Partie 2 du

carnet de notes

Table des matières

1- Volet théorique

2 - Volet pratique

Volet théorique

Lecture: Une hiérarchie des paradigmes de programmation

Depuis le début de la session, nous avons vu que les technologies numériques sont au coeur d'échanges humains de toutes sortes: échanges de biens (comptabilité), échanges transactionnels (finances), échanges culturels (transmission et transcription des cultures), échanges de codes secrets (cryptographie) ainsi qu'échanges de tirs et de missiles. Les technologies et l'humanité sont en co-évolution depuis que les doigts de nos mains nous servent à dénoter des nombres (d'où l'expression « digital »).

Lors de la séance du 17 octobre, nous avons vu que la 2ème guerre mondiale oblige des investissements importants en technologies numériques. Ces développements se font des deux côtés de l'Atlantique. Ceci reflète l'ordre des 4 C (« commande, contrôle, communication, « computers » que nous avons vu dans notre lecture de la troisième semaine. (Kittler, 2008, p. 41).

Entre les fins de la première et de la deuxième guerre mondiale, un changement important se produit. Les emplois des ordinateurs humains sont automatisés pour donner graduellement naissance à l'ordinateur (machine) que nous connaissons aujourd'hui.

Donc nous passons de ceci:

« Salle des calculateurs dans un bureau
                        gouvernemental américain vers 1920. »
Photo extraite du livre Lazard, E. et Mounier-Kuhn, P. (2016). Histoire Illustrée de L’informatique: Préface de Gérard Berry, Professeur Au Collège de France. EDP Sciences, p. 74.

À cela:

« La Z4 de Konrad Zuse
                        terminée en 1944 :
                        sans doute la première
                        machine « Turing-complete »
                        de l’histoire. »
Photo extraite du livre de Lazard, E. et Mounier-Kuhn, P. (2016). Histoire Illustrée de L’informatique: Préface de Gérard Berry, Professeur Au Collège de France. EDP Sciences, p. 90.

Puis, en 1957, au «  premier ordinateur programmable à usage général construit avec des transistors. » , le TX-0 construit au MIT (source: Computer history museum ).

TX-O au MIT
Source: « Des chercheurs du MIT construisent le TX-0 » (Computer history museum. Timeline of computing history )

À travers la lecture du texte sur les paradigmes de programmation, il est possible de faire plusieurs constats:

« Pendant la construction de l’ENIAC, un groupe de travail est mis en place pour réfléchir aux améliorations possibles et à la définition d’un nouveau projet, l’EDVAC (Electronic Discrete Variable Arithmetic Computer). Le mathématicien John von Neumann (1903-1957), l’un des esprits les plus brillants et les plus universels du xxe siècle, participe à ces réunions. Tirant les enseignements de l’expérience ENIAC, notamment du goulet d’étranglement que constituent la programmation et le stockage des données externe pour une machine électronique, il réfléchit en termes de structure logique de la machine. Il reprend des idées déjà exprimées par Eckert et Mauchly, en les formalisant, et les rapproche du concept de machine universelle évoqué dans l’article d’Alan Turing de 1937, que von Neumann avait lu.
Le document qu’il rédige décrit une machine entièrement nouvelle par sa conception fondamentale. Les principaux organes correspondent à des fonctions clairement définies — processeur, mémoire, dispositif d’entrées/sorties — ouvrant sur un concept absolument inédit : le programme enregistré. L’idée de stocker les données et les instructions sous forme d’impulsions électriques, à l’intérieur même de la machine qui pourra les consulter à l’instant et à la vitesse qui lui conviennent, définit d’un seul coup une structure logique adaptée à la nouvelle technologie électronique, là où des techniciens plus immergés dans les problèmes de détail auraient mis des années à élaborer la solution. La notion de programme enregistré rompt radicalement avec la lignée des calculateurs à programme externe tels les Z3, Mark I ou ENIAC. Cette architecture, appelée depuis « architecture de von Neumann », caractérise ce que nous appelons l’ordinateur.
Intitulé First Draft of a report on the EDVAC, ce rapport largement diffusé va inspirer le développement des premiers projets d’ordinateurs dans le monde entier. Von Neumann participera personnellement à la conception de plusieurs ordinateurs dont celui de l’IAS, (Institute for Advanced Study) à Princeton, qui sera largement copié. » (Lazard et Mounier-Kuhn, 2016, p. 102)
source: Lazard, E. et Mounier-Kuhn, P. (2016). Histoire Illustrée de L’informatique: Préface de Gérard Berry, Professeur Au Collège de France. EDP Sciences, p. 102

L'architecture d'un ordinateur

Schématisation de l'architecture de von Neumann.
                    tirée de Wikipedia
Chris-martin, Aeroid, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Lecture: Cybernétique et théorie de l'information

À vous maintenant de prendre vos notes de recherche sur le texte de la semaine 06.

Pour répondre aux questions dans ce fichier html, ouvrez-le dans Visual Studio Code et faites la recherche de la classe CSS suivante: question-a-repondre

Explorez les termes que vous ne connaissez pas en faisant des requêtes telles que:

« Qu'est-ce que la cybernétique » :

La cybernétique est la science de la théorie de la communication et du contrôle dans les systèmes mécaniques et biologiques. Elle repose sur l'idée que les mécanismes de rétroaction sont nécessaires au bon fonctionnement des systèmes. La pensée cybernétique a conduit à plusieurs inventions qui ont eu un impact considérable sur l'humanité. Il est utilisé dans plusieurs domaines et est un concept fondamental en neurosciences et en intelligence artificielle.
Lien vers la source de la définition

« Quelle est la relation entre le béhaviorisme et la cybernétique ? »

La cybernétique et le comportementalisme partagent le même objectif : comprendre et contrôler le comportement humain. Cependant, ils diffèrent dans la façon dont ils étudient le comportement humain. Le béhaviorisme se concentre sur les comportements observables et les réponses apprises aux stimuli ; les méthodes d'étude préférées sont les expériences et les enquêtes. En revanche, la cybernétique utilise des modèles basés sur la logique et les mathématiques pour mieux comprendre comment les variables affectent le comportement humain. Les deux théories sont importantes pour aider les humains à mieux se comprendre et à comprendre leurs actions. Lien vers la source de ma réponse

Ces théories datent d'un certain temps...qu'en est-il aujourd'hui ? « Les prédictions de la cybernétique sont-elles en train de se réaliser ? »

En 1948, Norbert Wiener a écrit un livre intitulé Cybernétique ou contrôle et communication chez l'animal et la machine. Le livre analyse la théorie des systèmes et comment les machines peuvent prédire l'avenir. Beaucoup de gens ont trouvé les prédictions de Wiener fascinantes et ont réfléchi à ce que serait le monde si ses théories devenaient réalité. Les humains se rapprocheraient-ils des machines ? Serions-nous devenus surhumains ? Essentiellement, la cybernétique est une théorie sur la prédiction de l'avenir en étudiant le présent. Selon la cybernétique, les humains se transforment déjà en machines. Nous construisons des machines toujours plus complexes qui éliminent le travail humain. Cela inclut les usines automatisées et les véhicules autonomes. Les machines spécialisées éliminent les emplois traditionnellement occupés par les humains, comme le travail de caissier dans les supermarchés. De plus, les humains peuvent également contrôler les machines avec leur esprit grâce à des implants cérébraux. Cette technologie en est encore à ses balbutiements, mais elle deviendra plus courante à mesure que nous explorerons son potentiel. En fin de compte, la cybernétique prédit que les humains et les machines deviendront de plus en plus intégrés au fil du temps. Wiener a également prédit que nous commencerons également à fusionner avec nos machines. Au début, nous les intégrerons dans notre corps pour les rendre plus faciles à utiliser. Nous le constatons déjà avec les smartphones que de nombreuses personnes transportent en permanence dans leur poche ou leur sac à main. Les gens y accèdent rapidement pour information ou communication lorsque cela est nécessaire. Avec le temps, nous développerons également des implants cérébraux qui rendront les machines plus faciles à utiliser pendant de longues périodes. Les humains utiliseraient ces implants aussi facilement qu'ils allument aujourd'hui un smartphone ou une télécommande de télévision tous les jours. Selon la cybernétique, ces implants deviendraient si courants qu'ils feraient essentiellement de chacun un appareil télécommandé à certains égards, selon la façon dont ils utilisaient la technologie dans leur vie quotidienne. "À l'avenir, les humains fusionneront avec des appareils intelligents pour devenir une intelligence surhumaine". Les prédictions de Wiener étaient intrigantes lorsqu'il les a faites en 1948. De nos jours, ses théories semblent futuristes même si elles décrivent très bien le monde d'aujourd'hui. Que vous pensiez qu'il avait raison ou tort, vous devriez garder un œil sur la façon dont la technologie changera notre façon de vivre à l'avenir. Les prédictions de la cybernétique pourraient s'avérer vraies après tout.
Lien vers la source de ma réponse
Deuxième Lien vers la source de ma réponse

Volet pratique

Les fondamentaux de la programmation sur scratch

Scratch est un langage de programmation visuelle qui permet de créer des jeux, des pièces musicales audio-vidéo, des séquences animées, des histoires et des expériences interactives.

Scratch est développé par une équipe du MIT depuis 2007. Le jeu est utilisé par des millions d'élèves, ce à travers 196 pays. Il est aussi disponible près de 70 langues (Scratch Foundation, « Our Story »).

Quelques définitions utiles

Ordinateur

«  Un ordinateur est un dispositif polyvalent qui se comporte en fonction des ensembles d'instructions et de données qui lui sont fournis. Les ordinateurs exécutent des instructions pour traiter des données. Chaque ordinateur est doté d'une unité centrale de traitement (UC). Les UC modernes sont constituées d'une seule puce microprocesseur. »

source: Object-Oriented Programming in Python, (Université de Cape Town, 2014, traduction DeepL).

Programme

Un programme est essentiellement une séquence d'instructions (commandes) données à un ordinateur.

Dans leur livre «  How to think like a computer scientist », Wentworth et al. nous donnent les éléments communs à tous les langages de programmation :

Ces mêmes éléments font aussi partie du coeur de la programmation sur Scratch.

Voici une vidéo qui explique plus en détails la logique guidant la programmation visuelle sur Scratch:

Exercices

Théorie:

Faites une recherche sur les différents types de langage de programmation et listez-en trois ci-dessous à l'aide d'une liste HTML (avec balises appropriées). N'oubliez pas de fournir le lien vers vos sources et de bien les citer.


Pratique:

Créez un programme sur Scratch qui permet d'utiliser :

L'anatomie d'un PC

Activité avec Roberto Da Costa dans une prochaine séance (à faire avec votre page de carnet sur les composants essentiels à un PC).

Références

Kittler, F. (2008). Code (or, How You Can Write Something Differently). Dans M. Fuller (dir.), Software studies: a lexicon (p. 40‑47). MIT Press.