Introduction: Qu'est-ce que l'ISN?

L'ISN signifie "Informatique et Science du Numérique".Ils'agit d'une nouvelle spécialité de terminale S, créée en 2012. Cet enseignement a pour but d'initier aux lycéens les bases de la programmation. Cette spécialité permet également d'apprendre aux lycéens à mener un projet de programmation en groupe. Les cours d'ISN ont lieu 2 heures par semaine, et, des devoirs à la maisons ont lieu , permettant d'appliquer le langage de programmation vu en cours. Pour plus d'infos, cliquez sur ce lien.

Préambule

"L'informatique", c'est quoi ?

• "La science du traitement automatique et rationnel de l'information considérée comme le support des connaissances et des communications."
• "L'ensemble des applications de cette science, mettant en oeuvre des matériels (ordinateur) et des logiciels"

Pour demander à un ordinateur de traiter certaines données, il faut lui donner une série d'instructions: un algorithme. Cette série d'instruction existait, cependant, déjà avant la naissance de l'informatique: on peut considérer une recette de cuisine comme un algorithme, par exemple.

Un peu d'histoire :

Aujourd'hui, l'informatique prend une grande place dans nos vies, on peut donc se demander : comment l'informatique a-t-elle débuté?
Les premières machines capables d'éxécuter des algorithmes sont créées au XVII^ièmesiècle, notamment avec la Pascaline, en 1642, ne pouvant cependant qu'additioner ou soustraire. Une autre machine a été créée, en 1973, la machine de Leibniz, étant capable d'additionner, de soustraire, mais également de multiplier et de diviser! Cette machine utilise l'invention de Leibniz : le cylindre de Leibniz, voici à quoi il ressemblait:



En 1800, une autre machine a vu le jour, l'invention de Jacquard, une machine capable, grâce à un système de cartes perforées, de sélectionner des fils de chaînes, donc de faciliter la vie des canuts, dans les métiers à tisser.
L'invention des cartes perforées a beaucoup influencé Charles Babbage, un inventeur britannique, qui a énoncé les premières idées du principe d'un ordinateur.Il n'a cependant jamais pu finir son projet de faire une machine ne contenant pas d'erreurs.
Ses travaux ont cependant été repris par un de ses fils, en 1910. La machine créée par ce dernier avait,cependant,plusieurs similitudes avec les ordinateurs actuels :

• un moulin, exécutant les calculs (similaire au processeur)
• un magasin de stockage (similaire à la mémoire persistante d'un disque dur)
• Des programmes peuvent être lus par la machine, sous forme de cartes perforées, comme l'invention de Jacquard

En 1936, la machine de Turing est apparue, modèle abstrait du fonctionnement d'appareils à algorithme, telles que les machines à calcul. Son créateur, Alan Turing participa à la création d'un ordinateur géant, pendant la Seconde Guerre Mondiale, le Colossus:

.

Les ordinateurs étaient relativement encombrants, voici quelques images des premiers ordinateurs:
Le Zuse 3:



Harvard Mark I (avec 765 000 composants, des centaines de kilomètres de cables, sur 16 mètres de long, 2.4 mètres de haut, 0.5 mètres de profondeur,et un poids de 4 tonnes.) :

Les caractéristiques d'un ordinateur

Nous avons vu que le traitement d'un algorithme a évolué au cours du temps. Aujourd'hui, notre "machine à algorithme" se nomme "ordinateur". Nous verrons donc, dans cette sous partie, comment un ordinateur traite les algorithmes, grâce à son architecture.
En 1945, Von Neumann propose un modèle d'architecture d'un ordinateur encore valable aujourd'hui. Il s'agit du "modèle de Von Neumann". Selon ce modèle, il existe 3 élements distincts:

• Le processeur (aussi appelé unité centrale), composé de deux élements :
  • l'unité de commande, chargée du "séquençage" des opérations
  • l'unité arithmétique et logique, qui effectue les opérations commandées par l'unité de commande.
• La mémoire, contenant les données et les instructions (appelées "programme")
• Des périphériques d'entrées/sorties

Tout cela peut être résumé en un schéma :

Un ordinateur moderne possède un écran, une carte mère, un processeur, une mémoire vive, des ports PCI (pour les cartes audio, son,réseau, graphiques, etc...),un disque dur(mémoire persistante), un lecteur de disques, etc...

1. Ecran
2. Carte Mère
3. Microprocesseur (CPU)
4. Carte d'extension
5. emplacement pour mémoire vive (RAM)
6. Alimentation
7. Lecteur optique (DVD)
8. Disque dur
9. Souris
10. Clavier

Arborescence des fichiers

Comme dit précédement, un ordinateur est une machine gérant des données. L'ordinateur peut donc être amené à sauvegarder ces fichiers dans sa mémoire persistante (la mémoire vive étant constituée de fichiers temporaires). La mémoire d'un ordinateur s'organise dans différents fichiers d'un arbre assez complexe


Voici un exemple de l'arborescence des fichiers. Ces derniers sont consignés dans un fichier racine ("/"sous Linux, "\" sous windows.). Par exemple, le chemin depuis la racine (ou chemin absolu) de "fibonacci.py" est "/home/frederic/programmes/fibonacci.py". Si on considère qu'on se trouve dans le répertoire /home/frederic, son chemin relatif est "programmes/finobacci.py", ou encore "./programmes/fibonacci.py".

Le langage HTML et CSS

Le langage HTML

Le contenu minimal

Les balises de type "block"

Ce sont les principales balises des grandes structurations d'un document, donc des balises pour les paragraphes, ou les titres de paragraphes, par exemple.
On les consigne dans un tableau:

Les balises de type "inline"

Ce sont des balises, insérées de la même facon que les balises type "block", sauf qu'elles ne s'intéressent pas aux grandes structurations d'une page html, mais plutot à la modification de certains caractères .
On a donc le tableau suivant :

Les balises de type "inline" peuvent également servir à joindre du contenu à une page html (images, liens hypertexte, raccourcis, etc...)
On peut les classer dans un tableau :

Note : Pour nommer une ancre, on peut utiliser la commande "< balise id="nom du point d'ancrage" > , la balise < div > étant universelle.

Les balises de type liste

Ce sont, comme leur nom l'indique, des balises permettant de créer des listes sur une page html.
on a 2 types de listes :

Note : chaque élement d'une liste doit être précédé de la balise < li > et terminé par la balise < /li >

Le langage CSS

Le langage CSS permet de changer l'apparence d'une page html, par l'intermédiaire d'un simple fichier texte La syntaxe d'une feuille de CSS est assez simple, elle suit la règle suivante :

Un document html peut s'organiser en boites :

• margin = marge extérieure, contrôlant l'espace entre les documents, on a margin-top, margin-right, margin-left, margin-bottom
• border = bordure, pour la couleur, l'épaiseur, border-top, etc...
• padding = marge intérieure, similaire à margin
• content = contenu dont les dimensions sont réglables avec "width" ou "height"

Avec le langage CSS, on peut aussi régler le positionnement de certains textes, toujours en respectant le schéma ci-dessus.
Voici un tableau des différents positionnements de CSS

Le langage python

Le langage python est un langage de programmation de haaut niveau, permettant d'écrire des algorithmes, donc, une suite d'instructions à éxecuter. Des algorithmes ont beaucoup de points communs:
Ils ont ,d'abord tous des vairables à déclarer, et qui évoluent au cours du temps. Plusieurs boucles ou structures conditionnelles sont importantes à connaitre afin de réaliser des algorithme. De même, les variables peuvent être de plusieurs types: des entiers (int), des décimaux, ou flottants(float), des chaines de caractères(str) et des booléens pour les vrai/faux

On peut affecter des valeurs à des variables (a=2), demander à un utilisateur de rentrer a valeur de la variable(a = int/float/str(input("message"))), ou alors, demander à un utilisateur de rentrer une fonction(def *nom_de_fonction*(*variable)), la variable étant soit sous forme d'entier, de flottant, ou de chaine de caractère. Après avoir écrit la série d'instructions, on doit demander à l'ordinateur de l'afficher avec "print", ou return (pour les fonctions)

Les boucles ou structures conditionnelles

Comme dit précédement, plusieurs boucles ou structures conditionnelles sont à connaitre et doivent être indentées par 4 espaces. :

Les modules

En python, plusieurs fonctions ne sont pas utilisables directement, telles que les fonctions racines carrées, ou les fonctions sinus, par exemple. Afin de pouvoir les utiliser, nous avons recours à des modules. Ils s'agit, en vérité, de bibliothèques installées dans la mémoire de python, que nous devrons ouvrir. Pour ce faire, nous aurons recours à la commande "import", afin d'importer une bibliothèque, et donc de l'ouvrir-
Plusieurs procédés permettent d'utiliser les fonctions de la bibliothèque.
Soit, on utilise "import module", permettant d'ouvrir toute la bibliothèque du module en question, les fonctions seront utilisables avec la commande "module.fonction". Ou alors, on peut aussi choisir de n'avoir accès qu'à une seule fonction, et non toute la bibliothèque. On utilisera "from module import fonction", dans ce cas, on appelera directement la fonction, sans passer par son module.

Remarque : Un autre procédé permet d'ouvrir un module en entier, sans pour autant avoir à identifier la fonction utilisée par son module. On utilisera "from module import *".

On peut dresser un tableau non exhaustif de plusieurs modules:

Note : Il en existe bien d'autres. pour voir une liste plus complete de ces modules, taper help() dans la console de python, puis modules

Les chaines de caractères et les listes

Comme son nom l'indique, une chaine de caractère est un ensemble de caractères, comme un mot, par exemple. Pour déclarer une variable de type chaine de caractères, il faut la mettre entre guillemets.
On peut lire cette variable entierement, seulement en demandant de l'afficher, ou alors partiellement. Dans ce cas, on précisera le rang du caractère à exploiter, sachant que les rangs vont de zéro au nombre total de caractères moins un. On peut aussi connaitre le nombre de caractères d'une chaine avec la commande len(chaine), ou alors faire une boucle affectant à chaque tour de boucle un nouveau caractère à une variable. Dans ce cas, on utilisera for variable in chaine. Enfin, on peut demander de lire seulement certains caractères à intervalle régulier avec chaine[premier caractère:dernier caractère:pas]. Les listes ont le même fonctionnement, sauf que les éléments sont séparés par des virgules. l'ajout de caractère dans une chaine, ou d'élément dans une liste se fait par simple addition. L'ordre des termes est important.
En effet : premier élément + deuxième élément place le deuxieme élément en dernier et deuxieme élément + premier élément place le deuxieme élément avant le premier.
On peut aussi multiplier le nombre de chaines avec *.

Le code ASCII

Le code ASCII (American Standard Code for Information Interchange) est une norme de codage de caractères sur 7 chiffres, sur un langage binaire, donc un langage de base 2 , composé de 0 et de 1. On peut donc dire qu'il existe 2⁷possibilités, soit 128 possibilités. Cependant, les 128 caractères ne codent pas tous un caractère visible par l'utilisateur. En effet, Les premiers codes occupent d'autres fonctions(0000000 pour le caractère nul,0011011 pour l'échap, par exemple). Il existe en vérité, 94 caractères visibles par l'utilisateur sur les 128. Ces éléments sont classés dans un tableau :

Note : pour obtenir le numero de code ascii en python, il faut utiliser la commande ord('') et pour obtenir le caractère à partir du numéro de code,il faut utiliser la commande chr(code).

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