Concepts fondamentaux des systèmes d'information

L'Évolution et les Fondamentaux de l'Informatique et des Systèmes d'Information

Nous sommes passés d'une société "solide" stable à une "société du flux" où le numérique est désormais prépondérant et dépasse le matériel.

Définition et Caractéristiques des Machines Programmables

Historiquement, les machines étaient conçues pour une tâche unique. Aujourd'hui, les machines programmables sont la norme.

• Une mémoire pour stocker des informations.

• Une unité de traitement arithmétique pour les opérations numériques.

• Une unité de contrôle pour interpréter et modifier les programmes.

• Des moyens d'interaction avec le monde extérieur (entrée et sortie).

Concepts Fondamentaux de l'Informatique

L'informatique est la technique électronique du traitement automatique de l'information par la combinaison d'équipements matériels et logiciels.

Un ordinateur est une machine capable de traiter automatiquement l'information à l'aide de programmes modifiables.

Idées de Base de l'Informatique :

• Un ordinateur exécute des algorithmes.

• Un ordinateur est basé sur le codage binaire (0 et 1).

• L'information peut être représentée sous forme binaire.

La Notion de Système d'Information (SI)

Un système est un ensemble d'éléments et de composants qui interagissent afin d'accomplir un objectif prédéterminé.

Un système d'information (SI) est un ensemble de composants inter-reliés qui collectent, traitent, conservent et distribuent de l'information pour aider à la prise de décision, à la coordination et au contrôle au sein d'une organisation.

Types de Données :

• Données alphanumériques : chiffres, lettres et caractères.

• Donnée image : représentation d'une visualisation statique.

• Donnée audio : sons et bruits.

• Donnée vidéo : ensemble de données images structurées temporellement, éventuellement associé à un son.

La qualité de l'information est primordiale et passe par des données fiables.

Composants Génériques d'un Système d'Information :

• Hardware : matériels physiques effectuant des traitements de base.

• Software : suite d'instructions structurées transmises aux composants hardware.

• Base de données : collections organisées de données dans un contexte.

• Réseaux de télécommunications : moyens permettant de transmettre des signaux entre les systèmes d'information.

• Personnes : toutes les parties prenantes aux systèmes d'information.

Le système d'information se distingue de l'ordinateur, ce dernier étant un élément du premier.

Architecture Logicielle et Bases de Données

Le principe de base de l'architecture logicielle est de découper un problème complexe en sous-systèmes/composants.

Architecture Trois-Tiers :

1. Couche de présentation des données.

2. Couche de traitement métier des données.

3. Couche de stockage des données.

Une base de données est un endroit où d'énormes quantités de données sont stockées.

Une banque de données est un ensemble de données, propres à un domaine, réunies par des "producteurs de données" pour les fournir ou les commercialiser.

Objectifs et Typologies des Systèmes d'Information

L'objectif générique d'un système d'information est de supporter directement ou indirectement les activités humaines, c'est-à-dire les processus et les processus d'affaires.

• Un processus est un ensemble de tâches logiquement structuré permettant de transformer des inputs prédéfinis en outputs prédéterminés.

• Un processus d'affaires est la manière dont une organisation utilise et structure ses ressources, informations, connaissances et compétences pour créer un produit et/ou un service.

Typologie des Systèmes d'Information :

• Un Transaction Processing System (TPS) réalise et enregistre les tâches journalières nécessaires au bon fonctionnement des processus d'affaires.

• Un Knowledge Management System (KMS) récolte, organise, partage et analyse l'information pour gérer et créer de la connaissance.

Innovation et Logique Booléenne

Un modèle d'affaires est une représentation synthétique des origines de la valeur ajoutée d'une organisation et de sa répartition.

Types d'Innovation :

• Innovation de produit/service.

• Innovation de commercialisation.

• Innovation de procédé.

• Innovation d'organisation.

Logique Booléenne :

La logique booléenne est fondamentale en informatique. Une variable booléenne peut prendre les valeurs vrai (`$1<span data-latex="`) ou faux (`$0" data-type="inline-math">`).

• ET (AND) : vrai si les deux variables sont vraies.

• NON (NOT) : vrai si la variable est fausse.

• OU (OR) : vrai si au moins une des deux variables est vraie.

• OU exclusif (XOR) : vrai si une des deux variables est vraie, mais pas les deux.

La priorité des opérations est : NON > ET > OU.

Analyse, Modélisation et Implémentation

Un problème de calcul consiste à établir la valeur de résultats à partir de données et de règles mathématiques ou logiques.

Un modèle de calcul est une définition abstraite d'un problème de calcul. Son exécution nécessite sa traduction dans un outil concret, capable de manipuler les concepts abstraits du modèle.

Un tableau (comme Excel) est un outil informatique de calcul permettant d'exécuter des modèles de calcul.

Une règle est une relation entre grandeurs permettant le calcul d'une grandeur à partir d'une ou plusieurs autres.

• Une règle directionnelle a un sens d'évaluation fixe ; les données et résultats sont déterminés a priori.

• Un modèle directionnel a toutes ses règles directionnelles.

Description d'un Modèle de Calcul :

• Les données.

• Les résultats.

• Les grandeurs internes.

• Les règles.

• Les contraintes.

Un graphe de dépendances est une représentation graphique des relations entre les grandeurs par un graphe orienté.

Formules dans un Tableau :

Les tableaux permettent diverses catégories de fonctions :

Attention : Le nom et l'étendue des fonctions changent selon la langue du tableau utilisé et le logiciel (ex: SUM → SOMME).

Priorité des Opérateurs dans un Tableau (par ordre décroissant) :

Les parenthèses permettent de modifier l'ordre d'évaluation par défaut.

Notion de Référence dans un Tableau :

Il existe trois types de références : relatives, absolues ou mixtes.

Grandeurs à Définitions Multiples et Dimensionnées :

• Une grandeur à définitions multiples a une valeur qui dépend d'une condition logique dont il est important qu'elle couvre tous les cas possibles.

• Une grandeur simple ne peut prendre qu'une seule valeur.

• Une grandeur dimensionnée peut prendre plusieurs valeurs, en fonction d'un ou plusieurs axes (dimensions).

• Une règle dimensionnée utilise au moins une grandeur dimensionnée.

• Une règle agrégative définit une grandeur calculée à partir d'une grandeur dimensionnée et agrégeant les valeurs selon une dimension.

Les fonctions de statistiques conditionnelles agrègent les valeurs d'une plage en ne prenant en compte que celles qui satisfont un critère défini (le critère peut être une association de plusieurs conditions).

Les règles peuvent s'appliquer à une grandeur dimensionnée dont une valeur est calculée à partir d'une ou plusieurs valeurs précédentes dans la même dimension.

Approche Modulaire et Phases de Modélisation

Une approche modulaire vise à constituer un ensemble par des méthodes. Un module est un élément unitaire indépendant faisant partie d'un ensemble.

Phases Principales de la Modélisation :

1. Analyse : élaborer le modèle de calcul par l'analyse rigoureuse du problème.

   • Identification des résultats, données et dimensions.

   • Définition des règles de calcul.

   • Établissement des contraintes sur les données.

   • Élimination des données inutiles ou redondantes.

2. Normalisation.

3. Validation.

Création d'Illustrations Graphiques

L'objectif des illustrations graphiques est d'exposer de manière compréhensible et synthétique l'information contenue dans un tableau de données quantitatives. Il faut toujours choisir le graphique le plus simple et le plus facile à comprendre.

Vocabulaire de Base :

• Série : groupe de valeurs apparentées.

• Catégorie : caractéristique observée pour chaque série.

• Valeur : donnée numérique correspondant à une catégorie pour une série.

Les nuages de points nécessitent obligatoirement deux catégories. Une aire ne doit jamais cacher une autre aire.

Tendances Actuelles en Sciences Informatiques

L'humain reste plus apte que la machine pour des tâches nécessitant un esprit critique.

RFID (Radio Frequency Identification) :

Une petite puce utilisée pour pointer à plusieurs endroits. Ses trois composantes sont : le tag, le lecteur et le contrôleur.

Cloud Computing :

Un environnement où les services d'infrastructures (calcul, stockage) et/ou applicatifs sont fournis via Internet, généralement accessibles via un navigateur. Il existe l'IT interne et l'IT externe.

Niveaux du Cloud :

1. IaaS (Infrastructure as a Service) : Mise à disposition de ressources matérielles.

2. PaaS (Platform as a Service) : Au-dessus de l'IaaS, mise à disposition d'une plateforme applicative d'exécution pour que l'utilisateur (initié) puisse y placer ses propres outils.

3. SaaS (Software as a Service) : Basé sur le PaaS (et donc l'IaaS), il met à disposition des utilisateurs finaux une application via un client (ex: navigateur) sans qu'ils aient à se préoccuper des aspects techniques.

Analyse de Données et Technologies :

• Cookies : Témoins de connexion.

• Business Intelligence (BI) : Ensemble des méthodes, processus et technologies transformant les données en éléments de connaissance pour l'aide à la décision.

• IoT (Internet of Things) : Extension du monde d'Internet aux objets physiques.

• Big Data : Ensemble de données d'une taille telle qu'une nouvelle génération de méthodes et d'outils est nécessaire.

• Blockchain : Registre distribué entre une multitude d'acteurs (architecture décentralisée).

Création et Gestion des Systèmes d'Information (Le Cycle de Vie)

1. System Investigation & Problem Statement : Comprendre le problème, son environnement et en déduire les exigences fonctionnelles et non-fonctionnelles (le "quoi").

2. System Analysis : Définir les solutions abstraites potentielles et en choisir une (le "comment").

3. System Design : Spécifier les caractéristiques techniques du système pour répondre aux exigences de la solution choisie (solution concrète).

4. System Implementation : Mettre en œuvre les spécifications (tests, validation, déploiement).

5. System Maintenance & Review : Vérifier et modifier le système pour qu'il continue à répondre aux besoins.

Points Clés à Retenir

• L'informatique a transformé la société en passant du "solide" au "flux".

• Les machines programmables sont définies par leur mémoire, leurs unités de traitement et de contrôle, et leurs capacités d'entrée/sortie.

• Les systèmes d'information sont des ensembles complexes de hardware, software, bases de données, réseaux et personnes visant à supporter les activités humaines et la prise de décision.

• La logique booléenne est le fondement du traitement de l'information.

• La modélisation des calculs est essentielle, notamment avec l'utilisation de tableaux et des différentes typologies de données et règles.

• Les technologies actuelles comme le Cloud, l'IoT, le Big Data et la Blockchain redéfinissent la gestion et l'utilisation de l'information.

• Le cycle de vie d'un système d'information inclut l'investigation, l'analyse, le design, l'implémentation et la maintenance.