Science du numérique et technologique

## **Chapitre 1 - Les données structurées**

**Définition d’une donnée**

Une donnée (data en anglais) est une valeur attribuée à une entité pour la décrire. Cette entité peut être un objet, une personne, un événement, etc... Une donnée personnelle est une donnée qui identifie directement ou indirectement une personne physique.

Métadonnées : À tout fichier sont associées des métadonnées qui permettent d’en décrire le contenu. Ces métadonnées varient selon le type de fichier (date et coordonnées de géolocalisation d’une photographie, auteur et titre d’un fichier texte, etc...)

**Structuration des données**

Plusieurs descripteurs peuvent être utiles pour décrire un objet. Par exemple, pour caractériser un contact : nom, prénom, adresse, numéro de téléphone. Une collection regroupe des objets partageant les mêmes descripteurs (par exemple, la collection des contacts d’un carnet d’adresses). Une base de données regroupe plusieurs collections de données reliées entre elles. Par exemple, la base de données d’une bibliothèque conserve les données sur les livres, les abonnés et les emprunts effectués. Une collection regroupe des objets partageant les mêmes descripteurs (par exemple, la collection des contacts d’un carnet d’adresses). La structure de table permet de présenter une collection : les objets en ligne, les descripteurs en colonne et les 2 données à l’intersection. Les données sont alors dites structurées. Pour assurer la persistance des données, ces dernières sont stockées dans des fichiers.

**Stockage des données**

Pour mémoriser les tables dans un ordinateur, on les stocke dans des fichiers à différents formats dont le rôle est de préciser comment sont organisées les différentes lignes et colonnes. Plusieurs formats sont couramment utilisés parmi lesquels :

* Le format CSV (Comma Separated Values) dans lequel chaque ligne contient des valeurs séparées par des symboles de ponctuations. La première ligne contenant les noms des champs.
* Le format ODS (Open Document Spreadsheet), utilisé par les logiciels tableur (du type : Excel).
* Le format JSON (JavaScript Object Notation), format de données textuelles en paires de nom/valeur. Les nom et valeur sont séparés par deux points « : » et chaque paire est séparée de la suivante par une.

**Traitement des données**

Les logiciels tableur sont des outils pour traiter des données organisées en colonnes et en lignes. Ils permettent de :

* trier des données d’une table (modifier l’ordre des lignes selon un descripteur choisi),
* filtrer des données d’une table (sélectionner les données contenant une information particulière),
* effectuer des calculs,
* mettre en forme des données d’une table pour une meilleure visualisation (représentation graphiquement des données).

**Les supports de stockage**

Les fichiers de données sont stockés physiquement sur un support. Il en existe une multitude.

* Le disque dur : stockage mécanique d’environ 1 To aujourd’hui.
* Les disques CD et DVD : supports optiques de 700 Mo pour les CD et jusqu’à 17 Go pour les DVD multicouches.
* La clé USB : support externe de type flash (rapidité d’accès aux données) qui possède un bon rapport prix / capacité mais peu fiable 3
* Les cartes mémoires (SD, microSD…) : même technologie que les clés USB mais surtout adapté au monde de la photographie et aux smartphones.
* Le disque SSD : stockage de capacité équivalente au disque dur mécanique et de grande rapidité (technologie flash), c’est le successeur des « vieux » disques durs.

**Le cloud**

Le cloud provient du terme Cloud Computing et désigne un ensemble de ressources informatiques (stockage, services) disponibles sur internet plutôt que localement sur l’ordinateur.

**Impacts sur les pratiques humaines**

L’évolution des capacités de stockage, de traitement et de diffusion des données fait que l’on assiste aujourd’hui à un phénomène de surabondance des données et au développement de nouveaux algorithmes capables de les exploiter. L’exploitation de données massives (Big Data) est en plein essor dans des domaines aussi variés que les sciences, la santé ou encore l’économie. Les conséquences sociétales sont nombreuses tant en termes de démocratie, de surveillance de masse ou encore d’exploitation des données personnelles. Certaines de ces données sont dites ouvertes (OpenData), leurs producteurs considérant qu’il s’agit d’un bien commun. Mais on assiste aussi au développement d’un marché de la donnée où des entreprises collectent et revendent des données sans transparence pour les usagers. D’où l’importance d’un cadre juridique permettant de protéger les usagers, préoccupation à laquelle répond le règlement général sur la protection des données (RGPD). Les centres de données (datacenter) stockent des serveurs mettant à disposition les données et des applications les exploitant. Leur fonctionnement nécessite des ressources (en eau pour le refroidissement des machines, en électricité pour leur fonctionnement, en métaux rares pour leur fabrication) et génère de la pollution (manipulation de substances dangereuses lors de la fabrication, de la destruction ou du recyclage). De ce fait les usages numériques doivent être pensés de façon à limiter la transformation des écosystèmes (notamment le réchauffement climatique) et à protéger la santé humaine.

Vidéo Résumé manuel Delagrave

## **Chapitre 2 - Internet**

### **I - Les réseaux informatiques**

**Conclusion :**

Internet : réseau dans lequel circule des données.

Requête : moyen pour échanger des informations

Client : ordinateur qui émet une requête

Serveur : ordinateur qui répond à une requête

Le trafic des données sur Internet ne cesse de croitre. Cela va encore s’accentuer avec l’apparition de la 5G.

Il existe différents types de réseaux :

* Wifi
* Câble réseau
* 4G (et bientôt 5G)
* Bluetooth

### **II - Les réseaux informatiques**

**Conclusion :**

* Les données sont découpées en paquets de bits. Des machines appelées routeurs guident ces paquets à travers le réseau jusqu’à leur destinataire où ils sont réassemblés.
* Protocole IP/TCP : Les transferts de données peuvent se faire sans erreur grâce à des protocoles de communication (règles d’adressage, de transport et de contrôle d’intégrité des paquets).

### **III - L'annuaire d'Internet**

**Conclusion :**

* L’annuaire DNS (Domain Name System) : il associe aux adresses IP des adresses symboliques qui sont de courts textes plus simples à retenir.
* Les serveurs DNS : L’annuaire DNS est réparti sur plusieurs machines. Elles communiquent entre elles pour déterminer l’adresse IP de la machine où se trouve la page Web requise