Préface

Couverture et organisation

Les auteurs et contributeurs ont consulté d'autres éducateurs et professionnels de l'industrie issus d'un éventail d'institutions et d'organisations afin de s'assurer que Introduction à l'informatique répond aux besoins diversifiés des étudiants en informatique et des non-spécialistes. Le livre est structuré en cinq parties principales, chacune se concentrant sur des domaines critiques de la discipline :

• Partie 1 : Résolution de problèmes et algorithmes Cette section initie les étudiants aux fondements de l'informatique, en se concentrant sur la pensée informatique, les techniques de résolution de problèmes et la conception d'algorithmes. Les sujets incluent les structures de données, les propriétés formelles des algorithmes et les paradigmes algorithmiques. Grâce à des exemples et des exercices pratiques, les étudiants développeront les compétences nécessaires pour construire et analyser des algorithmes et comprendre leurs applications dans divers domaines.
• Partie 2 : Réalisations d'algorithmes Dans cette partie, les étudiants explorent comment les algorithmes sont réalisés en matériel et en logiciel, en commençant par les langages de programmation de bas niveau et en passant à la conception matérielle et à l'organisation des systèmes informatiques. Les étudiants découvriront les modèles de calcul, la représentation au niveau machine, les architectures de processeurs et la hiérarchie de mémoire. Cette compréhension fondamentale permet aux étudiants de voir les liens entre les algorithmes abstraits et leurs implémentations physiques.
• Partie 3 : Conception et développement de solutions logicielles Cette section couvre les principes du développement logiciel, les langages de programmation de haut niveau et la gestion des données. Les étudiants apprendront les fondamentaux du génie logiciel et acquerront une expérience pratique avec les systèmes de bases de données relationnelles et non relationnelles. L'accent est mis sur la conception de solutions logicielles robustes et la gestion de structures de données complexes, garantissant que les étudiants sont bien préparés pour de futurs rôles dans le développement et l'ingénierie de logiciels.
• Partie 4 : Construire des solutions modernes de bout en bout pour les problèmes commerciaux et sociaux Les étudiants appliquent leurs connaissances pour concevoir et construire des applications web et infonuagiques natives. Cette partie comprend des exemples d'architectures web modernes, de techniques de conception réactive et de solutions basées sur le nuage utilisant les technologies PaaS et FaaS. De plus, les étudiants exploreront le développement de solutions numériques hybrides multi-nuages, leur offrant une expérience dans la résolution de défis commerciaux et sociaux complexes à l'aide des technologies informatiques modernes.
• Partie 5 : Informatique responsable centrée sur l'humain La dernière section aborde les implications éthiques et sociétales de l'informatique. Les sujets incluent la cybersécurité, la gouvernance des cyber-ressources et les pratiques d'informatique responsable. Les étudiants apprendront à naviguer dans les complexités de la cybersécurité et de la gouvernance tout en considérant les impacts plus larges de la technologie sur la société.

Chaque concept fondamental est conçu pour s'appuyer sur le précédent, assurant une expérience d'apprentissage cohérente qui offre aux étudiants une vue claire du domaine. L'approche du livre permet aux étudiants non seulement de comprendre les principes de l'informatique, mais aussi de voir comment ils peuvent être appliqués pour résoudre des problèmes pratiques du monde réel.

Approche pédagogique et rubriques

Le manuel Introduction à l'informatique est conçu pour engager les étudiants à travers une combinaison d'applications pratiques du monde réel et de scénarios stimulants qui favorisent la pensée critique et une compréhension plus approfondie des concepts fondamentaux. L'approche pédagogique est centrée sur la pertinence et l'accessibilité de l'informatique pour les étudiants de divers horizons, qu'ils poursuivent un diplôme en informatique ou qu'ils explorent comment la pensée informatique peut être appliquée à leurs domaines respectifs. Pour soutenir cette vision, le manuel intègre plusieurs rubriques clés :

• Les encadrés Concepts en Pratique présentent comment les concepts de l'informatique sont appliqués dans des contextes du monde réel par des professionnels et des non-professionnels. Chaque encadré présente des profils d'utilisateurs et des applications pratiques qui démontrent comment des sujets fondamentaux, tels que les algorithmes, la gestion des données et le génie logiciel, sont utilisés dans diverses industries. L'objectif est d'inspirer les étudiants — en particulier les non-spécialistes — en leur montrant la valeur de l'informatique pour résoudre les défis quotidiens et de favoriser une plus grande appréciation de la discipline.
• Les encadrés Enjeux Mondiaux de la Technologie aident les étudiants à réfléchir globalement à l'impact sociétal de la technologie. Ces encadrés soulignent comment la technologie affecte les communautés et les économies du monde entier et peuvent introduire des sujets tels que l'équité numérique, la durabilité environnementale et la sécurité des données mondiale. Les étudiants sont encouragés à considérer les implications plus larges des avancées technologiques et à réfléchir de manière critique à leur potentiel de générer des changements positifs ou de créer de nouveaux défis dans des contextes mondiaux.
• Les encadrés Pleins Feux sur l'Industrie se concentrent sur les défis spécifiques de l'industrie et sur la manière dont le progrès ou l'application technologique peut aider à les résoudre. Ces encadrés initient les étudiants à divers secteurs — tels que la santé, la finance, l'éducation et le droit — offrant un aperçu de la manière dont l'informatique peut stimuler l'innovation et l'efficacité. En reliant les concepts théoriques aux problèmes spécifiques de l'industrie, ces encadrés encouragent les étudiants à explorer les vastes applications de l'informatique et à comprendre sa valeur dans différents domaines.
• Les encadrés Lien vers l'Apprentissage offrent une très brève introduction aux ressources en ligne — vidéos, interactifs, collections, cartes et autres ressources engageantes qui sont pertinentes pour l'exploration du sujet par les étudiants.
• Les encadrés La Technologie au Quotidien relient les principes de l'informatique aux expériences personnelles des étudiants et au monde qui les entoure. Ces encadrés explorent comment la technologie croise la vie quotidienne ou les événements actuels, rendant les concepts de l'informatique plus accessibles et pertinents. Certains encadrés peuvent inciter les étudiants à penser de manière créative et à proposer leurs propres idées pour appliquer des solutions informatiques à des scénarios familiers.
• Les encadrés Réfléchissez-y présentent aux étudiants des dilemmes stimulants ou des problèmes complexes liés à l'utilisation de la technologie. Les étudiants sont invités à réfléchir aux questions éthiques, aux stratégies de résolution de problèmes et aux processus de prise de décision du monde réel. Ces encadrés soulignent que tous les problèmes n'ont pas de réponses simples et encouragent les étudiants à peser le pour et le contre des différentes approches. En naviguant dans ces scénarios, les étudiants apprennent à développer des compétences de jugement cruciales dans les environnements commerciaux et technologiques.

Dans l'ensemble, ces rubriques sont intégrées tout au long du manuel pour favoriser l'apprentissage actif, la pensée critique et une appréciation des applications pratiques de l'informatique. En reliant la théorie à la pratique et en encourageant les étudiants à explorer des problèmes du monde réel, Introduction à l'informatique offre une expérience d'apprentissage significative et un soutien qui dote les étudiants des connaissances et des compétences nécessaires pour réussir dans leurs parcours académiques et professionnels.

Auteur principal

Auteur principal : Dr Jean-Claude Franchitti

Le Dr Jean-Claude Franchitti est professeur agrégé clinique d'informatique et directeur associé des études supérieures pour le programme de maîtrise en informatique des systèmes d'information à l'Institut Courant de NYU. Il a obtenu sa maîtrise en génie électrique (1985) ainsi que sa maîtrise et son doctorat en informatique de l'Université du Colorado à Boulder (1988, 1993). Il est le fondateur et PDG d'Archemy, Inc., et possède plus de 40 ans d'expérience dans une myriade d'industries, et plus de 30 ans d'expérience en enseignement et en formation d'entreprise. Il a occupé des postes de direction dans de grandes entreprises basées aux États-Unis et des cabinets de conseil en technologies de l'information de premier plan tels que Computer Sciences Corporation. Il a été impliqué dans de nombreux grands projets de stratégie et de modernisation des technologies de l'information et a fait ses preuves en matière de livraison de solutions d'entreprise à grande échelle. Il a été le concepteur et développeur initial de jcrew.com et de la suite de produits maintenant connue sous le nom d'IBM InfoSphere DataStage. Il a également créé la méthodologie Agile Enterprise Architecture Management (AEAM) et un cadriciel correspondant qui sont des composants brevetés de la plateforme d'évolution commerciale d'Archemy.

Les intérêts d'enseignement et de recherche du Dr Franchitti incluent l'apprentissage automatique, l'intelligence artificielle, les systèmes de gestion des données et le génie logiciel, avec un accent sur les architectures logicielles à grande échelle et les solutions commerciales. Il a publié des articles dans de nombreuses publications à comité de lecture, notamment les Proceedings of the Third International Conference on Cooperative Information Systems, les Proceedings of the Sixth International Workshop on Persistent Object Systems et la 16th International Conference on Software Engineering. Le Dr Franchitti a reçu un prix pour service exceptionnel de l'École d'études continues et professionnelles de NYU.

Auteurs collaborateurs

Amal Alhosban, University of Michigan–Flint

Mark Buckler, Grand Canyon University

Joanna Gilberti, Archemy, Inc.

Scott Gray, Nashua Community College

Matthew Hertz, University at Buffalo

Andrew Hurd, Empire State University

Kevin Lin, University of Washington

Sai Mukkavilli, Georgia Southwestern State University

Phuc (Brian) Nguyen, UC Irvine

Shahab Tayeb, Fresno State

Zdeněk Troníček, Tarleton State University

Kevin Wortman, Cal State Fullerton

Mohamed Zahran, New York University

Évaluateurs

Reni Abraham, Houston Community College

Shakil Akhtar, Clayton State University

Kiavash Bahreini, Florida International University

Tammie Bolling, Pellissippi State Community College

Phillip Bradford, UConn

Quiana Bradshaw, Campbellsville University

Christopher Bunton, Austin Community College

Komal Chhibber, South Mountain Community College

Chen-Fu Chiang, SUNY Polytechnic Institute

Gabriel de la Cruz, North Idaho College

Gabriel Ferrer, Hendrix College

David Fogarty, New York University

Yuexing Hao, Massachusetts Institute of Technology

Nazli Hardy, Millersville University

Angela Heath, Baptist Health System

Rania Hodhod, Columbus State University

Benita Hubbard, Southern New Hampshire University

Sumit Jha, Florida International University

Mohamed E. Khalefa, SUNY Old Westbury

Steven Ko, Simon Fraser University

Jessica Kong, University of Washington

Alex Krasnok, Florida International University

Blaise Liffick, Millersville University

Sue McCrory, Missouri State University

Morgan McKie, Florida International University

Sandeep Mitra, SUNY Brockport

Mourya Narasareddygari, Rider University

Saty Raghavachary, University of Southern California

Muhammad Rahman, Clayton State University

Amir Rahmati, Stony Brook University

Caryl Rahn, Florida International University

Jerry Reed, Valencia College

Jordan Ringenberg, University of Findlay

Eman Saleh, University of Georgia

Vincent Sanchez, Florida International University

John Schriner, Queensborough Community College

Tiffanie R. Smith, Lincoln University

Hann So, De Anza College

Jayesh Soni, Florida International University

Derrick Stevens, Mohawk Valley Community College

Kathleen Tamerlano, Cuyahoga Community College

Chintan Thakkar, Rasmussen University

Jingnan Xie, Millersville University

Ning Xie, Florida International University