Elle propose des méthodes et des logiciels qui permettent: 

La bioinformatique a fait son apparition dans les années 1980 avec  les premières banques de biomolécules (EMBL et GenBank). 

Elle propose des méthodes et des logiciels qui permettent: 

de gérer,  d'organiser,  de comparer,  d'analyser,  d'explorer 

l'information génétique et génomique  stockée dans les bases de données 

But : Prédire et produire des connaissances nouvelles dans le 

domaine ainsi qu'élaborer de nouveaux concepts

Les anglo­saxons, pour leur part, distinguent deux termes. 

bioinformatics: équivalent à notre terme bioinformatique

biocomputing:  terme générique pour désigner le traitement sur  ordinateur des données biologiques qui recouvre :

   Instrumentation­robotique et analyse d'images (acquisition  des données) 

 Archivage des données (bases de données) 

 Consultation des données (visualisation des données­

interfaces)

La bioinformatique est fondée sur les acquis: 

de la biologie, 

des mathématiques   de l' informatique. 

C'est l'approche "in silico", qui vient compléter les approches  classiques

 "in situ" (dans le milieu naturel), 

"in vivo" (dans l'organisme vivant)  

"in vitro" (en éprouvette) de la biologie traditionnelle.

Approche par modélisation

Approche  probabiliste.  Elle  consiste  à  étudier  les  objets  (ex.  :  séquences,  structures,  motifs,  etc.,  ...)  à  travers  la  construction d'un modèle qui tente d'en  extraire  les  propriétés  communes.  La  relation  entre  les  objets  d'étude  (et/ou  leur reconnaissance) est alors exprimée  en  référence  à  ce  modèle  optimal  commun. 

Méthode comparative  

Des  logiciels  de  comparaison  explorent  les  bases  de  données  (séquences,  structures)  de  gènes  et  de  protéines  déjà  identifiés  et  annotés  par  d'autres  équipes  scientifiques  pour  établir  des  rapprochements  (similarités,  homologies  ou  identités)  avec  des  séquences  ou  structures  inconnues  que  l'on étudie et que l'on cherche à identifier. 

Méthode statistique  

Des logiciels appliquent des 

analyses  statistiques  aux 

données (sur la syntaxe des 

séquences)  pour  tenter  de 

dégager  et  de  repérer  des 

règles  et  des  contraintes

présentant  un  caractère 

systématique,  régulier  ou 

général. 

L'informatique s'est  imposée comme outil universel 

dans tous les domaines pour manipuler, gérer et traiter les données. 

une capacité de gestion de l'information dans les ∙bases de données 

une capacité de calcul, donnant ainsi toute l'ampleur et la puissance à l'outil mathématique  (échantillonnage, statistiques, calcul) 

l'automatisation/robotisation/miniaturisation des opérations répétitives (notamment, comme on  l'a déjà vu, en matière de séquençage) 

l'interaction Homme­machine par l'intermédiaire des interfaces donnant accès à la  représentation des données et des connaissances. 

l'ordinateur a colonisé toutes les paillasses des laboratoires. 

le travail et la communication en réseau 

∙

Banques de données

Système d'exploitation Logiciels (navigateur web) spécialisés bioinfo

Matériel Applications

Utilitaires 

(compilateur, éditeur,...)

Système d'exploitation

MinGW

U ni té centrale

P érip hériqu es

Le clavier  (keyboard)

Majuscule

Verrouillage majuscule Tab

AltGr

à

0

@

Mot inventé en 1967 par Philippe Renard pour remplacer le terme anglais 

"software".

Le logiciel est la partie non tangible de l'ordinateur. 

Ce terme est utilisé comme synonyme de programmes disponibles pour une  machine donnée. 

Le logiciel est aussi indispensable au fonctionnement d'un ordinateur que le  matériel lui­même. 

Trois types de logiciels 

Les logiciels de base comme le système d'exploitation   Les utilitaires (les langages de programmation,....) 

Les applications (Traitement de texte, comptabilité ...) 

Le logiciel 

(Anglais : Software)

Un ensemble de programmes qui remplissent deux grandes fonctions : 

1) Gérer les ressources de l’installation matérielle en assurant leurs partages entre un  ensemble plus ou moins grand d’utilisateurs 

2)  Assurer un ensemble de services en présentant aux utilisateurs une interface mieux  adaptée à leurs besoins que celle de la machine physique 

Le système d’exploitation d’un ordinateur

(OS: Operating System) 

Finalités du système d’exploitation 

­ Gestion des informations : stockage, recherche, protection 

­ Gestion des ressources matérielles et logicielles : optimisation, sécurité, exécution des  applications, partage entre usagers 

­ Assurer une sécurité vis à vis du matériel et personnel 

­ Rendre compte de l’activité de la machine 

"Coeur" de l'OS

Qualités d'un système d'exploitation

Fiabilité : 

Efficacité

Facilité d'emploi:

Adaptabilité

Mesurabilité

Système d'exploitation

Multitâche : 

Exécution séquentielle

Exécution pseudo­séquentielle

Exécution parallèle Processeur #1

Processeur #2

Système d'exploitation

Mono­utilisateur Multi­utilisateur

UNIX 

∙ Créé par Ritchies et Thomson, dans les laboratoires BELL en 1970 

∙ Ecrit à 90 % en langage C. 

∙ Marque déposée, d’où l’existence de versions voisines : HP/UX, XENIX, AIX,  SOLARIS, LINUX... 

∙

∙ Plusieurs interfaces graphiques  (X11, GNOME, KDE). Interfaces aisées 

∙ Gestion hiérarchique des fichiers (arbre inversé) 

∙ Sécurité sur chaque fichier 

∙ Indépendance des périphériques 

∙ Informations temporelles sur les fichiers 

∙ Exécution directe (interactif) ou masquée (tâche de fond) 

∙ Redirection d’entrée/sortie 

∙ Environnement modulable  Multi­tâche 

Multi­utilisateurs 

LINUX 

Historique

En 1991, un étudiant finlandais, nommé Linus Torvalds, a acheté un micro­

ordinateur de type PC, afin d'étudier la programmation du microprocesseur  i386. Il a tout d'abord utilisé un clone d'Unix, peu cher, appelé Minix.

Linus Torvalds a commencé à ré­écrire certaines parties du système afin de lui  ajouter des fonctionnalités et de le rendre plus efficace.

La première version (code source) de Linux (version 0.1 en août 1991) est   diffusée via Internet. 

Développement communautaire

Le développement du noyau Linux, ainsi que des utilitaires nécessaires pour en  faire un système compatible avec Unix, a été mené de manière intensive par un  ensemble de programmeurs, situés aux quatre coins du monde, 

communiquant via le réseau Internet. 

Linux pour tout type de processeur

Linux est aujourd'hui un clone efficace d'Unix fonctionnnant sur de nombreuses  plateformes (PC­386, Amiga , Atari, Apple, consoles de jeux, PDA,...). 

L. Torvalds reste l'autorité suprême quant aux choix technologiques de  l'organisation du noyau.

Linus  Torvalds

Tux, mascotte de Linux

Windows  NT/2000/XP (Microsoft) 

Caractéristiques : 

∙ système entièrement 32 bits 

∙ portables sur plusieurs plates­formes (Intel, Alpha, Mips, Power PC) 

∙ système sécurisé 

∙ permettent l’installation d’un réseau relativement facilement 

∙ capacité de faire fonctionner des applications DOS™ et Windows™ 3.x  relativement bien 

∙ reconnaissance du système de fichiers FAT (DOS), NTFS (propre à  WINDOWS NT™) et même HPFS (OS/2). 

∙ Mono­utilisateur 

∙ Multi­tâche 

MAC OS  (Apple) 

Caractéristiques : 

∙ Système entièrement 32 bits 

∙ Mono­utilisateur 

∙ Multi­tâche 

Version MacOS X développé sur base UNIX

Ne fonctionne que sur des machines du constructeur Apple

Interface système d'exploitation / Utilisateur: Mode Texte Interaction via le clavier dans:

 shell (UNIX)

 Invite de commandes  (Winxx)

 Fenêtre DOS

Interface système d'exploitation / Utilisateur: Mode Graphique

Interaction via le clavier Un pointeur: la souris

Environnement multi-fenêtres

Fenêtres

Menus déroulants Boîtes de dialogue

Extrait de 

Squeak: Object­Oriented Design  with multimedia Applications,  M. Guzdia

Pas à pas avec une fenêtre

Fenêtre active ou non Agrandir         Fermer

Restaurer Réduire 

Barre de titre

Barre de tâches

Pas à pas avec une fenêtre

1

2

3 1

2

4

3

3 3

Utilitaires

Compilateurs, interpréteurs .... langages de programmation Langages de bas niveau

Les ordinateurs ne peuvent exécuter que des programmes écrits en  langages de bas niveau appelés aussi langage machine ou langage  assembleur ( ~instructions des calculatrices).

Inconvénients: Très difficile

  ☺☺☺☺

A écrire pour chaque type d'ordinateur Langages de haut niveau

Exemples: C, C++, Eiffel, Fortran, Java, Pascal, Python, Perl, Ruby, ...

Avantages: Facilité d'utilisation: 

Ecriture rapide, plus court, facile à lire et correct. 

Les langages haut niveau sont portables (même texte  fonctionne sur tout type d'ordinateurs).

Inconvénient: Traduire en langage bas niveau => temps de calcul

#include <stdio.h>

main() {

  for(;;)       { 

      printf ("Hello World!\n");

      } }

class HELLO_WORLD  creation 

make  feature

make is  do 

io.put_string("Hello World!%N")  end ­­make 

end ­­ class HELLO_WORLD 

while (1) : 

print "Hello World";

class HelloWorld {

        public static void main (String args[]) {         for (;;) {

       System.out.print("Hello World ");

       }         }

}

Langage C

Python

Java

Eiffel

204 langages de programmation 

(instructions en langage haut niveau)

Utilitaires: Code source, compilé, interprété et exécutable Interpréteur

Compilateur

Alternativement lit une ligne et l'exécute

Avantage: Presque pas d'attente au lancement.Souplesse d'utilisation.

Inconvénient: Temps d'exécution lent pour applications critiques (graphique 3D).

Traduit l'ensemble en code objet ou exécutable

Avantage: Performant en vitesse.A chaque lancement de l'exécutable, il  n'y a plus de calcul préalable.

Inconvénient: Temps de compilation long pour grosse application.

Applications et licences d'utilisation

Licences propriétaires

Exécutable est fourni au client gratuitement ou non. (Ex: Acrobat Reader  (gratuit) ; MS Office (payant))

Le concepteur du logiciel en est le propriétaire.

Avoir une licence (souvent payante) par machine (et non par site!!). 

Copies interdites.

Avantages: 

Accès à des technologies protégées par des brevets.

Inconvénients:

 Fiabilisation du logiciel longue car seul le propriétaire est en charge de la  maintenance.

 Logiciel souvent disponible sur faible nombre de plateformes

 Si fermeture de l'entreprise, le logiciel disparaît et vos données sont  inutilisables.

Logiciels libres

Selon la FSF (Free Software Foundation), à l'origine du concept, le logiciel libre est:

un logiciel fourni avec l'autorisation pour quiconque:

●de l'utiliser 

●de le copier 

●de le distribuer

soit sous une forme conforme à l'original, soit avec des modifications,  ou encore gratuitement ou contre un certain montant.

Pour être libre, un logiciel doit respecter quatre libertés fondamentales : 

 la liberté d'exécution   la liberté d'étude

 la liberté de redistribution des copies   la liberté d'amélioration

Cela siginifie en particulier que son code source doit être disponible.

Le logiciel libre est­il toujours "gauche d'auteur" (copyleft)? 

Le concept de la licence "gauche d'auteur" (copyleft en anglais) consiste à s'appuyer sur  le droit d'auteur (copyright en anglais) pour 

garantir qu'aucune personne morale ou physique ne pourra s'approprier le code  source gauche d'auteur. Le code source est reversé à la communauté. 

(Copyleft ­ All rights reversed vs Copyright ­ All rights reserved).

Les licences libres GPL (General Public Licence) et LGPL (Library General Public  Licence) 

Les licences BSD (Berkeley Software Distribution) 

La licence GPL et ses consoeurs 

La licence libre GPL (General Public Licence) 

La forme la plus radicale est défendue par la FSF dont le  président est Richard Stallman.

Inconvénients 

(i): La liberté de diffusion est contrainte. Toute modification  du code source sous GPL doit être rendue à la communauté. 

Une entreprise est obligée de redistribuer le code source de  son produit si elle a utilisé  du code GPL.

(ii): Le code GPL appartient à son développeur qui peut  changer de licence à tout moment.

Rencontres Mondiales du Logiciel Libre  Pessac, 2004 

La licence GPL et ses consoeurs 

Licences libres adoucies

La licence LGPL (Library General Public Licence) est une GPL adoucie permettant  d'utiliser une libraire sous logiciel propriétaire.

La licence BSD (Berkeley Software Distribution) antérieure à GPL plus permissive

­>Possibilité de modifier le code source sans retour à la communauté.

La licence chrono­dégradable: Code source d'une version antérieure disponible à la  sortie du nouveau produit. Ex: ID Software a libéré le code de Doom 4 ans après la  sortie du logiciel de jeu.

Licences Open Source

Un logiciel libre est toujours Open Source; 

Un logiciel Open Source est généralement libre. 

L'OSI (Open Source Initiative) joue un rôle d'organe certificateur et, sur base de neuf critères  caractérisant un logiciel Open Source, dresse une liste de licences respectant l'appellation Open  Source.

A sa création, le terme Open Source devait lever l'ambiguité du free de Free Software. En anglais,  Free signifie à la fois libre et gratuit. Hors, s'il l'est souvent, un logiciel libre n'est pas toujours  gratuit.

Malheureusement, le terme Open Source entraîne une nouvelle ambiguité : celle qu'un logiciel "à  source ouverte" n'est pas forcément libre. 

Différence Free Software vs Open Source

Les partisans du Free Software s'attachent à l'importance de la liberté du logiciel

Les partisans de l'Open Source ont une optique plus commerciale (protéger la propriété  intellectuelle de l'entreprise) et mettent l'accent sur le modèle technique de développement de  logiciel.

Je suis utilisateur: Qu'est­ce que je fais?

Le logiciel libre

Le code source permet de maintenir le logiciel ad vitam eternam. C'est donc une sécurité pour  l'utilisateur surtout pour les logiciels spécialisés à faible diffusion (comme les logiciels scientifiques)

Fiabilité et implantation de nouvelles fonctions d'un logiciel rapides.

Possibilité de se faire « dépanner » par la communauté d'utilisateurs et/ou de développeurs.   

Le logiciel libre ­­ la plupart du temps gratuit ­­ est une: 

alternative au "piratage" des logiciels payants

Internet /in­tair­nait/  n. m. 

[INTERNET] Abrév. de « International Network ». réseau mondial de  réseaux interconnectés par l'intermédiaire du protocole TCP/IP. 

Le plus grand réseau d'ordinateurs du monde à l'heure actuelle, qui est  en fait un ensemble de réseaux interconnectés. Les origines de 

l'Internet remontent aux années 1960  

Internet sert essentiellement au courrier électronique, au 

téléchargement de fichiers dans le monde entier, à la discussion en 

temps plus ou moins réel (IRC ou l'Usenet), au jeu (MUD, MUSE), ainsi  qu'à l'accès à des serveurs en mode client­serveur comme ceux du 

web. On ne se connecte jamais sur Internet directement, mais sur un  autre réseau, qui sera peut­être capable d'échanger des données avec  le monde entier par l'intermédiaire du protocole TCP­IP. 

Réseau internet

« le réseau des réseaux »

Historique Réseau internet

années 60 : ARPA (U.S Defense Department's Advanced Research Projects Agency) 

fin 1969 : premiers échanges entre 4 machines aux  USA

système baptisé ARPANET (21 novembre 1969) 

1973 : mise au point du protocole TCP/IP et des adresses IP (concept de  transmission fiable)

1990 : fusion d'ARPANET et NFSNET en INTERNET

années 90 : croissance exponentielle (10 à 20 % par mois) sous  l'impulsion du Web

1. Infrastructure

2. Moyen de transport

3. Service

Architecture réseau

Physique Réseau

Liaison données Transport

Session

Présentation

Application

Ethernet  /e­tair­nait/ np. m. 

[PROT] Norme de réseau local (LAN) relativement puissante et très  répandue, inventé en 1970.

Il autorise dans sa version de base, des transferts à 10 Mbps. On trouve  actuellement des versions à 100 Mbps et à 1000 Mbps (gigabit). 

L'ethernet a été inventé à l'université d'Hawaii, dont le problème était de relier  des sites sur des îles distantes, d'où l'idée de passer par les ondes de la 

radio, donc par « l'éther ». 

Physique

Liaison données Connectique 

Gestion des erreurs 

●

Répéteur

●

Pont (Bridge)

●

Concentrateur (Hub)

●

Commutateur (Switch)

●

Routeur (Router)

Les équipements d'interconnexion

Réseau Transport

Physique

Liaison données

IP: Internet Protocol

Responsable de déplacer les paquets de données d'un noeud à un autre

TCP: Transmission Control Protocol

Responsable de vérifier si les données sont correctement distribuées

Protocoles TCP, UDP

Adresse IP et routage

Adresse IP

192.168.1.1

192.168.1.2

xxx.xxx.xxx.xxx

Réseau Classe C 130.132.91.*

Réseau Classe B 130.132.*.*

(64. 10⁶ ordinateurs)

Réseau Classe A 130.*.*.*

130.132.91.120

FAI

DHCP

Attribution d'une adresse IP temporaire

Dynamic Host Configuration Protocol

Table  routagede 

Remise directe Remise indirecte

Architecture de réseau

Physique Réseau

Liaison données Transport

Session

Présentation

Application FTP 

Transfert de fichier

SMTP

 POP 

Courrier électronique

HTTP

Hypertexte

Physique

Liaison données

Client Service Serveur

Client

Serveur

21

80

Service FTP

Service HTTP

Service #3

+ logiciel Client

Ports (0 à 65535)

IP + port = socket

Le World Wide Web

Historique

1965 : Naissance du langage hypertexte (Ted Nelson) 

1987 : Lancement d'Hypercard (logiciel Apple) utilisant l'hypertexte 

Mars 1989 : Tim Berners­Lee (CERN, Genêve) publie "Hypertexte et le CERN" 

Octobre 1991 : Lancement du premier Web (CERN) en mode texte et du premier navigateur intitulé 

"World Wide Web" 

Janvier 1993 : Il existe une cinquantaine de serveurs http dans le monde. Version alpha du premier  browser graphique pour Unix et Macintosh (CERN) 

Février 1993 : Première version du navigateur Mosaic sous Unix au NCSA (National Center for  Superconducting Application) 

Octobre 1993 : Première version de Mosaic sous Macintosh et Windows  Mars 1993 : Début du développement du navigateur Netscape 

Juillet 1993 : Création du WWW Consortium pour établir les standards du Web  Octobre 1994 : Lancement de Netscape 1.0 pour PC, Macintosh et Unix 

Février 1995 : 4 millions d'utilisateurs de "Netscape" (75% des browsers)  Novembre 1995 : Netscape sort en version 2.0 (News, E­mail, Javascript)  Décembre 1995 : Microsoft lance Internet Explorer 2.0 

1996 : "guerre" Netscape (Navigator 3.0) vs Microsoft (Internet Explorer 3.0) 

HTTP

HTTP

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gov : organismes gouvernementaux mil : organisations militaires

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uk : Grande Bretagne ca : canada

iecb.u­bordeaux1.fr

147.210.23.54

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147.210.23.54

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(Uniform ressource Locators)

Service://<user>:<passwd>@<host>:port/<url­path>

file

file:///repertoire/fichier.txt

Permet d'accéder à un fichier présent sur votre disque dur

file:///home/etudiant/mes_images file:///c|tmp/fichier.txt

http

http://serveur:port/repertoire/fichier.html Permet d'accéder à un serveur Web. 

http://www.google.fr

http://www.u­bordeaux1.fr:8080/bx1/p1_presentation.html

ftp

ftp://serveur/repertoire/fichier.txt

Permet d'accéder à un fichier présent sur un serveur ftp

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