Introduction à l’informatique et applications à la biologie

Le triangle de Pascal (XVII)

Automate cellulaire avec entiers (coefficients binomiaux):

1

1 2 1

1 3 3 1

1 4 6 4 1

1 5 10 10 5 1

1 6 15 20 15 6 1

1 7 21 35 35 21 7 1

Ligne suivante ?

Le triangle de pascal (nombres pairs)

Automates cellulaires?

Le triangle de Pascal à travers le monde

Sequence Look and Say (Conway)

Autre automate cellulaire célèbre:

1

1 1

2 1

1 2 1 1

1 1 1 2 2 1

3 1 2 2 1 1

Ligne suivante?

L’addition sur entier

• Qu’affiche ce morceau de code si on entre 4 au clavier?

  int b;
  cin >> b;
  int d = 2+b;
  cout << d+2 << " " << d;   

• cin >> b assigne à b une valeur entrée au clavier

• les opér. de calcul (*,/,+,-) sur entiers créent des entiers

Algorithme d’addition

• calculez \(GCTACG + AATCGT\) (convention CTAG)?

Circuit logique: additioneur

Le circuit XOR

Toute fonction logique calculable par un ordinateur (pas seulement le XOR) peut-être mise sous forme d’une combinaison de AND, OR et NOT.

La porte NOT

Exemple: un interrupteur magnétique, l’interrupteur est attiré par la bobine quand le courant y passe.

La porte OR et la porte AND

Une diode ne laisse passer le courant que si la différence de potentiel aux bornes est positive (sens de la “flèche”)

La loi de Moore

Les portes NOT, AND et OR peuvent toutes être réalisées aujourd’hui avec des transistors (semi-conducteurs)

L’évolution de la programmation

Aujourd’hui: \(c = a+b;\)

• compilateur (c++, java, …) vs interpréteur (R, python, …)
  • La commande de compilation g++ script.cpp produit un résultat en langage machine sur a.out

Principe du compilateur

Lien avec la biologie

• Autrement dit
  Un génome est tel le contenu d’un fichier exécutable (compilé) en quaternaire pour une machine (phénotypique) dont on ne possède pas encore tous les circuits…

• Pourquoi les virus sont spécifiques à certaines “espèces”?

• Ce qui fait implicitement de la biologie moléculaire et de la bioinformatique, des sciences de retro-ingénierie du vivant

Codage d’un caractère

• 26 lettres

• plusieurs dizaines de ponctuations

• plusieurs dizaines d’accents

• 26 majuscules

• \(\rightarrow\) codé par un entier sur un 1 octet: 8 bits

• Qu’affiche ce morceau de code à l’écran?

  char a = 'b';
  char c = a;
  cout << c;