Informatique

Informatique

Portail MIPCSeptembre 2010

Quelques questions pour ce cours

Pourquoi étudier l’informatique ? Pour devenir informaticien(ne) ? Pour occuper tout emploi de niveau

technicien supérieur ou ingénieur ? C’est quoi l’informatique ? En quoi un physicien/mathématicien/

biologiste/chimiste/géologue doit-il se former en informatique ?

Aspects généraux

Devenir informaticien ? Pourquoi pas ? 35% des nouveaux

cadres en 2009 (selon le Syntec, il va manquer 60 000

informaticiens par an en France et à cause de ça c’est 1.5% de croissance de moins !)

Aspects générauxEnquête de l’Express, 2008 Perspectives d’emploi par filière

1 Bac+2 santé-social (chômage 1%) 2 Doctorat santé (ch 2%) 3 Master informatique (ch 3%)

Salaires par filière Master informatique : premier master

après les doctorats, écoles d’ingénieurs et écoles de commerce

Comparaison avec écoles d’ingénieurs : M2 info 2000€ mens à 3 ans contre 2150 écoles

Aspects généraux

Devenir informaticienne ? La réalité : très peu de filles deviennent

volontairement informaticienne Nombreuses explications

Trop de contraintes Image de l'informaticien derrière son écran Métier ennuyeux à la longue Réservé aux fanas de wii et de play Métier uniquement techn(olog)ique

www.amha.fr

C’est un informaticien ?

http://www.amha.fr/

+ = Informatique

C’est un informaticien ?

+ = Informatique

C’est une informaticienne ?

Aspects généraux Devenir informaticienne ? La réalité : métier aux interfaces

Pluridisciplinarité : Le droit La sociologie La psychologie La linguistique Le design L’ économie Les mathématiques (statistiques, cryptographie,…) La physique (image) La biologie L’éthologie …

Toujours des questions… La réalité (encore) La machine est-elle le but du travail de

l'informaticien ? N'est-ce pas plutôt l'homme (la société ?) Il existe certes la nécessité d'ingénieurs,

mais de plus en plus, on a besoin aussi de personnes sachant se situer à l'interface

Pourquoi de l’informatique ? Outil scientifique incontour-

nable sur la scène interna-tionale

Domaine scientifique omni-présent

Science de communication, et source d’échanges scientifi-ques avec les autres disciplines

Vecteur de progrès techno-logiques, science de société

Une diversité thématique insoupçonnée

Pourquoi de l’informatique ? Outil scientifique

incontournable sur la scène internationale

Domaine scientifique omniprésent

Science de communication, et source d’échanges scientifiques avec les autres disciplines

Vecteur de progrès technologiques, science de société















incontournable sur la scène internationnale









































Aspects généraux En quoi un scientifique aujourd’hui doit-il

maitriser l’informatique ? Des « banalités »

Traitement de texte scientifique Base de données Tableur Gérer sa machine et son environnement

informatique Travailler de façon sécurisée Traitement de mesures Analyse de données Simulations Gestion de données

Aspects généraux

En quoi un scientifique aujourd’hui doit-il maitriser l’informatique ?

De l’informatique pour scientifiques : Traitement de mesures Analyse de données Simulations Gestion de données

Exemple : Bioinformatique Système biologique :

système complexe que l’on simule pour comprendre (de la molécule à l’écosystème)

Comparaison des génomes

Estimation de la diversité du vivant

Identification automatique d’acteurs pour de nouvelles thérapies (ex : tri-thérapie)
















Organisation du semestre 10 séances de cours 12 séances de travaux dirigés (TD) 11 séances de travaux pratiques

Contrôle continu Une épreuve en amphi (semaine 43, 28/10) Une épreuve en TPs (semaine 46 : 15/11 dans

certains groupes) Une épreuve en TDs (semaine 50)

Aspects méthodologiques (2) Le cours, deux parties

Une partie algorithmique Une partie informatique(s)

Algorithmique

‘

Ce dessin indique que le transparent résume un point particulier et doit être recopiéCela ne dispense pas d’imprimer les transparents du cours et de les commenter

Aspects méthodologiques (3) Transparent prise de notes

Exemple

Organisation du semestre 10 séances de cours 12 séances de travaux dirigés (TD) 11 séances de travaux pratiques

Contrôle continu Une épreuve en amphi (semaine 43, 28/10) Une épreuve en TPs (semaine 46 : 15/11 dans

certains groupes) Une épreuve en TDs (semaine 50)

Aspects méthodologiques (4)

Les TDs : apprendre à résoudre informatiquement les problèmes

Papier crayon Feuille d’exercices sur MADOC

(mais aussi le cours !) http://madoc.univ-nantes.fr/


Les TPs : mise en œuvre pratique sur machines, langage de programmation, avoir un compte, comment se connecter, comment préparer son TP, comment le refaire…

Feuilles de TP sur MADOC (et tous les fichiers nécessaires…)

L'environnement de programmation ne nécessite qu'un navigateur

La langage de programmation support est javascript Bon à savoir :

Avoir un compte On peut refaire le TP On peut récupérer son travail avec une clé USB Travail par binôme (attention, évaluation par monôme !)


La note : Contrôle continu composé de 1 partiel semaine 43 1 note de TPs 1 partiel semaine 50

Concrètement•Evaluation des CM : des questions de cours

•Evaluation des TD : exercices comme en TD

•Evaluation des TP : au moins 1 contrôle sur machine au cours du semestre


Comment avoir une bonne note ? Exercices : il s’agira de résoudre des

problèmes par de bons algorithmes Un bon algorithme :

Résout le problème demandé Respecte les normes syntaxiques Est compréhensible Est simple


Exemple : le problème est d’aller place du commerce à partir de la fac des sciences

N’est pas bon : Proposer un chemin beaucoup trop long Expliquer en utilisant bus à la place de

tram et B à la place de 2 (ou en changeant au fur et à mesure)

Faire prendre le train parce qu’on n’aime pas le tram

Le matériel sur madoc Le langage est javascript et les TPs

peuvent être facilement refaits sur n’importe quel ordinateur

Le but est d’écrire des algorithmes corrects : correct est apprécié du point de vue de l’expert (enseignant)

Résumé méthodologique

Début du cours d’algorithmique

Le but est d’apprendre à écrire des algorithmes

(simples)

Algorithme (sans y)

un algorithme est l'écriture dans un langage non

ambigu d'une méthode de

résolution d'un problème

Algorithme (sans y)

L'algorithme permetd'exécuter et

d'étudier cette méthode de résolution

Algorithme (sans y)

L'algorithme est écrit par un analyste

L'algorithme est exécutépar un exécutant

Programme

Le programme est écrit par un programmeur

Le programme est exécutépar un ordinateur

Création / Exécution

analyste

écrit

exécutantexécutealgorithme

utilisateurdonne les valeursreçoit les résultats

fonction fact(entrée n entier) : entier Début si n<2 alors retourner(1) sinon retourner( n*fact(n-1) ) finsiFin

Création / Exécution

programmeur

code

ordinateurexécuteprogramme

utilisateurtape au clavier

lit l'écran

function fact(n)

{ if (n<2)

{return(1)}

{return( n*fact(n-1))}}

Point de vue de l’analyste

Entrées SortiesTraitement

Clavier EcranUnité

Centrale

Saisie AffichageCalcul

Paramètre RésultatFonction


Point de vue de l’utilisateur

Clavier EcranUnité

Centrale




Point de vue de l’algorithme

Clavier EcranUnité

Centrale




Généralisation de l’algorithme

Clavier EcranUnité

Centrale



Exemples d’algorithmes

Une recette de cuisine Des instructions pour installer sa Z-box Des instructions pour aller quelque part Des consignes de sécurité

Dans ce cours, une méthode de résolution d’un problème, susceptible d’être codée sur ordinateur

Premier exemple d'algorithme

Algorithme exemple

Variables position, déplacement : entiers

Débutposition ← 25 ;déplacement ← 11 ;position ← position + déplacement ;afficher(position)

Fin

Un algorithme comporte 4 parties

Entête Déclaration Actions Commentaires

Exemple d'algorithme sans commentaire

Algorithme exemple

variables position, déplacement : entiers

Débutposition ← 25 ;déplacement ← 11 ;position ← position + déplacement ;afficher(position)

Fin

Entête

Déclarations

Actions

Exemple d'algorithme avec commentaires

Algorithme exemple

variables position, déplacement : entiers//position est un entier positif

Débutposition ← 25 ;// emplacement de départdéplacement ← 11 ;//de combien on bougeposition ← position + déplacement ;afficher(position)

Fin

Commentaires

Entête

Déclarations

Actions

« Langage algorithmique »

Pas standardisé (≠ programmation) mais avec une syntaxe qui doit être respectée

Langage naturel (français) mais

NON AMBIGU

L’ambiguïté

vends tricycle pour infirme en bon état Deux conducteurs étaient interpellés par

les gendarmes en état d'ivresse. (Var Matin, 13/07/1994)

J'ai lu la critique de Chomsky Il répugne à accepter ce savant

compromis Il m'a reçu comme un prince Jean regarde l'homme avec le télescope

http://www.limsi.fr/Individu/gendner/analyse_texte/2002/03-ambiguite.html

est non ambigucontient un en-tête, des

déclarations, un actions et des commentaires

la syntaxe doit être respectée

Un algorithme

Les deux bases des algorithmes

Les variables, dans lesquelles on stocke l’information

Les instructions permettant de modifier l’état de ces variables

Variables

Zone de stockage temporaire

comme les mémoires de la calculatrice

contenu pouvant être modifié

Variables (Caractérisation)

Nom (identificateur) nommer, c’est abstraire…

Type L’ensemble des valeurs possibles, et des

opérations autorisées Valeur courante (contenu actuel)

Variables

Exemple

Nom pente

Type réel

Valeur courante (contenu actuel) 0,45

Variables (types)

numérique (entier, réel)

chaîne de caractères, caractère

booléen (logique)

Types : entier

Eléments de ℤ Exemples

3 0 -17439

Types : réel

Eléments de ℝ Exemples

3,14 3,141592 (mais pas 3,141592…) 2,431E-41 -6,01e55

Types: caractères

Lettre, chiffre, symbole Entre ‘ ‘ Exemples

‘A’ ‘a’ ‘É’ ‘6’ ‘ ‘ ’‘

Historiquement…

Types : chaîne de caractères

Suite finie de caractères Exemples

‘bonjour’ ‘ceci est une chaîne’ ‘Ceci est UNE chaîne ‘douze pour 12’

Types : booléen

Eléments de l’ensemble {vrai, faux}

Expressions

une expression simple est : soit une valeur soit un nom de variable soit un opérateur appliqué à des valeurs ou

des noms de variables Une expression peut être évaluée Exemple : 45 + trucmuche

Opérateurs entier × entier→ entier

+ - * div mod (division entière et modulo) abs (valeur absolue) Exemples :

3+2 25-7 43*21 50 div 13 (valeur 3) 50 mod 13 (valeur 11)

Opérateurs réel × réel→ réel :

+ - * /Exemples :

3,0 + 2,98 4,1 * 2,1 20,987 / 13,75

Opérateurs nombre x nombre → booléen

réel ou entier × réel ou entier → booléen

< > = ≤ ≥ ≠Exemples :

3 < 2,7 25 = 7,75 43,32 ≥ 21 20,07 ≠ 13

Opérateurs caractère x caractère → booléen

< > = ≤ ≥ ≠Exemples :

'A'<'Z' 'B'='C' 'é'≥'y' '8'≤'5'

Opérateurschaîne x chaîne→ booléen

Opérateurs de comparaison< > = ≤ ≥ ≠Exemples :

'alain‘ < 'zoë' 'BAC'='CAB' 'élément'≥'ensemble' '118'≤'5'

Expressions booléennes

booléen → booléen : non

booléen × booléen → booléen : et ou

Exemples : vrai ou faux faux et faux non(faux)

Tables de vérité (1)

A non(A)

Vrai Faux

Faux Vrai

non


A B A et B

Vrai Vrai Vrai

Vrai Faux Faux

Faux Vrai Faux

Faux Faux Faux

et


A B A ou B

Vrai Vrai Vrai

Vrai Faux Vrai

Faux Vrai Vrai

Faux Faux Faux

ou

Expressions complexes

une expression complexe est : soit une expression simple soit un opérateur appliqué à des

expressions simples ou complexes Exemple : 45 + (256/2) Remarque : afin d’éviter l’ambiguïté, il

est recommandé de parenthéser Exemple : 2+3*5 2+(3*5) ou (2+3)*5

Note sur les expressions

Les expressions peuvent contenir des appels de fonction

Exemples : 1+sin(3) 1/log(7) Racine_carree(7+5) > 8

Instructions

Un algorithme comporte

une suite d'instructions

qui s'exécutent (par défaut)

l'une après l'autre

dans l'ordre d'écriture

on parle de séquentialité

Instructions élémentaires

Affectation (vision simplifiée) nom de variable ← valeur

pente ← 0,45 Effet

le résultat est affecté à la variable

Séquentialité

Afin de marquer qu’une instruction succède à une autre instruction, on utilisera le symbole « ; » pour séparer :

position ← 25 ;déplacement ← 11

Instructions

Chaque instruction

trouve les variables

dans un état

et les laisse

dans un nouvel état

Historique d'exécution

liste des états successifs

pente hauteur avant la 1ère instruction

après la 1ère et avant la 2nde

après la 2nde et avant la 3ème

Instructions de base

Affectation

nom de variable ← expression

pente ← 0,32+0,45

Récupération d'une donnée

nom de variable ← saisie()

hauteur ← saisie()

Présentation d'un résultat

afficher(expression)

afficher(hauteur/pente)

Instructions

Affectation

nom de variable ← expression pente ← 0,32+0,45 Effet

1) l’expression est évaluée2) le résultat est affecté à la variable

pente hauteur avant l'affectation quelque chose un truc

après l'affectation 0,77 untruc

Instructions Récupération d'une donnée

nom de variable ← saisie() hauteur ← saisie() Effet

1) l’utilisateur saisit une valeur2) La valeur est affectée à la variable

pente hauteur avant la saisie 0,77 un truc

après la saisie 0,77 154

l'utilisateur introduit 154

Instructions Présentation d'un résultat

afficher(expression) afficher(hauteur/

pente) Effet

1) l’expression est évaluée2) le résultat est affiché

pente hauteur avant l'affichage 0,77 154 après l'affichage 0,77 154

l'utilisateur voit 200200

Exemple d'exécutionDébut① position ← 25 ;② déplacement ← 11 ;③ position ← position + déplacement ;④ afficher(position)Fin

position déplacement

Avant ① ? ?

Après ① 25 ?

Après ② 25 11

Après ③ 36 11

Après ④ 36 11

Construire un historique d’exécution

1. Numéroter les instructions (n)2. Sélectionner les variables à suivre (m)3. Construire un tableau n+2 lignes *

m+1 colonnes : v1 v2 … vm

Avant I1

Après I1

…

Après In

Ici, la valeur de v2 après l’exécution de l’instruction I1

Conclusion (ce qu’on a vu)

L’informatique en tant que métier L’informatique comme connaissance

complémentaire aux autres sciences L’algorithmique comme cœur de

l’informatique Les variables Les instructions et le séquencement

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