Projets d’Informatique 3e IG - Université de Mons · 2019-03-16 · 1 M. BENJELLOUN : 2019 Projets 3IG - 1 - Projets d’Informatique 3e IG M. BENJELLOUN : 2019 Projets 3IG - 2

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- 1 -M. BENJELLOUN : 2019 Projets 3IG

Projets d’Informatique 3e IG


Projets d’Informatique Bac3IG

L'objectif central du projet en informatique est de permettre à une équipe (3 à 4) d’étudiants de se confronter à un problème de taille conséquente, de pouvoir l’analyser et lui trouver une solution informatique interactive.

Cette solution se base sur la conception, la réalisation et la validation. La phase de réalisation est précédée d’une phase de recherche et du choix des langages/OS modernes et des outils facilitant le développement.

L’acquisition des données et les résultats sont visualisés à l'aide d'une interface graphique utilisateur conçue et développée dans le langage au choix de l’équipe.

La seule contrainte est d’atteindre les objectifs de fiabilité, d’évolutivitéet de maintenabilité.

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C'est prendre toutes les mesures nécessaires pour faire ensorte que le projet atteigne ses objectifs, notamment surquatre axes principaux :

• le respect des objectifs de qualité des livrables ;• le respect des délais ;• le respect des coûts ;• la satisfaction du client

Conduire un projet

Planifier

ation

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Client Equipe

Logiciel

Chef de projet

Spécification (cahier des charges)

Conception( solutions techniques)

CDIO (Conceive — Design — Implement — Operate) : initiative éducative pour la formation d'ingénieurs du monde entier.

Imaginer Concevoir Réaliser Exploiter


Design Pattern

Développer un logiciel = étudier, concevoir, mettre au point, maintenir et améliorer le logiciel.

→ patron de conception (design pattern) qui décrit un arrangement récurrent de rôles et d'actions joués par des modules d'un logiciel

Bonne pratique de conception d'un logiciel :

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Exemple d’outils de gestion de projet

Libre :

CollabtivedotProjectOpenProjGanttProjectphpGroupWarePHProjektProject.netProject-OpenProject'Or RIAProjeLeadSOPlanningweb2projectXplanner

Proprietarie :

Business DriverClarizenGesprojetLisaProjectMacProjectMicrosoft ProjectPlanner SuitePlanningForceProject MonitorProjectplaceSAP RPMTeamworkPMTenroxVisualProjet


Outils de contrôle qualité

NDepend:

est un outil de Visual Studio pour gérer la complexité du code en

.NET et atteindre un niveau élevé de sa qualité. Avec NDepend, la qualité dulogiciel est visualisée à l'aide des graphiques et des arborescences et mises enapplication grâce à des règles standard ou personnalisées.

//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7e/NDepend.png

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Chaque équipe (3 à 4, … étudiants) est amenée à s’informer avant le choix du projet, ensuite se documenter et prendre note des références.

Elle doit faire preuve d’imagination, d’initiative,

d’innovation et d’organisation.






Imaginer : comprendre le problème et imaginer des solutions

Concevoir :

proposer des solutions et en choisir une

Réaliser :

construire un dispositif/application

Exploiter :

tester, évaluer, …

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L’approche de gestion de projet agile

Différences par rapport aux approches traditionnelles prédictives et séquentielles.

2 séminaires :

• Agile Solution Factory; Ir. Julien Vandercammen, Team Leader Intégration/ScrumMaster chez D'Ieteren Auto. 08/02/2019

• Project&ICT_Team_Management ; Ir. Gianni Farini, Product Owner au sein du

département Data de BNP Paribas Fortis, 12/02/2019


L’évaluation se fait sur la base du rapport et du code source fourni +

une présentation de l’application à M. Benjelloun (± X min): 75%

une présentation orale par l’équipe devant un jury (±25 min/3E) 25%

Évaluation

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Séminaire

Séminaire

Choix

PC1 PC2

Avant le 11/02 12h00 (mail):Votre choix de 3 applications par ordre de préférence.

(éventuellement avec argumentation de vos choix )

Avant le 18/02 à 23h00 : Par mail/Site1er rapport (1 à 4 pages) : pseudo-Cahier de charges + démarches + planning ! .

PC_1 : mardi 19/02 à partir de 13h30 selon ordre (Imaginer) (+- 20mn/3E)

Avant le 11/03 à 18h : Par mail/Site2eme rapport (2 à 5 pgs): C Ch + État d’avancement(Conception, planning, répartition des tâches, …)

PC_2 : 12/03 à partir de 13h30 selon ordre (Concevoir) (+- 20 mn/3E)

le 11/02: Affectation


Avant le 22/04 à 18h : Par mail/site3eme rapport (2 à 10 pgs): C Ch + État d’avancement, photos dispositif,

PC_3 : 23/04 à partir de 10h30 selon ordre (Réaliser) démos

Démo de l’application, sans transparentsExamen avec M. BenjellounLe 7/05

Le 13/05 avant 16h00 il faut déposer : L’application (exécutable et sources)Le rapport final (en format doc, pdf, …) par mail/Site et 1 exemplaire papierLe doc : slide de présentation du projet

Le 14/05 : Présentation devant le jury (±25 min/3E)

Le 14/05 avant 20h00 : Par mail /siteLes transparents de la présentation orale.

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FPMS - IG : Espace numérique de suivi des travaux de groupe

→ Par mail !

http://fpms.eu


Le rapport final (20-60 pages) respectera au moins les points suivants :

• Résumé en français et en anglais (une page max),

• Suivi de la démarche CDIO, étape par étape,

• Résultats et évaluations,

•Portabilité de l’application (peut fonctionner de manière portable ?) !!!

Conclusion, les difficultés rencontrées, les limitations et les propositions d'amélioration + perspectives

• Description de l’installation et de fonctionnement de l’application (captures d’écran), Manuel d’utilisation + Manuel de référence (Si suite)

• Qui a fait quoi dans le groupe (1 page /Etud. Avec photo de chaque membre)?

N’oubliez pas d’indiquer sur tout document ou support informatique vos coordonnées (nom, adresse mail).

Les rapports reçus ultérieurement (même d’une minute de retard) seront amputés de points de pénalité de retard.

+ Une vidéo de l’application + 1 slide du projet

+ modélisation

Design Pattern

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+ 1 slide du projet

• Défi: …

• Contexte: …

• Critères: …

Images

Titre : …Client : …Noms étudiants

Photos


Références et plagiat !!

Le plagiat consiste à s'inspirer d'un modèle que l'on omet délibérément ou par négligence de désigner.

Le plagiaire est celui qui s'approprie frauduleusement le style, les idées, ou les faits.

Voir document 2e Bac

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6 ECTs * 30 h = 180 h / étudiant

Quantité de travail


Les projets

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Encadrants

Mohammed Benjelloun → → (1)Philippe Fortemps → → (2)Sidi Mahmoudi → → (3)

M. El ADOUI → → (4)O. Debauche → → (5)M.A. Belarbi → → (6)Mi BAGEIN → → (7)Y. Amkrane → → (8)

(5) (6) (7) (8)(4)(3)


Lors de diverses manifestations nous sommes amenés à mettre en valeur les travaux de recherches et les réalisations de nos étudiants. Cependant, Il n’est pas toujours possible pour les inventeurs d’être présents.

D’où la demande :

les étudiants doivent nous fournir des réalisations et des outils pour alimenter des posters, des vidéos, des brochures …

Le développement d’un dispositif permettant d’améliorer la visibilité des travaux réalisés au sein de notre faculté.

Un inventaire des technologies existantes sera réalisé.

Un choix technologie justifié sera fait.

Une attention particulière sera donnée pour minimiser les coûts, à la réplicabilité et à l’extensibilité du dispositif.

Objectif

Pour un projet

Contexte

Mise en œuvre

(I), (J)Nb_E = Inf_Sup

Préférence

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Afficher 10 fois un message

Programmation Graphique

Créer un outil pédagogique de dessin permettant de transformer un organigramme en un programme et vice versa.Créer une interface graphique et des composants de base.Discuter de la compatibilité de votre application avec les programmes qui existe sur le marché.Discuter des limites de votre programme.

Inspirer vous par exemple de « AlgoDraw » Freeware

for (int i=0 ; i<10 ; i++) {cout << “ affichage de i = ” << i << endl;

}

(1)Nb_E = 3_3

+ Facultatif


On apprend mieux en s’amusant !?

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LEDs’ play 2.0Un Mur de Led élaboré par les étudiants de BAC 3 en 2016-2017.

Il s’agit d’un “mur” de dalles de LEDs contrôlé par un microprocesseur à l’aide d’une application mobile installée sur un Smarphone. C’est un mur de jeux interactif : Sudoku, un Snake et un Space Invaders.

Objectifs:

• Ajouter de nouveaux jeux• Permettre à un utilisateur distant de jouer sur le

mur de Led• permettre d’y jouer avec la Kinect et effectuer

des actions à partir des mouvements du corps.

(5), (1)Nb_E = 3_4

Mise en œuvre et prérequis :• Programmation Raspberry Pi en Python• Montage des composants électroniques


LEDs’ play 2.0(5), (1)Nb_E = 3_4

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Développer des outils pour piloter un circuit de train électrique (HO ou autre) en utilisant Arduino (pour le contrôle des aiguillages, des signalisations, …) et/ou Raspberry (pour le pilotage des trains et l’évitement des accidents…)

Par exemple :

on pourrait voir les éclairages s’allumer dans les gares, en fonction de l’heure ; avoir un tableau de contrôle ; …

Piloter un circuit de train électrique (2), (1)Nb_E = 2_3Suite d’une version élaboré par les étudiants de BAC 3 en 2017-2018.


L’Internet des Objets est présent partout. Afin d’illustrer sonfonctionnement lors de diverses manifestations comme les journéesportes ouvertes, printemps des sciences et même des cours,nous sommes amenés à mettre en valeur certains travaux etréalisations de nos étudiants.

Internet of Things

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Une maquette de maison intelligente

Contexte : Nous aimerions concevoir une maquette 3D équipées de capteurs permettantd’expliquer et le fonctionnement et les interactions de ces derniers.

Objectif : Concevoir une maquette d’immeuble et y intégrer des capteurs IoT

Mise en œuvre et prérequis :• Programmation Raspberry Pi en Python / Arduino C++• Dessin 3D sous Solidworks• ~ Impression 3D • Montage des composants électroniques (capteurs) interchangeable

Contraintes : • Système connectable par Ethernet et Wifi• Contrôlable à l’aide d’une application mobile ou Site Intranet• Maquette réplicable / modulable et transportable

Estimation des dépenses • Dépenses : -250 €

(5) - (1)Nb_E = 3_3


Une maquette d’une ville intelligente

Contexte : Nous aimerions concevoir une maquette 3D équipées de capteurs permettantd’expliquer et le fonctionnement et les interactions de ces derniers.

Objectif : Concevoir une maquette d’une petite ville et y intégrer les capteurs IoT

Mise en œuvre et prérequis :• Programmation PyCom en Python / Waspmote C++• Dessin 3D sous Solidworks• Impression 3D • Montage des composants électroniques (capteurs)

Contraintes• Système connectable par LoRaWan et Wifi• Contrôlable à l’aide d’une application mobile ou d’une site Intranet• Maquette réplicable et transportable

Estimation des dépenses • Dépenses : -400 €

(5) - (1)Nb_E = 3_4

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Imprimante 3D à moins de 200 euros !

Nécessité d’utilisation de la programmation

(1)Nb_E = 3_3

Motif imprimé consommable !?


Contexte : Smart home Security

Objectif : sécuriser une habitation contre les éventuels vols. Le système doit envoyer unealerte vocal (pré enregistré) pour dissuader le voleur. Le système doit également envoyer uncourriel et un SMS au propriétaire. Un tutorial basique est fourni en ligne (Lien 1). Il estdemandé de développer cet exemple pour le rendre plus utilisable et fiable.

Matériels demandés :

• ESP8266 carte connectée (disponible)• PIR sensor (capteur de présence)• Module vocale ISD1820 (à acheter sur Amazon à 3 euros)• Régulateurs LM317, LM7805 (voir les liens ci-dessous)• BC547 (2Nos) (à acheter sur Amazon à 1,18 euros)• 1K, 200ohm,330ohm résistances (disponibles)• Condensateur électroniques 10uf and 0.1uf

(à acheter sur Amazon 5 pour 1,39 euros)• Adaptateur 12V / Batterie de 9V (Disponible)

Estimation des dépenses : • Dépenses : 15 €

https://circuitdigest.com/microcontroller-projects/esp8266-based-iot-security-system (Tutorial)

https://www.youtube.com/watch?v=JlpE1V2yD6w (Example concret)

Système de sécurité basé sur les messages vocales

(4) - (1)Nb_E = 3_3

https://circuitdigest.com/microcontroller-projects/esp8266-based-iot-security-system

https://www.youtube.com/watch?v=JlpE1V2yD6w

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Robot humanoïde et smart home

Contexte : IOT- smart home – I.A.

Objectif : réaliser une application permettant à un robot humanoïde de contrôler via leréseau internet des objets connectés.

• Sélection des applications à exécuter au niveau d’internet d’objets en utilisant desArduinos ou des microcontrôleurs actionneur connectés au réseau (allumer unelampe/chauffage …, dessiner un objet avec des leds etc.)

• Exploiter le côté reconnaissance de la parole, de visage ou des gestes (par exemple lerobot doit envoyer une requête pour allumer le chauffage quand on lui dit qu’il faitfroid !)

• Adaptation au robot humanoïde NAO ou bien Pepper.

Mise en œuvre et prérequis :

Python, Keras, C++, Arduino, Chorégraphe

Estimation du cout : 0 €

(4) - (1)Nb_E = 3_4


Deep Learning

Les étudiants recevront des ressources pour s’initier au Deep Learningavec la librairie keras

Mais l’étude de la littérature des techniques de Deep Learning et àcharge des étudiants

• Préparation de la base de données si elle n’existe pas• Entrainement• Calcul

Intelligence artificielle&&

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IA - nouvelles technologies

réaliser un miroir intelligent (Smart Mirror) qui permet aux

utilisateurs (visiteurs) de voir de multiples informations

comme la météo, la date, une direction …

implémentation d’un programme de reconnaissance faciale (ou vocal)

sur une carte Rasphery pi connecté, le miroir peut reconnaitre ses

utilisateurs. Possibilités de

→ Programmation mobile (partage de photos/vidéos )

→ Installation des caméras sur le miroir

→ Rasphery pi 3; Reconnaissance faciale

→ Jouer le rôle d’un guide (chercher son chemin ) …

montage du miroir; interactivité et réactivité, moins sensible aux bruits …

Le miroir intelligent qui communique (2)

Contexte :

Objectif :

Mise en oeuvre :

Contraintes :

(1)Nb_E = 3_3Budget : !!?


Détection d’objets par un robot Humanoïde

Objectif : réaliser une application de détection et de reconnaissance d’objet parl’utilisation de réseau de neurones convolutif et un robot NAO ou PEPPER.

Les étapes du projet :

• État de l’art des méthodes de reconnaisse d’objets avec Deep Learning• Sélection et préparation d’une base de données (ImageNet, CIFAR…)• Entrainement du réseau de neurones• Adaptation au robot humanoïde NAO ou bien Pepper.

Technologies : Python, Keras, OpenCV, Chorégraphe

Estimation du cout : 0 €

https://www.youtube.com/watch?v=_12YpMqTVXc

(4) - (1)Nb_E = 3_4

https://www.youtube.com/watch?v=_12YpMqTVXc

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Application d’intelligence artificielle au robot Nao pour l’apprentissage des tâches répétitives

Objectif :

Appliquer les algorithmes d’IA aux robots NAO, en utilisant

une plateforme d’apprentissage automatisée, pour que le NAO

soit capable d’interpréter ces entrées et répondre d’une façon

intelligente.

Mise en œuvre :

Utilisation d’algorithmes d’apprentissage automatisé

Bibliothèque PYPOT

Programmation python

Contraintes :

Adaptation et application d’algorithmes d’apprentissage au

NAO,

...

(4), (1)Nb_E = 3_4

Jouer contre/avec NAO ! Communiquer avec NAO !


Contexte : L’utilisation de la reconnaissance faciale nécessite un matériel puissant, dans ce projet une

carte mobile Movidius sera utilisée pour remplacer la carte GPU (Nvidia, AMD) .

Objectif : Développement d’un réseau de neurones profond sur architecture embarquée.

Mise en œuvre : Adapter un réseau de neurones profond (Deep Learning model) pour l’exploiter dans une

architecture embarquée (avec la carte Movidius) qui peut être utilisée avec une autre carte mobile

(Raspberry, Drone, Robot, Tegra, etc…). Pour valider ce projet, les étudiants auront accès à des modèles

pré-entrainées ainsi que les données et algorithmes de test. Les étudiants devront adapter le programme

pour le faire fonctionner sur une architecture embarquée (Movidius avec Raspberry) Un exemple

d’application serait de reconnaître le visage d’une personne en temps réel à l’aide d’une caméra (webcam)

connectée au microcontrôleur Raspberry. La carte Movidius devra utiliser le modèle fourni pour

reconnaître le visage de la personne capturée par la caméra (webcam). Une amélioration possible et

facultative du projet serait d’utiliser le robot NOA en exploitant sa webcam et son processeur intégré. Le

robot devrait donc reconnaître la personne avant de lui adresser un message personnel..

Contraintes : Mise en œuvre d’un prototype finale pour envoyer des messages.

Prérequis : Python, C, RaspBerry,

Estimation des dépenses : 0 €

Lien utiles :

● https://www.youtube.com/watch?v=6Oe2Ind8Ca0

● https://github.com/movidius/ncsdk

Reconnaissance faciale

(6)-(3)-(8)Nb_E = 3_3

https://www.youtube.com/watch?v=6Oe2Ind8Ca0

https://github.com/movidius/ncsdk

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Utilisation de Deep Learning pour la détection automatique de la région tumorale

Objectif :

Développer une méthode basée sur l’apprentissage automatique, pour une détection automatique de la tumeur. Et cela en utilisant des images IRM annotées par les spécialistes de l’institut JulesBordet à Bruxelles.

Mise en œuvre :

Utilisation de Python, librairie de Deep learning (Keras, TenserFlow …); librairies de traitement d’images médicale (Simple ITK, …)

(4)-(1)Nb_E = 3_3


Large Scale 3D object recognition using Deep Learning

L’objectif de ce projet est de développer une application de reconnaissance et decorrespondance d’objet 3D avec l’utilisation de réseau de neurone convolutif ConvNet.Les étapes du projet :

• Préparation de la base de données• Extraction des vues• Entrainement d’un ConvNet• Calcul de Correspondance entre les objets 3D

Ce genre d’application nécessite beaucoup de ressources de calculs, les étudiantsauront un compte sur le cluster du service.

Technologies : Python, Keras, Cloud

https://www.youtube.com/watch?v=QQbOy6J2PI0

(4)-(1)Nb_E = 3_3

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Client externe


Ballistic-Scouting : Comptage automatique de score sur cibles,

pour clubs d’archers, de lanceurs de couteaux, de joueurs de fléchettes, etc.

Objectif : Système automatique de comptage de points de projectiles lancés sur cibles par analyse d’images.

Mise en œuvre : - Une caméra (ou un appareil photo) visualise une cible de tir. Lorsqu’un projectile (flèche, couteau, fléchette) atteint la cible, un instantané est pris et analysé ; L’analyse doit détecter la position du projectile dans la cible et en déduire automatiquement le nombre de points.

Contraintes :

- Le système doit permettre de gérer simultanément une quinzaine de cibles avec un unique PC, les caméras/appareils de photo seront connectés par liaison filaire (câble usb ou câble réseau).

- Des caméras ou les appareils photos doivent être économiques (modèles grand public, de l’ordre de 50€) et, si possible, posséder leurs propre éclairage (projecteur IR) pour pouvoir fonctionner en indoor.

- Déplacements envisageables pour visiter une salle type et y faire les tests in situ (sud de Lille, France).

Prérequis : Linux, OpenCV, serveur Web, réseau.

Estimation des dépenses : - PC standard, une carte graphique NVIDIA est un plus (CUDA envisageable), un switch réseau ou concentrateur USB, selon le type de connexion des caméras/appareils de photo.

- le financement de 3 caméras/appareils de photo sont à prévoir : 150€ maxi

(7)-(1)Nb_E = 3

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Karting : Calibration automatique avec OpenCV (ou autre)

Contexte :Nb_E = 3_3

Nous devons déformer l’image envoyée aux vidéoprojecteurs avec une homographie afin de faire correspondre l’image à la zone projetée.

Objectif : Nous voulons pouvoir faire cette calibration à l’aide d’une tablette en filmant les points de référence pour la calibration

Mise en œuvre : Développer une application analysant l’image filmée par la webcam et envoyant des ordres au serveur d’affichage pour converger vers la calibration parfaite.

Contraintes : Il faut venir sur place tester la solution.

Sébastien Millecam AdministrateurBattleKart Europe [email protected]


Opticable Frameries produit des câbles à fibres optiques livrés sur des tourets (bobines). Leur enroulement n’est pas toujours très régulier, malgré les dispositifs de trancanage destinés à positionner le câble « au bon endroit » lors du bobinage.

Opticable Frameries a acquis une caméra industrielle Keyence relativement sophistiquée permettant de récupérer le profil extérieur du câble (qui ressemble donc à une succession de demi-cercles irrégulièrement disposés). L’idée est d’analyser ce signal pour en déduire une commande correcte du bras de positionnement.

Un projet de mécanique confié à un étudiant de master 1 en mécanique traitera de l’adaptation du système optique sur une bobineuse (il faut prévoir un support sans interférer avec les opérations de pose/enlèvement du touret…) et de l’amélioration du bras de positionnement (réduction des jeux, des flexibilités) tout en contribuant à l’analyse du problème.Un ou deux étudiants férus de traitement de signal, d’automatique ou d’analyse de signauxpourraient sans doute tirer profit du système optique et « rentabiliser » l’investissement dans le cadre des sujets qui leur sont proposés. On peut songer à modéliser l’opération de trancanage : c’est un beau défi géométrique.

Projet en « traitement d’image/vidéo » complémentaire à un projet de conception

mécanique en cours

Nb_E = 2_3Pr. Pierre DEHOMBREUX

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Développer des outils d’apprentissage de la langue Braille

Développer des outils d’apprentissage de la langue des signes

L'ASBL "Les Cèdres" propose : un accompagnement pédagogique personnalisé et adapté à la nature du handicap aux étudiants de l'enseignement universitaire et supérieur

Nb_E = 3_3


DiabManager : Prédire l’évolution du taux d’insuline pour le diabète de type 1

Nb_E = 2_3

Le diabète de type 1 est une maladie touchant de plus en plus de personnes à travers le monde.

Il s’agit d'une déficience en insuline (le patient est nommé insulino-dépendant) qui est une molécule

permettant d'assimiler le sucre dans notre sang afin de l’utiliser pour avoir de l'énergie surtout au niveau

musculaire.

Quand quelqu’un est diagnostiqué diabétique, un nouveau style de vie démarre pour lui. À partir du diagnostic

le patient devra estimer la quantité de glucides dans les aliments qu’il ingère et s’injecter une dose d’insuline

en conséquence qui lui permettra de bien métaboliser le sucre afin d’imiter le comportement d’un corps sain.

Le problème est qu'il n'est pas toujours évident de connaître la quantité d'insuline à s'injecter précisément du

fait que le taux de sucre dépend de nombreux facteurs (alimentation, activité physique, taux des dernières

heures, etc.).

Pour rester en bonne santé, les médecins préconisent de vérifier son taux régulièrement et de s'injecter de

l'insuline afin de garder un taux stable.

Le but est de réaliser une application mobile permettant de faciliter la vie de nombreuses personnes. Cette

application gérera un espace membre (base de données) et permettra de donner une prédiction de l’évolution

du taux d’insuline en fonction du taux actuel et d’une variable appliquée, c’est à dire, un événement indiqué

par l’utilisateur (sport, alimentation,). Elle donnera également à l’utilisateur la quantité d’insuline à s’injecter et

des conseils pratiques de médecins afin d’améliorer son contrôle glycémique.

Documents

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