Parcours Informatique générale 3e année

Ce cours vise à appréhender les concepts (matériels/logiciels) de base de l'architecture et des communications des systèmes à base de microprocesseurs. Il aborde successivement :

• La conception de circuits dédiés (ASIC) simples :
- conception et synthèse logique de circuits combinatoires
- modélisation du comportement attendu de circuits séquentiels synchrones, et leur synthèse logique.

• Les concepts de base de la conception des microprocesseurs (décodage/exécution des instructions) et de l'interface logicielle/matérielle :
- organisation de base d'un microprocesseur (contrôle, calculs, registres, communications).
- dans un microprocesseur, coopération entre matériel et logiciel en 3 points d'interaction : interprétation du jeu d'instructions, entrées/sorties de très bas niveau (transferts de données et synchronisation), gestion du mécanisme d'interruptions.

• La programmation d'applications C simples sur processeur ARM et interactions avec des périphériques matériels.

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Calcul de la complexité d'un algorithme
Preuve d'algorithme
Structures de données élémentaires : pile, file, tas, arbres
Méthodes algorithmiques : diviser pour régner, algos gloutons
Algorithmes classiques : tri rapide, arbres binaires de recherche, tri par tas, algorithme de Prim

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Perfectionnement et renforcement des aptitudes au développement logiciel dans un environnement proche du système.

Les thèmes abordés couvrent l'ensemble du spectre impliqué dans le processus d'élaboration :
- points techniques de programmation (mémoire, entrées/sorties, traitements paramétrés) - outils pour l'automatisation (make, shell)
- outils et techniques pour le développement (programmation modulaire, gestionnaire de versions)

Une part importante du travail consiste à la mise en oeuvre des notions abordées dans le cadre d'un projet logiciel en fin de semestre.

Le sujet du projet change chaque année mais implique toujours l'étude et le respect d'une spécification et la manipulation d'informations dans une représentation de bas niveau.

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Le cours présente les principes de base des systèmes de gestion de bases de données relationnelles. Ce sont des systèmes informatiques fondés sur la logique pour modéliser et interroger des données, à l’aide de langages déclaratifs plus ou moins expressifs.

L’objectif est d’acquérir des connaissances sur les bases de données en termes de conception et exploitation : savoir exprimer une requête en algèbre relationnelle, savoir la traduire en SQL, être capable d’évaluer le niveau de redondance d’une base de données (normalisation), savoir modéliser des connaissances sur un domaine d’application à l’aide du langage UML et dériver le schéma correspondant, et étudier l'intégration d'une base de donnée dans une application.

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Acquisition de toutes les connaissances de base nécessaires pour aborder l'étude de la compilation.
Connaissance des différents classes de langages.
Pour les langages hors-contexte, connaître les différents types de grammaires et les méthodes adaptées pour analyser en conséquence.

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* Donner une première introduction aux systèmes d'exploitation et réseaux, en privilégiant le point de vue de l'utilisateur , mais en montrant aussi les liens avec les concepts d'architecture matérielle et logicielle.

* Mettre en évidence le rôle complémentaire et l'interaction des systèmes et des réseaux.

* Renforcer les connaissances pratiques relatives à l'utilisation d'un shell et à la programmation d'applications en langage C

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Compréhension de la puissance et des limitations des modèles de calcul classiques.
Bonne vision des ressemblances et différences entre les modèles de calcul.
Pratique de la programmation en Machines de Turing et en lambda-calcul.

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Introduction à la programmation orientée objet, aux design patterns et à la programmation évènementielle. Les thèmes abordés couvrent l'ensemble des méthodes permettant de développer une application graphique complète modularisée :

- programmation orientée objet en Java (encapsulation, héritage, polymorphisme)
- structuration et abstraction des modules développés grâce aux design patterns
- programmation évènementielle découverte par le biais de la programmation graphique

Une part importante du travail consiste à la mise en oeuvre des notions abordées dans le cadre d'un projet logiciel en fin de semestre. Ce projet consiste à réaliser un jeu de type jeu de plateau avec une IHM validée et un joueur artificiel.

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Savoir rattacher un problème à une classe de problèmes, en déduire une approche adaptée à sa résolution, valider la correction de la solution proposée, et en analyser la complexité.

Cet objectif est atteint par une approche selon trois plans (ou points de vue) :
- raisonnement informel mais rigoureux liant la réalisation d'un algorithme à ses spécifications, raffinement d'un schéma d'algorithme vers une réalisation particulière ;
- méthodes classiques de résolution dont le critère principal est la complexité (algorithmes gloutons, diviser pour régner, programmation dynamique...) ;
- types de problèmes classiques (parcours de graphe, énumération d'un ensemble de candidats...), et comment l'expression d'une solution (itérative, récursive) est liée à la structure sous-jacente.

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Dans de nombreux secteurs (transports, énergie, santé,…), concevoir le plus efficacement et sûrement possible des logiciels de qualité représente un enjeu économique ou sociétal majeur. L'objectif de cette option est de familiariser les étudiants à quelques "bonnes pratiques" liées à certains des critères de qualité de la conception logicielle : solutions pour la maintenabilité et la réutilisabilité du code, méthodes de détection de défauts et erreurs, analyse de vulnérabilité, analyse de performances, et également évaluation de la qualité des tests.

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Ce module propose, via des activités d’informatique sans ordinateur, à approfondir les concepts fondamentaux de l’informatique afin d’être en mesure d’en faire passer des notions à un public scolaire.
Le module propose également une introduction aux aspects communication et pédagogie, ainsi qu’une préparation aux interventions auprès d’un public scolaire.

Les étudiants :
- s’approprient une activité d’informatique sans ordinateur,
- approfondissent les aspects scientifiques en jeu,
- préparent l’animation d’un atelier en lien avec l’enseignant d’une classe de cycle 3 (CM1/CM2/6e) - expérimentent leur atelier auprès des élèves de cette classe.
- analysent a posteriori le déroulement de l’activité.

L’évaluation a lieu au moyen d'un rapport et d'une soutenance orale.

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