Programme Journee ISN-EPI 2016

Journéee ISN-EPI

Jeudi 17 mars 2016

Loria, Nancy

Interventions, exposés, conférences ponctueront cette journée ainsi que des ateliers, visant à approfondir certaines thématiques liées au numérique.

Programme

8h45-9h15 : Accueil

9h15-10h15 : "Prouver des programmes, tester des systèmes, vérifier des modèles… ", par Marie-Claude GAUDEL, Professeur émérite, LRI, Université de Paris-Sud et CNRS.

La sûreté de fonctionnement des systèmes informatiques à base de logiciel est un enjeu de plus en plus important. Après avoir rappelé les spécificités du logiciel, on fera le point sur les principaux concepts et méthodes du domaine de la validation et de la vérification de programme. On les illustrera sur quelques exemples et on présentera quelques bonnes pratiques élémentaires. Les transparents de l'exposé sont ici.

10h15-10h45 : "Nouvelles d'ISN, d'ICN, du CAPES de Mathématiques option Informatique", par Laurent CHENO, Inspecteur Général, et Philippe FEVOTTE, Inspecteur Pédagogique Régional .

Les transparents de l'exposé de Laurent Cheno sont ici.

10h45-11h15 : Pause café

11h15-13h : Ateliers - Session 1

13h-14h : Pause déjeuner

14h-15h30 : Ateliers - Session 2

15h30-16h : Pause café

16h-17h : "La pensée informatique : une perspective historique", par Erwan KERRIEN, Chargé de Recherche INRIA.

L’informatique envahit notre quotidien à un rythme dont l’augmentation constante devient affolante. Sa diffusion est telle que le numérique est devenu un substantif, qui malgré, ou peut-être à cause de son manque de définition claire, représente bien le caractère ubiquitaire de l’informatique aujourd’hui : la machine, que ce soit sous forme d’ordinateur ou de smartphone, est devenue un objet indispensable pour chaque jeune ou adulte en activité, les données sont le nouvel or noir de notre modernité, même si seuls les spécialistes savent les raffiner en information, le moindre geste de notre vie et de plus en plus de décisions qui nous affectent mettent en branle des algorithmes, enfin l’interaction avec les systèmes informatiques nous confronte au problème de la communication, du langage, expression d’une pensée à part entière informatique. Cet exposé pose un regard historique sur la science informatique, et ses fondements, afin d'esquisser ce que pourrait être la pensée informatique, au principe de la conception des objets numériques et au-delà. Les transparents de l'exposé sont ici.

17h : Fin de la journée


Descriptifs des ateliers

Atelier 1 : Initiation à SCRATCH - Marie DUFLOT et David LANGLOIS - sessions 1 et 2

Dans cet atelier, nous proposons une initiation à Scratch, environnement de programmation graphique (https://scratch.mit.edu/). Scratch peut être utilisé comme support à l'algorithmique. Ce sera d'ailleurs le cas dans les enseignements en algorithmique des nouveaux programmes de collège. Cet atelier est ouvert aux néophytes. Plusieurs points seront abordés : découverte des principes de l'outil, activités d'initiation, démonstration de projets de programmation en Scratch, discussion sur les choix de Scratch pouvant surprendre les habitudes en algorithmique.
page support de l'atelier.


Atelier 2 : Sécurité informatique, comment protéger nos données - Abdellatif KBIDA - session 1 ou/et 2

Avec l'essor des systèmes d'information dans une société devenue numérique, garantir la sécurité et l'intégrité de ces systèmes revêt une importance capitale. La sécurité informatique est un défi d'ensemble qui concerne une chaîne d'éléments (logiciels, données, comportement des utilisateurs, protocoles, etc). Chaque maillon faible de cette chaîne peut-être mis à mal par un attaquant malveillant compromettant ainsi l'ensemble du système d'information. Dans cet atelier on examinera certaines failles de sécurité et techniques de hacking connues et documentées pour établir des mesures de protections efficaces et un guide de bonnes pratiques.


Atelier 3 : ICN un ISN pour les secondes ? - Collègues des lycées Loritz, Marquette et Helene Boucher - session 1 ou/et 2

ICN, le nouvel enseignement d'exploration est une belle opportunité d'initier un large public aux joies du numérique. Il est aussi l'occasion de tester nos enseignements face à un public non forcément scientifique. Les initiatives isolées préexistaient : club, MPS-numérique, enseignements sous le régime de l'expérimentation, ... nous aimerions que cet atelier soit l'occasion de faire le point sur tout ceci. Pour notre part, nous avons mis en place ICN à titre expérimental cette année et nous pourrons apporter notre retour d'expérience sur trois lycées assez différents en terme de taille et de public : quel contenu proposer, à quel niveau se positionner, qui doit intervenir et comment, et autres questions pratiques.


Atelier 4 : Moteurs physiques, jeux vidéos et simulateurs de comportement - Vincent THOMAS - session 1 ou 2

Actuellement, de nombreuses applications numériques utilisent des moteurs physiques que ce soit pour avoir des réactions réalistes dans des jeux (déplacements dans Super Mario, simulation de l'inertie du joueur dans les FPS, ...), pour proposer des simulateurs physiques (pédagogiques comme algodoo ou professionnels) ou pour aider le développement d'animations 3D (moteur dans Blender, ...). Cet atelier cherchera à faire le lien entre la physique et l'informatique. (1) Dans un premier temps, nous écrirons ensemble un moteur physique très simple constitué de quelques instructions (Pyhton ou Java) et basé sur la mécanique du point (système masse-ressort). (2) Nous verrons ensuite comment l'étendre pour en faire un moteur de jeu vidéo. (3) Puis, nous tirerons parti des lois de la physique pour aborder le domaine de l'Intelligence artificielle et simuler des comportements de foule inspirés de la biologie (boids et flocking) et utilisés dans de nombreux domaines (Dimensionnement de bâtiments, Effets spéciaux, ...).
Page web de l'atelier : http://www.loria.fr/~vthomas/mediation/ISN_2015/ (on reprendra ces éléments ensemble lors de l'atelier)


Atelier 5 : L'apprentissage par renforcement, ça marche ! ("un chocolat ?") - Vincent THOMAS - session 1 ou 2

Dans les problèmes d'apprentissage par renforcement, un système (typiquement un robot) est lâché dans un monde initialement inconnu. En apprenant de ses expériences et de manière autonome, ce système doit modifier son comportement pour accomplir une tâche donnée au départ. L'atelier aura pour objectif de présenter et mettre en oeuvre (en python) des algorithmes génériques permettant à un système d'améliorer son comportement en tirant parti de son vécu. Ces algorithmes sont simples à implémenter, adaptés à de nombreux problèmes et (a priori) facilement utilisables dans des projets d'intelligence artificielle (pour chercher des chemins mais aussi pour contrôler des systèmes dans des mondes dynamiques).
(1) Dans un premier temps, on proposera une manière de modéliser simplement des problèmes de prise de décision (et on codera ce cadre en python). (2) On s'intéressera ensuite à l'équation de Bellman qui exprime le lien entre les actions entreprises et leurs conséquences sur le long terme. (3) Enfin, on mettra en œuvre des algorithmes génériques construits à partir de l'équation de Bellman (programmation dynamique) et on montrera qu'ils permettent à un système de modifier progressivement son comportement pour résoudre la tâche qui lui a été confiée.
Page web (en cours de construction) : http://www.loria.fr/~vthomas/mediation/ISN_2016/


Atelier 6 : Programmation sur smartphones - Christophe MAURY - sessions 1 et 2

Comment peut-on programmer sur tablette ou smartphone ? Quels langages utiliser ? Comment intégrer cet apprentissage dans l'enseignement de l'informatique au lycée ? Nous illustrerons notre propos d'exemples de réalisations faites par des élèves de la spécialité ISN. Des exercices de sensibilisation au moyen d'Apps Inventor seront proposés afin de montrer la facilité de mise en place dans le cadre de cours d'initiation à la l'informatique.


Atelier 7 : Introduction à l’algorithmique avec le jeu Cargo-Bot - Benjamin WACK - session 1 et/ou 2

Dans la lignée des activités d'informatique débranchée (CS unplugged, voir également l'atelier 10 de Sylvain Contassot), nous présentons une activité spécifiquement orientée vers la programmation mais sans utilisation d'un ordinateur. Le langage proposé est totalement graphique et repose sur des primitives simples, il peut donc être facilement pris en main par des débutants ; mais l'écriture des programmes étant très contrainte, elle amène rapidement à utiliser des notions avancées de programmation telles que l'appel de procédure ou la récursivité. Cette activité est le fruit de l'adaptation d'un jeu initialement proposé sur IPad, et nous en diffusons une version électronique d'usage libre : http://www-verimag.imag.fr/~wack/CargoBot/. Cependant son utilisation à des fins pédagogiques demande quelques précautions particulières (par exemple sur la notion de "bon programme" qui en découle) que nous aborderons lors de l'atelier.


Atelier 8 : Robot programmable pour l'apprentissage du code - Laurent DUPONT - session 1

Pour l'apprentissage du code et de l'algorithmique, une autre idée est d'utiliser des robots facilement programmables. L'objectif pédagogique est double : dans un premier temps, programmer les robots avec une notion d'action/réaction ; dans un deuxième temps, étudier leur comportement en tant que robot autonome. Nous verrons une présentation des robots "pédagogiques" thymios et de son langage de programmation.


Atelier 9 : PLM : un exerciseur pour Java et Python - Martin QUINSON - session 1 et/ou 2

L’entraînement et l'exercice jouent un rôle prédominant dans l'apprentissage de la programmation, mais cette activité est difficile à encadrer en tant qu'enseignant avec l'approche traditionnelle. PLM est un exerciseur automatisé permettant aux élèves d'apprendre la programmation en Java ou Python à leur rythme. L'aspect ludique de cet outil motive les élèves à résoudre les quelque 150 problèmes proposés. Ils acquièrent ainsi la syntaxe du langage utilisé (Java, Python ou Scala), ainsi que leurs premiers réflexes algorithmiques classiques (boucle de recherche, récursivité, tris, etc).
Nous verrons les fonctionnalités de cet outil, tant du point de vue de l'élève (pour la résolution de problème) que de celui du professeur (pour la modification de séquences de problèmes ou la rédaction de nouveaux problèmes dans l'outil).
La présentation est ici.
Pour pleinement profiter de cet atelier, les participants devront avoir un ordinateur portable avec Java installé.


Atelier 10 : Informatique débranchée - Sylvain CONTASSOT - session 1

Contrairement à ce que beaucoup de monde pense, les ordinateurs ne sont pas la seule raison d'être de l'informatique. Pour preuve, cet atelier présente diverses activités à faire avec des pions, des jetons ou des bouts de bois, mais sans aucun ordinateur et même sans électricité. Pourtant, ces petits jeux permettront à chacun de découvrir de manière ludique les notions au cœur de l'informatique : ce qu'est un algorithme et ce qui fait qu'un algorithme est meilleur qu'un autre, ou encore comment coder et transmettre une information.
Les informations sur ces activités (liste de jeux, conception du matériel, éléments pédagogiques) sont à l'adresse Web suivante : http://people.irisa.fr/Martin.Quinson/Mediation/SMN/.