Programme Journee ISN-EPI 2018

Journéee ISN-EPI

Jeudi 22 mars 2018

Loria, Nancy

Interventions, exposés, conférences ponctueront cette journée ainsi que des ateliers, visant à approfondir certaines thématiques liées au numérique. Merci de vous inscrire ICI, si possible avant le 9 mars 2018.

Programme

8h45-9h00 : Accueil

9h00-10h00 : "' Les drones, des systèmes cyber-physiques mobiles et communicants dont on parle ", par Laurent Ciarletta, Maitre de conférences à Mines Nancy, LORIA, Université de Lorraine.

Depuis quelques années, les drones font le buzz. Ils sont passés du monde de la défense et de l'aérospatial à ceux du hobby ou du professionnel mais avec des applications "grand public".
D'un côté, toujours plus de reportages avec des plans aériens "effectués par drone", de l'autre ses nombreux usages actuels ou potentiels font également souvent la une des informations, que ce soit pour de la surveillance de site sensible, du sauvetage ou du loisir sportif (... courses de drone par exemple), ou des accidents.
Du côté des enseignants et des chercheurs, ils présentent de nombreux angles d'étude. Ils peuvent être vus en tant que systèmes ou véhicules "programmables". Ce sont en effet avant tout des aéronefs, des systèmes mécaniques (et électroniques/informatiques) qui sont soumis à quelques lois physiques intéressantes et quelques règlements et lois humaines pour lesquels il faut développer des contrôleurs parfois très particuliers.
En tout cas, c'est sympa pour apprendre à programmer ou vérifier ses connaissances en physique: si on se trompe avec de tels systèmes dits cyber-physiques, on s'en rend compte rapidement (et on met parfois longtemps à réparer ses erreurs ...).
On en parle donc souvent dans les media, pour en vanter le potentiel mais aussi les risques que leurs capacités opérationnelles et leurs domaines d'usage peuvent poser. Les drones sont d'ores et déjà à même d'être autonomes et pourront collaborer à court terme pour former des flottilles capables de réaliser des missions dans des situations complexes. Il faut donc probablement se poser des questions de sûreté et sécurité.
Nous aurons l'occasion d'évoquer ensemble ces différents points, tout ce qui fait des drones un sujet sur lequel on peut dire beaucoup de choses et même plus.

10h00-10h30 : "Nouvelles d'ISN, d'ICN, du CAPES de Mathématiques option Informatique, de la place de l'informatique dans la réforme du BAC", par Hélène Tanoh, IPR et Laurent Chéno, Inspecteur Général.

10h30-11h00 : Pause café

11h00-13h : Ateliers - Session 1

13h-14h : Pause déjeuner

14h-15h30 : Ateliers - Session 2

15h30-16h : Pause café

16h-17h30 : "Projection-débat : Des machines intelligentes aux machines pensantes", par Alain Dutech, Chargé de Recherche INRIA, LORIA, et Nicolas Dupuy, Université de Lorraine.

Cette interaction entre l’homme et la machine a fortement évolué au cours de ces dernières décennies pour maintenant entrer dans notre quotidien. A travers la (re)découverte de films emblématiques de la science-fiction des années 50 à aujourd’hui, découvrez le lien entre l’Homme et les machines et plus particulièrement les robots à travers le cinéma.

17h30 : Fin de la journée


Descriptifs des ateliers

Atelier 1 : Blockly : prise en main de l'API - David LANGLOIS - session 2

Blockly est un ensemble de fonctionnalités javascript (API) permettant de manipuler des blocs graphiques pour rédiger des algorithmes. Les algorithmes peuvent alors être exécutés pour modifier un "monde" (par exemple: dépacer un robot dans un labyrinthe). Plusieurs applications web basées sur blockly existent (comme https://blockly-games.appspot.com/turtle?lang=fr), qui permettent de découvrir les bases de l'algorithmique en résolvant des défis. L'atelier consiste à découvrir l'API afin de créer ses propres applications ; nous développerons ensemble une application de tortue type logo. L'atelier est destiné à des participants maîtrisant les bases de javascript.


Atelier 2 : Le routage élastique, où comment parler de réseau en le vivant grandeur nature - Marie DUFLOT-KREMER - session 1 ou/et 2

Pour comprendre comment les messages sont acheminés dans un réseau, rien de tel que de devenir soi-même une partie du réseau, d'envoyer les messages le long des câbles réseau en suivant les consignes de sa table de routage.
Au travers d'une activité ludique, déclinable du cycle 3 à la fin du lycée, nous verrons comment on peut aborder la notion de routage dans un réseau. On commence par suivre un algorithme tout fait en se fixant un objectif à atteindre ensemble. Puis on est amené à réfléchir à comment adapter cet algorithme pour mettre à jour ses tables de routage quand la forme du réseau change (panne de routeur/ problème ou ajout de câble). On peut aussi comparer les différentes "formes" de réseau et réfléchir à leur efficacité (distance entre les routeurs, congestion sur un routeur qui voit passer tous les messages,... ), se poser la question des messages perdus, du découpage de l'information en paquets.... Ces thèmes seront abordés en fonction de l'intérêt des participants.


Atelier 3 : Moteurs physiques, jeux vidéos et simulateurs de comportement - Vincent THOMAS - session 1 (ou 2)

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 (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 (en Python avec la librairie pygame) 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 : https://members.loria.fr/VThomas/mediation/ISN_moteur_2017/ (on reprendra ces éléments ensemble lors de l'atelier)


Atelier 4 : Labyrinthe et recherche de chemins - Vincent THOMAS - session 2 (ou 1)

Les labyrinthes sont intéressants à étudier car ils constituent des cas typiques de problème de prise de décision dans lesquel un agent intelligent doit savoir raisonner sur le long terme: en effet, pour décider quel couloir emprunter, il faut déjà savoir ce qu'il sera possible de faire au bout des différents couloirs.
Au cours de cet atelier, on programmera ensemble (en python) l'algorithme de Lee, un algorithme très simple permettant de construire le chemin le plus court dans un labyrinthe. On présentera dans un second temps, les principes de l'algorithme classique A* qui permet d'améliorer grandement la recherche en utilisant une connaissance du problème.
Enfin, on étendra les problèmes abordés pour montrer comment réutiliser ces algorithmes pour construire des agents intelligents capables de prendre des décisions sur le long terme dans des contextes divers (par exemple dans le cadre de projet étudiant).


Atelier 5 : Du crayon à la Raspberry Pi - Noël DEMISSY - session 1

Ou comment enseigner de manière ludique et progressive l'algorithmique puis le codage en Python.
Cet atelier vous propose d'écrire quelques algorithmes simples sous forme "débranchée" en commençant avec un crayon et un papier. Puis assez rapidement de les coder et les exécuter en Python, et enfin, les porter sur une carte Raspberry Pi dotée d'une matrice à leds RGB. L'objectif est de pouvoir disposer de nouvelles ressources pour l'enseignement de l'informatique en ICN ou ISN en apprenant à réaliser des figures et des animations en couleur, virtuelles ou réelles. La connaissance préalable de Python et de la carte Raspberry Pi est un plus mais cela peut être l'occasion de les découvrir si vous êtes novice.


Atelier 6 : Exemple de projet ICN en seconde : Sortir d’un labyrinthe - Serge ERMISSE - session 1

Enseignant en classe de seconde ICN, j’ai pu mettre en place cette année ce projet avec le robot Thymio en langage scratch. Après un rapide exposé de sa mise en application au près de mes élèves, je vous propose de réaliser par équipe la phase de programmation du Thymio.
Se munir, si possible, d’un ordinateur portable chargé, avec le logiciel aseba studio ainsi que son additif scratch2-Thymio II (en ouvrant le fichier Thymio-II.sb2, vous devez disposer de blocs d’instruction de couleur noire).


Atelier 7 : Evaluer un algorithme - Yannick PARMENTIER - session 2

Comme l'ont montré certaines activités d'informatique débranchée, on peut introduire l'algorithmique à différents âges sans nécessairement recourir à un ordinateur. En plus d'apprendre à concevoir une solution à un problème au moyen d'opérations élémentaires, il est important d'apprendre à prendre du recul et à évaluer une solution algorithmique. Pour ce faire, nous proposons de partir d'une activité débranchée autour de la notion de tri, et de voir comment celle-ci permet d'introduire le concept de complexité algorithmique. Nous terminerons par une activité branchée, à savoir la mise en oeuvre d'algorithmes de tri en langage python, et leur évaluation empirique.


Atelier 8 : Dessin vectoriel et Programmation Web - Laurent DUPONT - session 1

les fichier de dessin vectoriel, contrairement aux fichier dits "bitmap" ne conservent pas chaque pixel d'une image, mais un ensemble de formes géométriques décrivant les différents éléments de l'image. L'intérêt est de s'affranchir des problèmes de pixelisation lorsqu'on agrandit une image. Ce format est de plus en plus utilisé dans la programmation web, tant pour des infographies, des jeux ou de la datavisualisation. Afin d'être retransmis dans les options ISN, nous introduirons le format de données ainsi que sa manipulation en html/javascript.
Prérequis : quelques connaissances en html/css/javascript


Atelier 9 : Conception d’un baromètre éducatif à destination des élèves - Armelle BRUN - session 1

Cet atelier a pour objectif la conception d’un outil (numérique), à destination des élèves, qui a pour but de leur donner un retour sur leur apprentissage. L’atelier aura pour but de répondre aux questions suivantes : quelle information afficher à l’élève (par exemple son temps de travail, sa régularité, ses résultats ; dans l’absolu, par rapport à sa classe ?), sous quelle forme graphique, mais également de déterminer à quel moment ces informations doivent être affichées. Cette conception se fera en 3 groupes de 4 personnes avec restitution orale à la fin des idées proposées, dans un but de discussion.


Atelier 10 : Dessine moi des pixels ! - Sylvain CONTASSOT - session 1 et/ou 2

Nous décrirons les deux grands types d'images numériques et leurs propriétés mathématiques ainsi que les moyens d'affichage de ces images. Ensuite, nous nous pencherons sur les algorithmes pour tracer des objets géométriques simples dans de telles images, dont notamment le segment, le disque et le cercle.


Atelier 11 : Sciences informatiques: stéganographie - Mathieu HIRTZIG - session 1

Cette action est une initiation à des concepts fondamentaux des sciences informatiques qui, distinctes des TICE, font désormais partie des enseignements de la scolarité obligatoire. Les participants découvrent de façon active la ressource pédagogique « 1, 2, 3 … codez ! » parue en juin 2016, produite par La main à la pâte. Les participants explorent la représentation de l’information (textes et images) puis combinent ces deux media pour transmettre un message secret.


Atelier 12 : Sciences informatiques: cryptographie - Mathieu HIRTZIG - session 2

Cette action est une initiation à des concepts fondamentaux des sciences informatiques qui, distinctes des TICE, font désormais partie des enseignements de la scolarité obligatoire. Les participants découvrent de façon active la ressource pédagogique « 1, 2, 3 … codez ! » parue en juin 2016, produite par La main à la pâte. Par une approche historique, les participants revivent deux mille ans de lutte acharnée entre chiffreurs (qui inventent les outils pour masquer les messages) et casseurs de code (qui trouvent comment récupérer l'information chiffrée), qui ont rivalisé d'ingéniosité et d'astuces, bien avant l'invention des ordinateurs.