Programme Journee ISN-EPI 2019

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Journéee ISN++-EPI

Jeudi 7 mars 2019

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 27 février 2019.

Programme

8h45-9h00 : Accueil

9h00-10h00 : "Présentation de l'enseignement de seconde Sciences Numériques et Technologie (SNT) ainsi que l'enseignement de spécialité en première et terminale Numérique et Sciences Informatiques (NSI), point sur l'académie de Nancy-Metz", par Hélène Tanoh, IPR et Laurent Chéno, Inspecteur Général.

10h00-10h30 : "Le Diplôme Inter-Universitaire Enseigner l'Informatique au Lycée, la formation proposée dans l'académie de Nancy-Metz", par David Langlois, Maître de conférences, ESPE, Unversité de Lorraine.

10h30-11h00 : Pause café

11h00-13h : Ateliers - Session 1

13h-14h : Pause déjeuner

14h-15h30 : Ateliers - Session 2

15h30-16h : Pause café

16h00-16h30 : "Le projet OLKi: vers une IA citoyenne et ouverte", par Christophe Cerisara, Chercheur au CNRS, LORIA.

Le projet OLKi ambitionne des avancées en Intelligence Artificelle éthiques et respectueuses du citoyen. Ceci passe par le développement d'algorithmes transparents, une réflexion interdisciplinaire et la réappropriation du contrôle des données, en particulier sur les réseaux sociaux, par les chercheurs et les citoyens. Je présenterai les enjeux du "deep learning" dans cette perspective de science ouverte ainsi qu'une solution innovante au problème des données fondée sur le partage via une fédération.

16h30-17h00 : L’informatique est une science ! avec une histoire ?, par Maxime Amblard, Maître de conférences, Université de Lorraine, LORIA.

L’informatique est science! nombreux sont celles et ceux qui prouvent tous les jours que derrière ce mantra, se cache une réalité. Et surtout que l’informatique n’est pas faite par quelques figures charismatiques qui apparaitraient au cours de l’histoire. C’est en effet toute une communauté qui fait de l’informatique une science diverse et vivante.
La notion d’évolution historique, ou d’épistémologie, de l’informatique n’apparait pas comme telle dans le programme de Sciences numériques et technologie (seconde). Par contre le programme Numérique et sciences informatiques (première) le considère comme une problématique transverse qui se décline dans tous les thèmes. Mais dans tous les cas, il apparaît important de montrer que les problèmes scientifiques s’inscrivent dans une dynamique et des interactions.
Nous reviendrons sur quelques questions du type comment parler d'Hedy Lamarr, montrer qu’Alan Turing n’était pas seul, ou qu’il y a bien un lien entre Ada Lovelace et Georges Boole ?

17h00 : 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 : Et si on expliquait l'IA... sans ordinateur - Marie DUFLOT-KREMER - session 1 (ou 2)

L'intelligence artificielle est un sujet à la mode, elle suscite beaucoup d'intérêt mais aussi de crainte et de fausses idées. Cet atelier propose de réaliser une activité facilement reproductible en classe ou ailleurs pour illustrer le principe de l'apprentissage sur un cas simple de manière ludique et sans ordinateur. Nous verrons comment un "ordinateur" peut produire un résultat apparemment intelligent, le tout en exécutant une suite d'instructions élémentaires.


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 lesquels 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).
Page web de l'atelier : https://members.loria.fr/VThomas/mediation/ISN_2018_labyrinthe/ (on reprendra ces éléments ensemble lors de l'atelier)


Atelier 5 : Programmer en python côté serveur - Manuel BRICARD - session 1 et/ou 2

Il s'agira de montrer un environnement non habituel de programmation en python. La programmation côté serveur afin de réaliser des pages web dynamiques permet de lier dans un cadre commun le HTML/CSS, la programmation python et le travail sur les Bases de Données. On présentera le cadre, très simple, technique à mettre en place ainsi que les notions de programmation utilisées. On présentera quelques projets possibles issus de réalisation d'élèves.


Atelier 6 : CargoBot : la programmation sans ordinateur, mais avec gobelets. - Erwan KERRIEN - session 1 et/ou 2

Le jeu CargoBot, disponible sur smartphone, et également en ligne, consiste à piloter une grue afin déplacer des containers en tas. Pour cela, un programme doit être écrit dans un langage à très peu d'instructions. L'IREM de Grenoble en a fait une version sans ordinateur où la grue est la main de l'élève et les containers sont des gobelets. L'atelier propose de (re-)découvrir ce jeu, et d'en explorer la richesse pédagogique pour travailler sur des notions fondamentales (instruction, séquence d'instructions, conditions, fonctions, récursivité, tests) et discuter de la différence entre algorithmique et programmation.


Atelier 7 : Enseigner l'histoire de l'informatique et/ou d'internet en jouant - Yannick PARMENTIER - session 1 ou/et 2

Les nouveaux programmes du lycée donnent une place relativement importante à l'informatique et aux sciences du numériques. Que cela soit via l'enseignement commun en classe de 2nde intitulé "Sciences Numériques et Technologie" ou via l'enseignement de spécialité en classe de 1ère intitulé "Numérique et Sciences Informatiques", un des objectifs annoncés est de permettre "de comprendre le poids croissant du numérique", notamment en introduisant dans les programmes des repères historiques. Dans cet atelier, nous allons voir un exemple d'utilisation du concept de jeu sérieux pour aborder ces aspects historiques avec des élèves.


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 : Je tweete donc je suis... un bot. - Abdellatif KBIDA - session 1 et/ou 2

Dans cet atelier de type retour d'expérience, nous examinerons la bibliothèque python Tweepy qui permet une utilisation simplifiée de l'API fournie par Twitter aux développeurs. C'est à l’occasion d'un TPE en classe de 1erS, qu'avec un groupe de trois élèves, nous avons pu mener une expérience pendant plusieurs mois sur les réseaux sociaux. Il s'agit d'écrire un bot en Python qui va automatiser la gestion d'un ou plusieurs comptes factices afin de gagner en popularité et diffuser des thèses clivantes. Pour cela nous avons été amenés à étudier les techniques de manipulation et de propagation de fakes news par les officines russes et les groupes de trolls activistes sur Reddit. Les principes et techniques de cet atelier pourront être exploités en SNT partie Réseaux Sociaux.


Atelier 10 : Dessine moi des pixels ! - Sylvain CONTASSOT - session 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 : Poppy ergo jr - Laurent DUPONT et Laurent PIERRON - session 2

Nous présentons ici un robot à monter soi-même, le poppy ergo jr, programmable en "Snap" (similaire à scratch) via une interface web.
La particularité du robot est d'avoir, en-dehors des moteurs, des pièces entièrement imprimables. La configuration du robot peut donc changer selon les applications que l'on souhaite mettre en place.
Rapidement utilisable par des élèves de collège ou de lycée, il pourra être utilisé pour des projets à plusieurs.


Atelier 12 : Chat IP - Christophe MAURY - session 1 ou/et 2

Découvrir les notions de réseau Internet et les protocoles associés et en particulier TCP et IP.
Découvrir des activités simples à réaliser avec les élèves comme les comptages binaire, décimal et hexadécimal à l’aide de Python. Observer le rôle d’un masque de sous réseau dans un adressage IP à l’aide d’opérateur Python. Comprendre la notion d’adressage et de routage IP par une activité branchée-débranchée
L’activité principale proposée utilise deux applications python : d'une part, un serveur démarré par l’enseignant qui définit les connexions entre les clients, distribue les messages et d'autre part, plusieurs clients démarrés par chaque participant, permettent de simuler les connexions entre les clients.
Le système propose à chaque participant une fenêtre de style Chat ainsi que le nombre de connexions directes arrivant sur le participant. Une fois tous les participants connectés entre eux, le but est de déterminer, uniquement par messages au sein du chat le graphe des liaisons de l’ensemble de la structure.


Atelier 13 : Résoudre une enquête de police avec des bases de données - Marie DUFLOT-KREMER - session 2 (ou 1)

Cet atelier illustrera, à l'aide de deux activités, l'une branchée et l'autre débranchée, l'intérêt et le fonctionnement des bases de données. Elles sont partout et permettent, en structurant les données, d'y accéder de manière rapide et efficace. Dans un premier temps nous pourrons toucher des bases de données et les manipuler pour les interroger. Nous verrons ensuite comment présenter sur un exemple ludique les bases de données et un langage de requêtes.


Atelier 14 : Turing Tumble - Phuc NGO et Nazim FATES - session 1 ou/et 2

L'objectif de cet atelier est de présenter un jeu mécanique à visée pédagogique (https://www.turingtumble.com/). Il s'agit d'un jeu de construction simulant un ordinateur mécanique alimenté par des billes pour résoudre des énigmes logiques. De nombreuses activités en lien avec des concepts de la programmation et la notion de machine de Turing ont été conçues et sont disponibles dans un manuel en ligne. Explorer ensemble quelques-unes de ces activités sera l'occasion d'échanger sur les possibilités de mise en œuvre en classe.