L1 Portail Mathématiques, Informatique (MI)

Objectif : Introduction aux quatres forces fondamentales et constituants élémentaires de la nature : gravitation, électromagnétisme, interactions fortes et faibles, fondaments de la cosmologie et de la physique des particules

Contenu : Revue des objets et phénomènes physiques du plus grand vers le plus petit: de l'univers aux atomes, noyaux, radioactivité, les particules élémentaires. Evolution de l'univers du Big Bang à la formation des galaxies. Eléments de la relativité restreinte et de la relativité générale. Fondements de la gravité : espaces courbes, le champ gravitationnel, le trou noir. Eléments de la de théorie des champs : la dualité champ-particules. Fondements de l'électromagnétisme: les champs électriques et magnétiques, la diffusion électron-électron en électromagnétisme classique et en électromagnétisme quantique. La force forte : protons, neutrons, quarks, gluons. La force faible : neutrinos, bosons intermédiaires, le boson de Higgs. Les processus de production de nouvelles particules. Résumé: analogies et différences entre les quatre forces fondamentales. Les frontières actuelles de nos connaissances des lois fondamentales, les modèles standards de la cosmologie et de la physique des particules

Evolution de l'univers du Big Bang jusqu'aujourd'hui Eléments de la théorie de la relativité et de la théorie de champs La physique des particules : Electrodynamique, Interaction forte L'interaction faible et le boson de Higgs La recherche de nouvelles particules.

Programme:

Le formalisme de l'électronique numérique, Représentation des nombres entiers positifs, Algèbre de Boole, Représentations des fonctions logiques Utilisation des circuits intégrés électroniques TP: Mise en oeuvre des opérateurs logiques

Conception de fonctions combinatoires, Analyse d'un problème électronique, Simplification des équations logiques TP: Conception et réalisation d'un système combinatoire **

Conception de fonctions séquentielles, Notions de base de la logique séquentielle, Fonctions séquentielles élémentaires TP: Conception et réalisation d'un circuit séquentiel simple

Macro-Fonctions séquentielles Mise en oeuvre de composants intégrés complexes TP: Conception et réalisation d'un circuit séquentiel complexe

Les Machines à états finis, Machine de Moore, Démarche d'analyse d'un automate TP: Analyse d'un automate et conception de l'électronique associée **

Démarche de synthèse d'un automate TP: Conception et réalisation d'un automate

Formalisme de l'électronique numérique Conception de fonctions combinatoires Conception de fonctions séquentielles Macro-Fonctions séquentielles Les Machines à états finis Démarche de synthèse d'un automate

"Electronique Numérique", Tran Tien Lang, DUNOD, ISBN:2225847118

Listes des ateliers culturels proposés en UE libres. Chaque atelier est par semestre. Il dure 25 heures pouvant inclure, selon l'atelier, un volume d'heure de travail personnel et donne droit à 2,5 crédits ECTS :

• Afreubo (orchestre harmonique),
• orchestre symphonique,
• musique assistée par ordinateur,
• théâtre Aztec,
• théâtre classique,
• théâtre d'impro TIPS,
• théâtre et éloquence (uniquement au 1er semestre),
• écriture créative,
• arts visuels et dessin,
• photo,
• ikebana,
• initiation à l'oenologie,
• game design (uniquement au 1er semestre).

Objectif :quelques grands problèmes de l'astrophysique Contenu :

les effets de marée
la matière sombre dans l'Univers
la formation des étoiles
l'effet de serre
l'expansion de l'Univers

Quelques grands problèmes de l'astrophysique:

les effets de marée
la matière sombre dans l'Univers
la formation des étoiles
l'effet de serre
l'expansion de l'Univers

Objectif :Donner des notions de physique de base aux étudiants pour appréhender les enjeux liés à la production d'énergie et à sa consommation.

Contenu :

Différentes sources de production d'énergie utilisées actuellement:les combustibles fossiles, l'énergie nucléaire et les énergies renouvelables
Consommation, production, stockage, répercussions sur l'environnement
Processus physiques fondamentaux, production d'énergie à l'échelle industrielle,
Notions physiques abordées: radioactivité, fission, interaction des rayonnements avec la matière,
quelques éléments de thermodynamique et de physique des solides.
Méthodes de production d'énergie innovantes (nouveaux réacteurs nucléaires, fusion nucléaire, hydrogène) introduites par des intervenants extérieurs

contexte énergétique mondial quantification des besoins sources d'énergie (fossiles, solaire, nucléaire) processus de transformations (machines, capteurs, réacteurs) impacts sur l'environnement

LANGUE GÉNÉRALE. Cette UE s'adresse à tout étudiant rencontrant des difficultés d’expression en Français à fin de lui premettre d’améliorer ses productions langagières aussi bien dans le domaine de l'Expression écrite (EE) que de l'Expression orale (EO). Concrètement les compétences que l'on cherchera à développer sont : améliorer la qualité de la langue (syntaxe, morphosyntaxe), apprendre à organiser ses idées (argumentation, synthèse), s'approprier efficacement la langue en tant qu'outil de communication et d'interaction (vocabulaire, niveaux de langue, culture générale). Les compétences à développer pourront avoir une application transdisciplinaire immédiate et participeront à la réussite de l'étudiant dans sons parcours universitaire mais aussi, à moyen terme, dans son insertion professionnelle.

Les séances de TD de l'UE Réussir alternent ateliers, mises en pratiques et, dans une moindre mesure, apports théoriques sur les différentes thématiques comme l’attention, la mémoire, les techniques (prises de notes, extraction d’informations, résolution d’exercices). Un mini-colloque, permet, à travers des présentations réalisées en équipe par les étudiants, de découvrir les aspects biologiques, neurologiques ou cognitifs de l’apprentissage. Cette activité se termine par un moment convivial de partage entre étudiants et enseignants.

Tout au long du semestre, un carnet d’apprentissage est utilisé par les étudiants pour décrire leurs activités et leurs réflexions. Ces carnets permettent de réfléchir à ses pratiques afin, éventuellement, de les améliorer.

L'objectif de l'UE est de permettre à l'étudiant : de se donner des méthodes de travail efficaces, de contrôler sa motivation, son attention, son stress, d'exploiter l’information scientifique dans son domaine d’étude, de résoudre des problèmes dans son domaine d’étude.

Mireille Houart, Réussir sa première année, De boeck, 2017 Guide de réflexion sur les stratégies d’apprentissage à l’université, Université du Quebec, ,

Ce cours permet de découvrir une bibliothèque graphique à deux dimensions, les fonctions de dessin et la notion de contexte graphique dans un système interactif fenêtré. Nous abordons le dessin vectoriel (formes géométriques) et le dessin matriciel (pixel par pixel), la composition additives des couleurs (RGB et HSB) et la notion de transparence des pixels (canal alpha). L’interaction avec le système est abordée au travers de la souris et du clavier qui peuvent contrôler les nombreux paramètres graphiques abordées dans ce cours. Ce cours est illustré par de nombreux exercices graphiques qui permettent de comprendre visuellement l'intérêt de notions de géométrie (trigonométrie, topologie, algèbre des vecteurs, etc.) ainsi que certains algorithmes informatiques.

Familiarisation avec une bibliothèque d'affichage et compétences de mise en œuvre d'algorithme de dessin.

L'UE se découpe classiment en cours et TPs.

Objectif :Montrer comment le progrès des connaissances repose à la fois sur les percées technologiques et les avancées de la physique et comment celles-ci ont façonné l'évolution de notre conception de l'Univers. Contribuer à ce que les étudiants s'approprient les nouvelles formes d'enseignement avec les TICE, de manière à développer leur autonomie à partir d'une démarche originale et précise qui est développée selon 5 axes: observer, apprendre, simuler, s'exercer et s'auto-évaluer. Contenu : Trois étapes qui sont significatives d'une rupture des conceptions de l'Univers seront étudiées:

du système géocentrique au système héliocentrique
d'un Univers d'étoiles à un Univers de galaxies
d'un Univers immuable à un Univers en évolution

Des documents historiques seront utilisés pour chacun de ces cas.

Conceptions de l'Univers

Eléments de relativité galiléenne et restreinte
Rayonnement
Systèmes planétaires
Cosmologie.

Enseignement en ligne, suivi sur ecampus, évaluation en ligne, forum. 5 séances, chacune en ligne 2 semaines.

Le SPOC Sens critique/ sicences en sociétés est un enseignement en ligne destiné à sensibiliser les étudiants aux enjeux des interactions sciences et sociétés en développant leur sens critique. Il est constitué de cinq séances d'exercices ludiques portant sur des ressources audio, video et textuelles. Chaque séance est rattachée d'une part à un thème envisageant un champ spécifique de connaissances scientifiques, d'autre part à un questionnement interrogeant un aspect spécifique des interactions sciences/sociétés.

L’objectif du module CLE1 est double : (1) rendre le monde de l’entreprise accessible à des étudiants qui suivent un parcours scientifique en leur expliquant les fondamentaux de façon originale et pédagogique ; (2) donner les bases fondamentales d’Economie générale. L'UE comprend également une journée de rencontres et d'échanges avec des acteurs de l'environnement socio-professionnel, ainsi que des ateliers de travail de la posture et de l'éloquence pour apprendre à mieux se valoriser. Cette UE s’adosse à l’Unité d’Enseignement « Explorer son Environnement Professionnel » (EEP) de façon à permettre aux étudiants de mieux préciser leur projet professionnel.

Définir les différents types d'entreprises. Préciser le vocabulaire de l'entreprise. Discriminer chiffre d'affaire et bénéfices. Discuter autour des principes de base de l'économie générale et de l'entreprise. Prendre la parole en public : transmettre sa pensée, gérer son stress et prendre confiance soi.

Modules sur les principes fondamentaux de l'entreprise et de l'économie générale : 6 séances de 2h de cours et de mise en situation en amphi. Journée des métiers et des formations : échanges avec des acteurs du monde socio-professionnel et témoignages d'anciens étudiants sur leur parcours professionnel. Atelier Lab'Oratoire : 2 séances de 3h ou 3 séances de 2h en groupe de TD.

Notions d'algèbre linéaire et de géométrie (vecteur, coordonnées, points, droites, équations de droite). Notions de probabilités (tirages aléatoires, moyenne, variance), notions de programmation en Python.

La "science des données" occupe une place centrale dans ce que nous appelons de nos jours "intelligence artificielle" car les "machine intelligentes" modernes sont douées d'apprentissage par l'exemple. Donc il n'y a pas de machine intelligente sans beaucoup de données et sans bonnes données. Ce cours vous donnera un aperçu de toute la chaîne de traitement des données à partir d'un exemple simple de vision par ordinateur, depuis l'acquisition des données jusqu'à l'évaluation des performances de la "machine qui apprend" en passant par la visualisation des données, le pré-traitements, l'extraction de caractéristiques pertinentes, et la construction d'un modèle prédictif. Nous explorerons aussi la notion de biais dans les données. Au cours de trois TPs, vous pourrez vous familiariser avec les outils informatiques en Python qui sont les plus utilisés (numpy, pandas, scikit-learn). Vous vous lancerez alors (en binômes) dans un projet qui vous permettra d'approfondir un des aspects de la ch

Familiarisation avec la Science des Données Programmation Python dans un cadre appliqué et ludique

Un cours chaque semaine de 2h, suivi de 2h de TPs à partir de la deuxième semaine. Les TP 1, 2, et 3 seront commencés en classe, finis à la maison, et notés (par correction automatique) 1. Introduction: Qu'est-ce que la science des données? + TP1 2. Visualisation et analyse exploratoire de données réelles, variance des résultats. + TP2 3. Overvue de la chaîne de traitement. Présentation des projets. + TP3 4. Dépendances, corrélation et sélection de variables + TP4 = retour sur proposition de projet 5. Méthodes de classification multi-variées + TP5 = programmation du projet 6. Biais dans les données et dans les modèles + TP6 = analyse des résultats du projet 7. Apprentissage profond (réseaux de neurones) + TP7 = préparation du rapport de projet et d'une video (3 min)

Attendus de l'UE Langue-Anglais1 : Niveau B1 minimum dans les 5 compétences linguistiques

ANGLAIS GÉNÉRAL. Cette UE s'inscrit dans une approche actionnelle dans les 5 compétences (compréhension orale et écrite, expression écrite, expression orale en continu et en interaction) avec un travail sur la prononciation des sons voyelles. L'interaction se fait à travers des documents écrits et/ou audiovisuels centrés sur la problématique de l'éducation et de l'enseignement supérieur et un scénario de communication. La communication interculturelle pourra être abordée dans le cadre du cours.

Le travail se fera par groupes de niveau.

L’Unité d’Enseignement « Explorer son Environnement Professionnel » a pour objectif d'aider l'étudiant à mettre en place les aspects principaux de son avenir professionnel en l'incitant à devenir acteur de son orientation. Cet enseignement s’inscrit dans l’une des 6 missions du service public de l’enseignement supérieur « L’orientation et l’insertion professionnelle ». La démarche proposée incite l'étudiant de première année à : (1) explorer son futur environnement professionnel ; (2) à définir et/ou préciser son projet en termes d'activité professionnelle, en le confrontant aux réalités de terrain. Il analyse ainsi les aptitudes et connaissances requises pour exercer le métier choisi, qu'il sera à même de développer par le choix de stages, d’options et d’activités dans le cadre intra et extra-universitaire.

La méthodologie suivie est semblable à celle d'une recherche universitaire dans les étapes successives qui mènent du choix du thème à la production du travail final. A l'issue de la présentation générale du contenu et des objectifs du module en amphithéâtre, chaque étudiant choisit un thème qui constitue son "projet professionnel". Il doit ensuite (ce travail se fait en équipe de 3 à 6 étudiants) :

• effectuer une recherche documentaire approfondie et pertinente,
• réaliser des interviews de professionnels,
• rédiger individuellement un document de synthèse,
• faire une présentation orale à l'aide d'un poster. Le travail est évalué à partir de la participation au travail de l’équipe au cours de l'avancement du projet, du dossier écrit, de la soutenance orale et du poster de l'équipe.

L'UE comprend :

• 8 séances de TD de 2h,
• des interviews de professionnels,
• une séance de présentation orale du projet.

Compétences préprofessionnelles : Connaître le métier, les perspectives d’insertion, les entreprises ou organisations Travailler en équipe : s’intégrer, se positionner, collaborer, communiquer et rendre compte Savoir se présenter et présenter sa démarche Compétences transférables S’organiser, gérer son temps et ses priorités Faire preuve d’initiative Mobiliser les informations pertinentes et les mettre en forme Construire et développer une argumentation Faire preuve d’esprit critique Respecter la syntaxe et l’orthographe Construire un exposé adapté à l’objet et au public Prendre la parole Organisation

Gilles D., Millaud C., Saulnier-Cazals J., Vuillermet-Cortot M.J. : Projet professionnel de l’étudiant : les nouvelles donnes le livre « Passeurs de futurs » + CD-Rom, Ed. ONISEP (Paris) collection Références, 2002. Gilles D., Saulnier-Cazals J., Vuillermet-Cortot M.J. : SOCRATE, le retour... Pour accompagner la réussite universitaire et professionnelle des étudiants, Ed. Septembre (Québec), 1994.

1- Intégration Définition, sommes de Riemann, Théorème fondamental d'analyse, Techniques de calcul: IPP, changement de variables Primitives usuelles 2- Equations différentielles: linéaires d'ordre 1 et 2 A variables séparées, équation de Ricatti, d'Euler. 3- Nombres complexes: Exponentielle complexe, racines de l'unité

Le pré-requis est l'UE de L1 MI « Introduction à la Programmation Impérative ».

Ce cours propose une première introduction formelle à l'algorithmique et aux structures de données :

Structures linéaires (tableaux, listes chaînées, files, piles, …)
Opération sur les structures linéaires (insertion, suppression, recherche)
Algorithmes de tris
Introduction de la notion de complexité algorithmique
Structures avancées : hachage, structures arborescentes

Utilisation de structures linéaires Compréhension des propriétés et des complexités des opérations sur les structures linéaires Classes de complexités Types de compléxités (au pire, au mieux, en moyenne)

1- Applications linéaires: Noyau, Image, Théorème du rang

2- Représentation matricielle d'une application linéaire

3- Changement de base

Le contenu de l'UE se décompose comme suit:

Introduction à la programmation impérative (en C++): variables, types, conditionnelles, boucles, fonctions, tableaux (1D et 2D),  chaînes de caractères, fichiers, compilation séparée.
Bonnes pratiques de programmation: tests, documentation, débogage, programmation modulaire.

L’enseignement s’effectue sous la forme d'amphi ( ~100 étudiants) et de séances de TD+TP (1h45+2h) en petits groupes (~25-35 étudiants). Les premières séances s'appuient sur des feuilles de travail interactives (Jupyter) permettant d'aborder les premières notions dans un environnement web simple. Par la suite est introduite la compilation. Les dernières semaines sont consacrées à un projet de programmation (traitement d'image, analyse de données libres, jeu 2048, ...). Tout du long, les étudiants ont à leur disposition des exercices en ligne (PL) pour s'entraîner et s'auto-évaluer. Ces enseignements sont complétés par une ou deux conférences invitées sur les grands enjeux sociétaux de l'informatique.

Ce cours propose une introduction générale à l'Informatique. Il a pour but en particulier :

de présenter les différents domaines de l'informatique (architecture, réseau & Web, traitement des données, algorithmique, langages de programmation, conception d'application interactives)

de fournir une initiation à l'utilisation des systèmes Unix et des outils associés (ligne de commande, concepts de bases)

 de donner des bases de programmation en Python

Notion de bases de l'informatique (ordinateur, réseaux, systèmes, programmes)

Bases du langage Python

L'UE s'organise en cours accompagnés de séances de TP. L'évaluation sera faite par contrôle continu (rendus de TPs, QCM, interro).

1- Solution d'équations linéaires, pivot de Gauss 2- Espaces vectoriels Familles libres et génératrices Théorème de la base incomplète Théorème de la dimension

1- Fonctions usuelles et leurs réciproques (trigonométriques, exp, log) 2- Suites numériques: définition et opération sur les limites, suites adjacentes, Théorème Bolzano Weierstass. 3- Fonctions d'une variable réelle: Continuité, TVI, théorème de la bijection Dérivabilité, TAF, Taylor à l'ordre n Dérivée d'une composée, de réciproques Développements limités, calcul de limites