Algorithmique Appliquée

BTS SIO SISR

Conclusion et révisions

Plan

  • Retour sur les points essentiels
  • Conseils pour l'examen
  • Questions/réponses
  • Travail dans une base de code réelle
  • Recherche opérationnelle

Retours sur les points essentiels et attendus pour l'examen

Expressions et variables

  • Variables.
  • Assignation.
  • Expressions.
  • Opérateurs.

Structures de contrôle

  • Conditions (if).
  • Boucles (while et for).

Fonctions

  • Définition de fonctions.
  • Appel de fonctions.
  • Retour de fonctions.

Structures de données

  • list : liste/tableau.
  • dict : dictionnaire de données.
  • str : chaîne de caractères.
  • class : vos propres structures de données.

Complexité

  • Notation Landau .
  • Compter les boucles et évaluer la complexité.
  • Reconnaître une complexité logarithmique.

Recherche et tri

  • Dichotomie.
  • Recherche binaire.
  • Arbre de recherche binaire.
  • Connaître au moins un algorithme de tri (idéalement en ).

Théorie des graphes

  • Représentation d'un graphe (matrice d'adjacence ou liste de listes).
  • Parcours d'un graphe (en profondeur et largeur).
  • Identification d'un cycle.
  • Plus court chemin.
  • Chemin critique.

Critères d'évaluation (1/2)

Les compétences attendues sont évaluées notamment sur la base des critères suivants :

  • Maîtrise des connaissances liées au module d'Algorithmique Appliquée.
  • Efficacité et pertinence de la solution proposée.
  • Qualité de la mise œuvre, notamment la lisibilité, l'indentation, et les commentaires.

Critères d'évaluation (2/2)

Autres critères :

  • Pertinence de l'utilisation des composants logiciels disponibles.
  • Adéquation des tests de validation effectués.
  • Aptitude à proposer des éléments de correction pertinants.

Conseils pour l'examen

Conseils (1/4)

  • Lisez très attentivement l'énoncé jusqu'au bout.
  • Identifiez quelles parties du cours sont abordées : graphe, arbre binaire, tri, complexité, etc.
  • Utilisez un brouillon.
  • Prenez un exemple : déroulez l'approche avec cet exemple pour arriver au résultat souhaité.

Conseils (2/4)

  • Faites une ébauche d'algorithme au brouillon.
  • Exécutez manuellement votre algorithme sur votre exemple.
  • Notez les valeurs de vos variables à chaque itération dans un tableau.
  • Corrigez si nécessaire votre algorithme suite à vos observations pendant l'exécution.

Conseils (3/4)

  • Utilisez des noms de variable pertinents et sémantiquement riches.
  • Commentez chaque fonction avec une docstring.
  • Commentez votre code.

Conseils (4/4)

  • Ajoutez au moins un test unitaire par fonction.
  • A minima, si vous manquez de temps, indiquez que vous ajouteriez des tests unitaires dans une base de code industrielle.
  • Enfin, reportez au propre votre solution.

Sujets récurrents

  • Multiplication matricielle.
  • Utilisation de la dichotomie.
  • Parcours d'un graphe (en profondeur ou en largeur).
  • Tri d'une collection (liste ou chaîne de caractères).
  • Plus court chemin.
  • Chemin critique.

Questions/Réponses

Sur l'ensemble du cours

Des questions ?

Travail dans une base de code réelle

Un million de lignes de code

  • Les projets de plus d'un million de lignes de code ne sont pas rares.
  • On a souvent une compréhension partielle d'une base de code.
  • On utilise des outils dédiés pour naviguer dans le code.
  • On documente l'architecture logicielle dans des formalismes tels que UML ou Archimate.

Base de code "legacy"

  • De nombreuses bases de code n'ont pas du tout, ou très peu de tests automatiques.
  • Les bases de code de produits qui ont du succès ne sont pas toujours écrites par des informaticiens.
  • Il existe des techniques pour rentrer dans une base de code.
  • Ces techniques sont basés sur la rétro-ingénierie.

Amélioration continue

  • Chaque modification de code doit améliorer la base de code.
  • La qualité logicielle nécessite de l'attention et de la discipline.
  • Il est toujours possible d'ajouter des tests automatiques, même dans une base de code qui n'en comporte aucun.
  • Il faut avoir un tableau de bord et des indicateurs de performance clés.

Quelques outils essentiels

  • Gestionnaire de contrôle de version (ex: git).
  • Environnement de développement intégré (ex : VS Code).
  • Outil d'intégration continue (ex : Jenkins).
  • Outil de déploiement continu (ex : Bamboo).

Processus classique (1/2)

  • Collection des besoins : une enquête auprès des utilisateurs finaux permet de collecter les besoin.
  • Spécifications fonctionnelles : on traduit les besoins en un ensemble de fonctionnalités.
  • Besoins non-fonctionnelles : certains besoins sont transversaux (ex : performance).
  • Cahier des charges : on écrit un document formel qui ressemblent les spécifications fonctionnelles et non-fonctionnnelles.

Processus classique (2/2)

  • Décompositions : on décompose les fonctionnalités en ensemble de fonctions élémentaires que l'on peut programmer.
  • Plan de tests : on établi un plan pour vérifier et valider le bon fonctionnement de chaque fonctionnalité.
  • Implémentation : implémentation du code.
  • Tests : déroulement des tests.
  • Déploiement : mise en production de la solution.

Agile

  • Des méthodologies comme SCRUM ou XP peuvent booster certaines typologies de projets.
  • On rassemble les différents métiers au sein d'une équipe projet.
  • On effectue des itérations courtes (nommée "sprints") pour converger progressivement vers une solution qui convient à tous.
  • On suit de bonnes pratiques et on favorise un environnement de travail bienveillant.

Ne pas refaire la roue

  • Connaître les algorithmes est une excellente chose.
  • Il vaut mieux chercher une bibliothèque Open Source plutôt que de toujours tout réimplémenter.

Performance ou clarté du code ?

  • On privilégie par défaut la clarté du code.
  • Il faut garder à l'esprit le ratio 80/20.
  • Seul 20% du code doit être optimisé.

Recherche opérationnelle

Ce n'est qu'un début...

  • Flot maximal, recouvrement, etc.
  • Algorithmes spécialisés dans les chaînes de caractères.
  • Data Mining.
  • Compilateurs, Moteurs d'inférences.
  • Solveurs d'équations numériques ou formels.
  • Modeleur 3D (lancé de rayon, etc.) ou géométrique.
  • Réseaux de neurones (profonds, convolutionnels, etc.).
  • Etc.

Merci

Ce n'est que le commencement de votre exploration des domaines de l'algorithmique, la recherche opérationnelle, et l'intelligence artificielle. Ce cours est volontairement léger et sans TP associé pour donner aux étudiants la liberté de choisir les points de cours sur lesquels ils souhaitent revenir avant leur examen. Si les étudiants sont en avance, les points suivants pourraient également être abordés en plus : - Coroutines en Python. - Limites du Python et C++. - Faire un jeu 3D avec PyGame. A l'issue de ce cours, il y a un devoir sur table noté (DS) pour évaluer les apprenants sur les points fondamentaux avec des questions simples, presque sous la forme d'un quizz.

La grille officielle d'évaluation n'a pas été communiquée. Encore une fois, c'est la première année que ce cours est donné, et certains points restent à confirmer.

Cette liste n'est pas exhaustive. Il est tout à fait possible qu'un autre sujet soit abordé le jour de l'examen. Il s'agit ici d'exemples qui doivent simplement faire prendre conscience du niveau de difficulté attendu. Il s'agit donc des sujets les plus difficiles abordés dans ce cours.

Il s'agit ici de discuter quelques approches du monde du travail pour apporter nuance et profondeur aux approches théoriques de l'algorithmique.

Google aurait dépassé le milliard de lignes de code au total.

On regarde par exemple les fonctionnalités dans l'interface utilisateur et on recherche dans le code où elles sont implémentées. Autre exemple : construire un "diagramme de classes" (l'un des diagrammes dans UML) à partir du code pour voir les relations et les interactions entre les différentes parties du code.

Il s'agit d'une version simplifiée du cycle en V. Dans l'industrie française, cette approche reste très largement majoritaire.

Vous êtes arrivés au terme de ce cours. Merci pour votre attention et bravo pour vos efforts.