LDD3 Informatique

L’objectif du cours est de se familiariser avec le formalisme de la logique du premier ordre. La logique est utilisée pour modéliser des problèmes informatiques et comme outil de spécification de contraintes sur des objets informatiques comme des bases de données ou des programmes. Ce cours aborde les notions de démonstration, de validité, le lien entre les objets physiques (syntaxe) et le sens qu'on leur donne (sémantique). Il présente plusieurs techniques de démonstration automatique comme le calcul des séquents et la résolution. Il met en pratique un certain nombre d’outils mathématiques utilisés en informatique, comme les définitions récursives de fonctions, les preuves par récurrence structurelle ou les définitions par règle d'inférence.

Le programme du cours est le suivant :

• Langage logique (calul propositionnel et calcul des prédicats), modélisation à l'aide de la logique

• Systèmes de règles logiques pour construire des preuves

• Termes : signature, preuve par récurrence structurelle, définition récursive de fonctions

• Calcul des prédicats : syntaxe, variables libres et liées, sémantique, équivalence

• Modèle, modèle de Herbrand

• Exemples de théories

• Démonstration automatique, formes normales, résolution, séquents

Responsable : Christine Paulin

les bases du calcul propositionnel (tables de vérité des connecteurs logiques). Les bases du raisonnement mathématique (définitions, énoncé, preuves).

S5

UE est organisée de manière classique avec des séances de cours et exercices en classe entière suivies de séance de TD. Quelques activités d'apprentissage autonome en ligne sont proposées. L'évaluation repose sur un partiel et un examen final.

Savoir caractériser un langage par une syntaxe et une sémantique, connaître les techniques d’analyse syntaxique et savoir les mettre en œuvre manuellement ou à l’aide d’outils, représenter un programme à l’aide d’une syntaxe abstraite et l’interpréter.

Ce cours aborde les outils conceptuels permettant de définir un langage de programmation, et les outils algorithmiques permettant d’interpréter un programme fourni sous la forme d’un texte brut. Thèmes :

• Expressions régulières, automates finis, algorithmique et techniques de raisonnement associées

• Grammaires algébriques, automates à pile, algorithmique et techniques de raisonnement associées

• Techniques d’analyse lexicale : outils de type lex

• Techniques d’analyse syntaxique : récursive descendante, et ascendante avec outils de type yacc

• Syntaxe abstraite, environnements, interprétation

Le cours mêle raisonnement théorique et programmation. On utilisera le langage OCaml et les outils d’analyse associés.

algorithmique, programmation OCaml.

S5

l’UE s’organise en cours accompagnés de TD ou TP. L’évaluation se fait par des épreuves de contrôle continu (interrogations, TP notés) et deux épreuves écrites (partiel, examen terminal).

Connaissance de l'Internet des Objets (IoT) et des techniques d'optimisation associées.

Les problèmes issus du monde de l'internet des Objets (IoT) posent intrinsèquement des problèmes d'optimisation. Cette UE vise donc à non seulement aborder les problématiques Réseaux issues du monde de l'IoT mais également à aborder les modèles et techniques d'optimisation (programmation mathématique en variables mixtes (non linéaire, fractionnaire, reformulations, méthodes de décomposition) s'y référant.

Notions de base de l'algèbre linéaire, bases de la programmation, réseaux

S5

Cours, TD, TP

Programmer proprement et efficacement : Programmation, Algos, Structures de données, Complexités.

• Petits programmes (puissance(x,n) (ardu: en itératif de complexité log), Hanoï, Ackermann...) et complexités (linéaires, quadratiques, logarithmiques, exponentielles par "effet Fibonacci", etc.)
• Programmes sur les listes pile (type listes chainées). Itératif, récursif, récursif terminal. Paramètres in, inout et out (calculs depuis la tête et le fond de liste, exemple ardu: "EstPalindrome" en une passe sur listes simplement chainées). Diviser pour régner (exemple ardu: générer par récursivité et DPR la liste des permutations de [1..n])
• Pointeurs, listes chaînées, pointeurs de pointeurs.
• Tableaux. Sélections. Parcours (exemple: détecter si un mot donné par tableau est sans carré, en cubique puis, ardu, en quadratique). Dichotomie. Tris simples, rapide, par tas, fusion. Hachage.
• Arbres. Programmes sur les arbres. Informations ascendantes et descendantes. (Ardu: donnez une demi-douzaine de façons de faire "EstComplet(A)" en temps linéaire). Parcours et notations préfixe infixe postfixe d'expressions. ABR simples puis équilibrés.
• Algo avancée, diviser pour régner (Multiplier deux nombres en mieux que quadratique). Programmation dynamique. (Distance d'édition de deux textes). Backtracking. -Sous réserve de temps-

  Responsable : Laurent Rosaz

Premières expériences en algorithmique, programmation et complexité (en L1 et L2)

S5

Cours, TD. et projet C. Evaluation par partiel et examen terminal écrit.

Dans le génie logiciel, on distingue plusieurs phases dans le processus de développement de logiciels: L'analyse, la conception, le codage, l'intégration, la validation et vérification des composants ou des systèmes entiers. Le cours se concentre sur les deux dernières phases dans du processus de développement, en traitant en profondeur l'aspect modélisation lors de l'analyse, sous l'aspect des méthodes automatisées et des outils. Afin de vérifier un systeme grâce à la génération de tests, par exemple, on a besoin de modèles suffisamment précis.

L'enseignement portera sur les techniques suivantes:

• Approfondir les techniques de modélisation en UML avec des annotations formelles
• Test de boite-noire à partir d'une spécification
• Sequence-Test boite-noire à partir d'une spécification State-Chart
• Test de boite-noire de sécurité
• Test de boite-blanche à partir de programmes
• Fuzz-Testing
• Vérification à base des methodes deductives preuves formelles

Responsable: Burkhart Wolff

Programmation en Java, bases en modelisation UML, notions en logique (les pré-requis suivent le cours "Eléments de Logique" en parallele)

S5

l'UE est organisée de manière classique avec des séances de cours et exercices en classe entière suivies de séance de TD ou TP. Quelques activités d'apprentissage autonome en ligne sont proposées. L'évaluation repose sur un partiel et un examen final.

• Maîtrise du paradigme fonctionnel
• Connaissance des structures de données avancées (persistante, mutables)
• Notion de sémantique des langages de programmation

Cours et TP notés ou interros + un examen final.

Etre capable de programmer, en SQL, PL/SQL et PHP, une application de base de données relationnelle complète gérant en particulier les contraintes d'intégrité, la confidentialité, l'indépendance des niveaux, la reprise sur panne, et le contrôle de concurrence.

• Etude des problèmes de bases de données ci-dessus, avec la partie du langage SQL pour les traiter.

• Bases du langage PL/SQL : procédures stockées, curseurs, gestion des transactions, triggers.

• Initiation à l'accès à une base depuis un langage généraliste (PHP) : modifications, requêtes select et curseurs, appels de fonctions et procédures stockées.

Responsable : Emmanuel Waller

conception d'un schéma relationnel, décompositions SPI, manipulations et interrogations de données en SQL.

S6

L'UE s'organise en cours accompagnés de séances de TD/TP.

concepts fondamentaux de l'apprentissage automatique/statistique et application à des exemples simples.

Ce cours a pour but d'introduire les concepts de bases de l'apprentissage statistique en les illustrant sur des réseaux de neurones simples et en les appliquants à la reconnaissance de caractères, et ensuite en analysant les résultats obtenus. Dans un second temps, on s'intéressera à l'apprentissage par renforcement consistant à guider l'apprentissage d'un agent autonome en interaction avec un environnement à partir d'expérience. Le cours se abordera les points suivants

• La notion de gradient et d'optimisation de fonction de coût

• le perceptron multiclasse, et multicouche

• les ensembles pour valider l'apprentissage

• la notion d'agent en interaction avec un environnement

• les équations de Bellman permettan d'évaluer la politique de mouvement pour l'agent

• l'apprentissage Q-learning et SARSA

Responsable : Aurélien Decelle

introduction à l'informatique et python, introduction à la programmation impérative, Calculus 1-2, Algèbvre linéaire 1-2, Combi Proba

S6

L'UE s'organise en cours accompagnés de séances de (quelques) TD et de (nombreux) TP.

Ce cours présente les principaux aspects des systèmes d'exploitation :

• Notion de processus, ordonnancement et programmation concurrente
• Allocation de resources
• Notion de section critique et d'interblocage

- Faire comprendre les problèmes qui se posent lors de la conception et utilisation d'un système réparti et donner des solutions à ces problèmes. - Aborder les notions de preuve d'algorithme réparti et d'analyse de complexité.

Partie algorithmique distribuée : Les algorithmes distribués sont à la base de systèmes et applications reparties, comme par exemple : l’Internet, l’Internet des objets, le Cloud, Bitcoin (et d’autres systèmes à la base de la technologie Blockchain), les systèmes de calcul parallèle, etc. Dans des tels systèmes les processus sont distants et ne partagent pas de mémoire commune. Malgré ce fait, les processus doivent collaborer à une tâche commune, comme par exemple établir un consensus, effectuer le routage des messages, diffuser et collecter des données, détecter la terminaison, synchroniser des horloges, etc. Le but de cette partie du cours est de faire comprendre les problèmes qui se posent lors de la conception de tels systèmes et de donner des solutions à ces problèmes.   Partie parallélisation: Cette partie a pour but de sensibiliser les étudiants aux différentes problématiques des systèmes distribués et des machines parallèles. Elle propose une premier rencontre avec de différentes architectures parallèle (multi-cœurs, multi-nœud, accélérateurs, unités vectorielles) et de langages de programmation parallèle (OpenMP, MPI, SIMD, CUDA/OpenCL/OpenACC) dans le but de pouvoir développer des codes et de concevoir des algorithmes efficaces qui exploitent adéquatement la puissance de calcul offerte par ces architectures modernes.

Notions de base en : réseaux, systèmes, algorithmique classique et algorithmique de graphes

S6

La partie initiale et principale du cours est consacrée à l’algorithmique répartie. Elle est suivie par la partie consacrée à la parallélisation, qui présente en particulier l’exemple pratique d'un environnement basé systèmes répartis.   L’évaluation se fait par des épreuves de contrôle continu (interrogations écrites, TD notés, devoirs) et un examen terminal écrit.

• Utilisation de technique de traîtement du signal (codes correcteurs, …)
• Connaissance du fonctionnement et des protocoles de la couche physique
• Connaissance du fonctionnement et des protocoles de la couche de liaison

Pour fonctionner correctement, les réseaux nécessitent un grand nombre d'équipements et de processus, rendant leur architecture souvent complexe. Pour réduire cette complexité, les différentes fonctions ont été décomposées en niveaux protocolaires. Après avoir posé les fondements des télécommunications et rappelé les bases de la transmission de l’information, cette unité d'enseignement détaille les deux premiers niveaux des réseaux, à savoir « physique » (bande passante, débit binaire, codage, …) et « liaison » (codes détecteurs, codes correcteurs, techniques d'accès, …). Les principaux protocoles correspondants sont également présentés. Une série de travaux dirigés et de travaux pratiques permet d’assimiler et d’appliquer les différents concepts étudiés.

Attendus de l'UE Langue-Anglais4 : Niveau B2+/C1 dans les 5 compétences linguistiques.

ANGLAIS DE SPÉCIALITÉ. Cette UE s'inscrit dans la continuité de l'UE Langue-Anglais3 et le travail sur la langue de spécialité (scientifique et/ou à visée professionnelle) : on prolongera l'approche actionnelle dans les 5 compétences et on s'attachera à la préparation de l'étudiant aux différentes tâches liées à son activité scientifique telles que la rédaction d'un compte rendu d'expérience, le commentaire d'un graphique, la desciption d'un processus mais aussi à son insertion dans le monde professionnel : rédaction d'un CV ou d'une lettre de motivation en vue d'un stage... On proposera une initiation au débat ainsi qu'un entraînement à la certification CLES 2. Le travail se fera par groupes de niveau.

• Autonomie
• Travail en groupes
• Rédaction et présentation
• Travail sur une base de code conséquente nécessitant l'utilisation de technique de génie logiciel et de conduite de projet.

Projet de second semestre. Ce projet est usuellement réalisé en binôme. Plusieurs types de projets sont proposés, par exemple :

• Projet de Génie logiciel
• Projet de programmation fonctionnelle Avancée
• Projet autour du traîtement de données

Chaque projet donne lieu à un rendu (code, rapport) et à une soutenance. Les étudiants sont laissés en semi-autonomie (salles de TP réservées, points réguliers avec leur responsable de projet).

Connaitre les limites théoriques de l'algorithmique et comprendre pourquoi et à quel point certains problèmes sont intrinsèquement difficiles.

Introduction rapide aux automates. Machines de Turing déterministes. Variantes. Indécidabilité. Problème de l'arrêt. Réductions. Rice. Post. Machines de Turing non-déterministes. NP. Certificats et vérifications. Réductions polynomiales. NPcomplétude. SAT. Cliques. Hamiltonien. 3Coloriages. SacADos. Algos d'approximation. Ardu : Autres classes: Hiérarchies, L, NL, PSPACE.

Responsable : Laurent Rosaz

Avoir des notions d'algorithmique, distinguer le polynomial de l'exponentiel. Etre capable de faire des raisonnements (preuves par l'absurde, preuves parfois abstraites) et avoir un certain sens combinatoire.

S6

Cours et TD. Évaluation par un partiel et un examen terminal écrit.

Ce cours permet de se familiariser avec quelques cadres génériques de résolution de problèmes, dans le but de concevoir des agents intelligents. L'accent est mis sur des algorithmes de recherche permettant d'explorer efficacement des espaces de recherche (modélisés par des arbres et/ou des graphes) généralement de trop grande taille pour pouvoir être représentés exhaustivement.

Le cours aborde différents cadres de formalisation.

• La première partie étudie celui des jeux avec adversaires (e.g. Echecs, Dames, Othello, …). Elle présente la notion de stratégie de jeu, des techniques d'estimation de configuration, le principe d'une recherche Minimax et présente différents algorithmes permettant, à partir d'une simple description des règles d'un jeu, d'explorer efficacement l'ensemble des parties possibles (e.g. AlphaBeta, NegEchecAlphaBeta, MTDf,...).

• La seconde partie s'intéresse aux problèmes pouvant se formaliser en termes d’états et d’opérateurs de changements d’états. Leur résolution s'apparente alors à la recherche d'un chemin solution dans un graphe. Différents algorithmes d'exploration sont présentés et comparés. Certains d'entre eux exploitent des informations heuristiques sur les états pour les guider plus efficacement vers le but à atteindre.

• Le cours introduit également quelques notions de représentation de connaissance et de raisonnement, centrales en Intelligence Artificielle, par le bais des systèmes à bases de connaissances. Differents niveaux de langages sont illustrés et les principes de base des moteurs d'inférences (chaînage avant, arrière ou mixte) permettant de raisonner efficacement sur des bases de connaissances sont introduits.

Responsable: Philippe Chatalic

Concept de base en langage Java (Classes, Héritage, Interfaces), Algorithmique et structures de données de base (séquences, arbres, graphes)

S6

Le cours équilibre les dimensions théoriques et pratiques. Les techniques présentées sont mise en oeuvre au travers d'un ou plusieurs projets, comme par exemple la réalisation de joueurs intelligents s'affrontant au travers d'un tournoi. Le langage de programmation utilisé est Java.

UE Réseaux de L2 et Réseaux avancés de L3, UE Système de L3

Cette UE est structurée en séances de cours (en début d'UE pour présenter les concepts) suivi de séances de TP permettant de réaliser l'application choisie.

Elle est évaluée par des soutenance du projet et un examen.

Environnement économique et juridique de l'entreprise, outils et techniques de gestion

Cette UE comprend deux modules :

• Marketing stratégique : démarche marketing (marché, marque, segmentation, ciblage et positionnement) et élaboration d'un lan marketing, le B to C versus le B to B, la place du marketing digital et le marketing international (internationalisation, modes d'implantation à l'étranger).
• Un projet tutoré permettant aux étudiants d'élaborer des décisions stratégiques sur la base de leur analyse financière, concurrentielle, commerciale, productive de leur entreprise. Cela pourra pendre la forme d'un business game en équipe, ou d'un projet de création d'entreprise avec l'élaboration d'un business plan.

Connaitre les limites théoriques de l'algorithmique et comprendre pourquoi et à quel point certains problèmes sont intrinsèquement difficiles.

Introduction rapide aux automates. Machines de Turing déterministes. Variantes. Indécidabilité. Problème de l'arrêt. Réductions. Rice. Post. Machines de Turing non-déterministes. NP. Certificats et vérifications. Réductions polynomiales. NPcomplétude. SAT. Cliques. Hamiltonien. 3Coloriages. SacADos. Algos d'approximation. Ardu : Autres classes: Hiérarchies, L, NL, PSPACE.

Responsable : Laurent Rosaz

Avoir des notions d'algorithmique, distinguer le polynomial de l'exponentiel. Etre capable de faire des raisonnements (preuves par l'absurde, preuves parfois abstraites) et avoir un certain sens combinatoire.

S6

Cours et TD. Évaluation par un partiel et un examen terminal écrit.

Ce cours permet de se familiariser avec quelques cadres génériques de résolution de problèmes, dans le but de concevoir des agents intelligents. L'accent est mis sur des algorithmes de recherche permettant d'explorer efficacement des espaces de recherche (modélisés par des arbres et/ou des graphes) généralement de trop grande taille pour pouvoir être représentés exhaustivement.

Le cours aborde différents cadres de formalisation.

• La première partie étudie celui des jeux avec adversaires (e.g. Echecs, Dames, Othello, …). Elle présente la notion de stratégie de jeu, des techniques d'estimation de configuration, le principe d'une recherche Minimax et présente différents algorithmes permettant, à partir d'une simple description des règles d'un jeu, d'explorer efficacement l'ensemble des parties possibles (e.g. AlphaBeta, NegEchecAlphaBeta, MTDf,...).

• La seconde partie s'intéresse aux problèmes pouvant se formaliser en termes d’états et d’opérateurs de changements d’états. Leur résolution s'apparente alors à la recherche d'un chemin solution dans un graphe. Différents algorithmes d'exploration sont présentés et comparés. Certains d'entre eux exploitent des informations heuristiques sur les états pour les guider plus efficacement vers le but à atteindre.

• Le cours introduit également quelques notions de représentation de connaissance et de raisonnement, centrales en Intelligence Artificielle, par le bais des systèmes à bases de connaissances. Differents niveaux de langages sont illustrés et les principes de base des moteurs d'inférences (chaînage avant, arrière ou mixte) permettant de raisonner efficacement sur des bases de connaissances sont introduits.

Responsable: Philippe Chatalic

Concept de base en langage Java (Classes, Héritage, Interfaces), Algorithmique et structures de données de base (séquences, arbres, graphes)

S6

Le cours équilibre les dimensions théoriques et pratiques. Les techniques présentées sont mise en oeuvre au travers d'un ou plusieurs projets, comme par exemple la réalisation de joueurs intelligents s'affrontant au travers d'un tournoi. Le langage de programmation utilisé est Java.

UE Réseaux de L2 et Réseaux avancés de L3, UE Système de L3

Cette UE est structurée en séances de cours (en début d'UE pour présenter les concepts) suivi de séances de TP permettant de réaliser l'application choisie.

Elle est évaluée par des soutenance du projet et un examen.

Environnement économique et juridique de l'entreprise, outils et techniques de gestion

Cette UE comprend deux modules :

• Marketing stratégique : démarche marketing (marché, marque, segmentation, ciblage et positionnement) et élaboration d'un lan marketing, le B to C versus le B to B, la place du marketing digital et le marketing international (internationalisation, modes d'implantation à l'étranger).
• Un projet tutoré permettant aux étudiants d'élaborer des décisions stratégiques sur la base de leur analyse financière, concurrentielle, commerciale, productive de leur entreprise. Cela pourra pendre la forme d'un business game en équipe, ou d'un projet de création d'entreprise avec l'élaboration d'un business plan.

• Savoir rédiger son CV en anglais.
• Savoir présenter sa candidature pour un entretien (stage) en anglais

Rédaction d'un CV en anglais. Préparation d'un entretien de stage à l'étranger. L'oral jouera dans ce module une place prépondérante.

Second semestre

Séances de préparation de CV et d'entretiens oraux.

L'objectif de cette UE est d'accompagner les étudiants dans la recherche de stage et de les former sur la rédaction d'un rapport et la mise en oeuvre d'une soutenance.

• Recherche de stage (construction de CV, entretiens)
• Rédaction d'un rapport : construire un plan de rapport, rédiger un rapport clair et bien illustré
• Soutenance de stage : construire un plan de soutenance, concevoir des transparents, s'exprimer à l'oral de façon pédagogique et concise

Second semestre (mai-juillet)

Séances courtes de cours et mise en application pratique sur le stage de fin d'année, séances de mise en application.

Stage de 8 semaines minimum de découverte de l'entreprise ou du milieu académique.

Fin du second semestre (mai-juillet)

Un tuteur académique prendra contact avec l'étudiant et la structure d'accueil durant le stage.

Préparation au Cambridge Advance.

Stage de recherche de 6 à 8 semaines dans une instutition de recherche hors région Île-de-France

• THEORIE DES GROUPES com.univ.collaboratif.utils.LectureFichiergw?CODE_FICHIER=1433332714187&ID_FICHE=34846

• Définitions (sous-groupe, sous-groupe distingué, quotient, factorisation d'un morphisme...) Ordre d'un groupe fini. Théorème de Lagrange. Exemples des groupes cycliques.
• Opération d'un groupe sur un ensemble : orbites, stabilisateurs. Exemples d'opérations usuelles. Classes de conjugaison dans un groupe, classes de conjugaison de sous-groupes... Applications : p-groupes, théorèmes de Sylow,...
• Parties génératrices de groupes .
• Décomposition d'un groupe : produits directs et semi-directs.
• Groupes classiques (linéaire, orthogonal...)
• Exemples de groupes simples.  

• THEORIE DES ANNEAUX

• Définitions (anneaux, idéaux, quotients, factorisation d' un morphisme)
• Anneaux principaux, anneaux euclidiens.
• k[X]. Polynômes irréductibles  

• THEORIE DES CORPS

• Corps de fractions d'un anneau intègre. Q. K(X).
• Caractéristique d'un corps. Sous-corps premier. Homomorphisme de Frobénius en caractéristique p.
• Corps finis.

• THEORIE DE LA MESURE  

  Tribus, mesures, théorème de Dynkin. Intégration abstraite : intégration des fonctions mesurables positives, théorème de convergence monotone et de Fatou ; fonctions intégrables, convergence dominée, de dérivation sous le signe somme. Construction de mesures : théorème d'extension de Carathéodory. Cas de la mesure de Lebesgue sur R^d. Formule de changement de variables. Intégrale de Stieljes, mesures de Radon, théorème de représentation de Riesz. Mesures produits, théorèmes de Fubini-Tonelli et Fubini-Lebesgue. Intégration par parties. Espaces Lp, inégalité de Jensen, Hölder et Minkowski, théorèmes de densité (pas de preuves ici, la théorie générale n'est pas faite dans ce cours). Dérivée de Radon Nykodyn.

• INTRODUCTION AUX PROBABILITES

  Introduction historique. Langage probabiliste et modélisation. Variables aléatoires, espérance mathématiques. Loi d'une variable aléatoire et lois classiques. Moments, fonctions caractéristiques, théorème d'injectivité. Fonctions génératrices. Indépendance: définitions et caractérisations. Théorème des coalitions. Tribu asymptotique, loi du tout ou rien, lemmes de Borel-Cantelli. Loi fortes des grands nombres. Applications. Convergence en loi : définitions et caractérisations, théorème de Levy. Comparaison des différents modes de convergences. Théorème central limite. Applications.

Ce cours commence par les notions de base de cryptographie symétrique (chiffrement par blocs et par flot, fonctions de hachage, et cryptanalyse) et asymétrique (RSA, Diffie-Hellman et ElGamal), puis présente de façon informelle plusieurs techniques plus avancées :

• Preuves zero-knowledge
• Cryptographie distribuée
• Cryptographie à base de couplages sur courbes elliptiques
• Cryptographie à base de réseaux euclidiens (cryptographie post-quantique)
• La Blockchain et bitcoin

À choisir entre :

• Projet Programmation 2
• Projet Base de Données
• Projet Logique

À choisir entre :

• Projet Programmation
• Projet Base de Données
• Projet Logique