Sciences de l'ingénieur S1

Positionnement : Semestre 1UE : Sciences de l’ingénieurECTS : 5
Nombre d’heures : 98h
Modalité : Présentiel (100%)
 L’UE Sciences de l’ingénieur est constituée de 3 éléments constitutifs d’UE :  

• Mathématiques 1 – Algèbre linéaire – Calcul matriciel
• Electronique des objets
• Statistique descriptive et échantillonnage

 
La note finale associée à cette UE est calculée en pondérant les notes des 3 ECUE avec les coefficients associés.
 
ECUE 1 : Mathématiques 1 – Algèbre linéaire – Calcul matriciel (Coef : 1) – 35h (Cours, TD) - 10h (Estimation temps de travail personnel)
 
Objectifs : Mise à niveau des apprentis. Être capable de faire du calcul matriciel, de résoudre des systèmes. Diagonalisation de matrices réelles, mise sous forme de Jordan, application pour le calcul de puissances et d’exponentielle de matrices. Notions basiques de théorie des graphes, algorithme de Dijsktra.
 
 
Contenu :

• Calcul matriciel 
  • Rappels matrices : tailles, additions multiplications de matrices, systèmes linéaires et matrices, systèmes linéaires à paramètres. 
  • Déterminants et inversion : différentes manières de calculer le déterminant et l’inverse d’une matrice. 
  • Diagonalisation : valeur propre, vecteur propre, espace propre, diagonalisation., application aux puissances de matrices.
  • Réduction de Jordan : Blocs de Jordan, matrices de Jordan, réduction de Jordan d’une matrice, application à l’exponentielle de matrices.
• Théorie des graphes : définitions basiques, théorème d’Euler, algorithme de Dijkstra. 

 
 
Compétences visées : Savoir résoudre des systèmes linéaires.
Maitriser le calcul matriciel.
Savoir modéliser un problème via des graphes basiques et transposer les calculs aux graphes.
 
Modalités d’évaluation :  Contrôle continu + examen final
 
ECUE 2 : Electronique des objets (Coef : 1) – 31,5h (Cours, TP, Projet) - 10h (Estimation temps de travail personnel)
 
Objectifs : Apprendre à utiliser les éléments de base du langage Arduino.
 
 
Contenu :  

• Introduction générale
  • Présentation du matériel, des composants et vue d’ensemble des cartes
  • Schéma d’une platine Arduino et exploration des différentes broches
  • Explication de la platine d’expérimentation
  • Installation de l’environnement de programmation IDE et des pilotes
• Introduction à la programmation Arduino
  • Présentation de l’environnement de la programmation IDE
  • Structure d’un programme : entête déclarative, setup() et loop()
  • Les différentes types de variables et leur impact sur la mémoire
  • Incrémentation d’une variable et conditions de sorties de boucles
• Les fonctions du langage Arduino
  • Utilisation des sorties analogiques (PWM) 
  • Pilotage des entrées et sorties numériques (protection par résistances) 
  • Les entrées analogiques 
  • Les fonctions de temps et de conversion (Mappage) 
  •  Le potentiomètre 
• Communication entre des capteurs, des actionneurs et différents afficheurs
  • Les protocoles de communication UART et I2C
  • Contrôle et pilotage de servos moteurs
  • Acquisition de données provenant de différents capteurs (température – humidité), visualisation par led, afficheur LCD
  • Envoi et réception des données
• Objets connectés via ESP8266 et visualisation sur terminal mobile
  • Description de la carte électronique ESP8266
  • Création d’objets connectés (IOT) et visualisation sur terminal mobile
• Concevoir et réaliser des projets créatifs (Station météo, Oscilloscope, …)
• Animer et construire des robots à base d’Arduino (mBot, Zumo, OTTO, …)

 
Compétences visées : A l'issue de la formation, l'apprenant sera capable de : 

• Connaitre les bases de la programmation Arduino 
• Mettre en œuvre des capteurs et des actionneurs
• Réaliser un projet Arduino
• Acquérir des données et les enregistrer en temps réel sur un tableur 
• Afficher ces données sur une tablette ou un smartphone

 
 
Modalités d’évaluation : Contrôle continue sous forme de TP
 
ECUE 2 : Statistique descriptive (Coef : 1) – 31,5h (Cours, TP, Projet) - 10h (Estimation temps de travail personnel)
 
Objectifs : Maîtriser les bases de la statistique et du calcul des probabilités.
Explorer, décrire et interpréter des données dans leur aspect multidimensionnel.
Mise en œuvre des méthodes avec le logiciel R.
 
Contenu : Statistique inférentielle :
Fluctuations d'échantillonnage de la moyenne, de la variance et d'une proportion.
Estimation ponctuelle et par intervalles : moyennes, variances, proportions.
Tests statistiques concernant un _échantillon.
Comparaison de 2 _échantillons.
Tests d'ajustement de lois : test du Khi-deux, tests de normalité.
Outils mathématiques de l'analyse des données :
Rappels d'algèbre linéaire
Notion de métrique, projecteur
L'analyse en composantes principales
L'analyse des correspondances simples
Tableau de contingence : test de l'indépendance de deux variables qualitatives, khi-deux
L'analyse des correspondances simples
Représentation des profils-lignes et des profils-colonnes, représentation simultanée
Règle d'interprétation des résultats
L'analyse des correspondances multiples
Principes de mise en œuvre et interprétation
Application au dépouillement d'enquêtes
 
Compétences visées : Savoir communiquer sous forme graphique et numérique les résultats d'analyse statistique. Savoir calculer des marges d'erreur et des risques, construire un intervalle de confiance, effectuer les tests statistiques usuels.
Produire des études statistiques utilisant les techniques d'analyse factorielle et de classification
 
Modalités d’évaluation : Contrôle continu et examen.