MATH2010-1 Logiciels mathématiques

MATH2010-1 Logiciels mathématiques

Université de Liège - Hiver 2016

Le cours de MATH2010-1 Logiciels mathématiques a été introduit en 2015-2016 dans le programme de bachelier en sciences mathématiques de l'Université de Liège. Donné en première année du bachelier et totalisant 10 heures d'enseignement théorique et 20 heures de pratique, il s'agit avant tout de donner un aperçu des possibilités offertes par les logiciels pour faire des mathématiques.

Le cours se compose de trois parties:

Partie 1: Utiliser un logiciel de mathématiques -- Jupyter, Python, SymPy (4h, 8h)
Calculatrice, arithmétique, algèbre, analyse, calcul symbolique, résolution d'équations, trouver les racines d'une fonction, dérivation, intégration, équations différentielles, séries, algèbre linéaire, tracer des graphiques.
Partie 2: Mathématiques avec d'autres logiciels -- Mathematica, GeoGebra, Panda (3h, 6h)
Mathématiques avec Mathematica, géométrie, traitement de données, tableurs.
Partie 3: Introduction à la programmation -- Python (3h, 6h)
Variables, expressions, affectation, fonctions, conditions, itérations, chaînes de caractères, listes, dictionnaires.

Le plan de cours.

Table des matières des notes de cours (html, pdf d'environ 100 pages):

  1. Introduction (ipynb)
  2. Calculatrice et arithmétique avec Python (ipynb)
  3. Calculatrice et arithmétique avec SymPy (ipynb)
  4. Calcul symbolique (ipynb)
  5. Résolution d'équations (ipynb)
  6. Tracer une fonction (ipynb)
  7. Calcul différentiel et intégral (ipynb)
  8. Algèbre linéaire (ipynb)
  9. Mathematica (ipynb)
  10. GeoGebra (ipynb)
  11. Types de données de Python (ipynb)
  12. Listes (ipynb)
  13. Boucle for (ipynb)
  14. Conditions if (ipynb)
  15. Fonctions def (ipynb)
  16. Boucle while (ipynb)
  17. Exemples (def + while + for + if) (ipynb)
  18. Autres structures de données (ipynb)
  19. Analyse et tableaux de données avec Pandas (ipynb)

Les 150 exercices (16 pages) des dix TP pour les chapitres 1 à 19.

Déroulement du trimestre
Semaine Théorie et lecture Exercices en TP Remarques
1 février 1 et 2: Chap. 1 à 4 Chap. 1 à 3 (soln) Présentation d'introduction
8 février     Congé
15 février 3: Chap. 5, 6 et 7.1 Chap. 4 et 5 (soln)  
22 février 4: Chap. 7, 8 Chap. 5 à 7 (soln) formation Mathematica
29 février 5: Chap. 9 Chap. 7 et 8 (soln)  
7 mars 6: Chap. 10   Devoir 1 disponible
14 mars   Chap. 9  
21 mars 7: Chap. 11 à 13 Chap. 10 Solutions du devoir 1
28 mars     Vacances
4 avril     Vacances
11 avril 8: Chap. 13 à 15    
18 avril 9: Chap. 16 à 18 Chap. 11 à 13  
25 avril   Chap. 14 et 15 Devoir 2 disponible
2 mai 10: Chap. 19 Chap. 16 et 17  
9 mai   Chap. 19 Solutions du devoir 2. capital21c_tableauSI1.csv

Examens de juin 2016:

Les fichiers sources de ce cours sont disponibles dans ce répertoire sur Github. Les notebook Jupyter présentés dans les cours contiennent peu de texte, car je commençais toujours à partir d'un notebook vide.

Annonces

22 février: La branche étudiante de l'IEEE propose, ce jeudi 25 février de 13 h 30 à 17 h 30, une formation à Mathematica pour donner les bases de ce logiciel. L'inscription est nécessaire. L'Université de Liège dispose d'une licence pour l'utilisation du logiciel Mathematica qui permet à ses étudiantEs de télécharger une copie sur leur ordinateur personnel.

7 mars: Les TP du 7 mars et 8 mars sont annulés à cause d'un problème du serveur. Il y aura donc TP le lundi et mardi de la semaine du 21 mars.

Devoir 1 à rendre par courriel avant le jeudi 24 mars 23h59. Écrire vos réponses dans ce fichier Jupyter ipynb ou ce fichier Mathematica nb.

Remarque: Pour le fichier ipynb, enregister la cible du lien ipynb sous en faisant un clic droit sur le lien. Il se peut que Windows ne reconnaisse pas le fichiers ipynb et le sauvegarde en ajoutant une autre extension (.htm ou .html). Pour que Jupyter ouvre bien ce fichier, il faut s'assurer que l'extension du fichier est bien .ipynb. Vous pouvez vérifier et corriger l'extension dans la page d'accueil de Jupyter en cochant la case devant le fichier et en cliquant sur Rename.

25 avril: Le cours théorique de cette semaine est déplacé. Il aura lieu la semaine prochaine.

Le Devoir 2 est à rendre sous la porte de mon bureau avant le lundi 9 mai 16h59.

Message de Anne Lacroix:

"Etant donné mon absence du département du 26/4 au 29/4 (je serai en voyage scolaire avec mes élèves de 4ème), la remédiation des 1BM du mercredi 27/4 est avancée au lundi 25/4 de 15h15 à 17h15 au 0/39 et le TD logiciels (groupe 1) qui avait lieu à ce moment là est reportée au mercredi 27/4 de 15h15 à 17h15 au local informatique."

27 mai: Les devoirs 2 sont maintenant corrigés et les solutions sont disponibles ci-haut. Les résultats des devoirs 1 et 2 sont affichés sur la porte de mon bureau. Contacter Thomas ou Émilie pour consulter vos copies.