Parcours HPC et Big Data S7

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1 semestre de 12 séances interactives et hebdomadaires.

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Développer ses compétences en communication professionnelle en effectuant des tâches de communication courantes, écrites et orales, en langues étrangères autre que l'anglais.

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Les cours d'éducation physique et sportive sont répartis sur 4 semestres et comprennent 80 heures de formation en présentiel au maximum. Ils sont organisés par le département d'éducation physique et sportive de l'INP (Département d'Éducation Physique et Sportive, DEPS-INP), qui propose également  la participation à de nombreux tournois et événements universitaires. Il existe une association sportive étudiante dynamique qui propose un large éventail d'activités tout au long de l'année scolaire. 

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À la fin du module, les étudiants auront : 
● assemblé et réfléchi sur les travaux de base précédents du PPP & développé des artefacts connexes 
pour mettre en valeur leurs compétences de manière efficace ;
● mené des recherches documentaires exploratoires et des entretiens dans un secteur d'ingénierie choisi 
afin de comparer et d'opposer les opportunités professionnelles ;
● utilisé les outils PPP spécifiques proposés ; 
● fait une présentation PowerPoint formelle d'un parcours professionnel choisi et de ses options, 
en adéquation avec un profil personnel spécifique et les besoins industriels dans un secteur donné ;
● produit des artefacts professionnels d'accompagnement (CV, lettre, etc.) intégrant les recommandations et conseils des partenaires de l'entreprise 

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La matière est composée de 4 cours magistraux, 4 TD et 6TP. La matière est évaluée par un TP noté sur machine de 3h. Les concepts abordés sont :
- programmation fonctionnelle, sans effet de bord
- récursivité, récursivité terminale
- complexité, terminaison
- structures de données et itérateurs: listes, arbres
- conception modulaire, signatures, foncteurs

Contenu détaillé des séances :
C1 : introduction, syntaxe, notions de base, typage, filtrage
C2 : fonctions récursives, analyse récursive, terminaison et complexité, récursivité terminale
TP1 : premiers pas, fonctions récursives simples
C3 : listes, filtrage, tris et calcul de complexité
TD1 : listes, TAA file
TP2 : tris améliorés
TD2 : itérateurs
TP3 : algorithmes combinatoires et listes
C4 : types récursifs généraux (uniformes), arbres, parcours d’arbres
TD3 : arbres n-aires avec données dans les nœuds et dans les branches
TP4 et TP5 : arbres
TD4 : modules, foncteurs
TP6 : modules, foncteurs

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La matière est composée de 3 cours magistraux, 6 TD et 6TP. La matière est évaluée par un examen sur table de 1h30. Les concepts abordés sont :
- analyse lexicale, syntaxique et sémantique
- Abstract Syntaxe Tree
- table des symboles
- typage (vérification de type)
- génération de code
Le langage d'entrée du compilateur est le langage RAT (constante, variable, fonction, entier, booléen, rationnel, conditionnel, répétition). Le langage de sortie est le langage TAM (machine à pile sans pas de registre). Le compilateur est écrit en OCaml en utilisant Menhir.

Contenu détaillé des séances :

C1 : Introduction à la compilation. Rappel : automate, grammaire, arbre de dérivation + analyse lexicale et syntaxique
TD1 : Manipulation de grammaires, grammaires attribuées
TP1 : Prise en main de Menhir - analyses lexicale, syntaxique et sémantique
C2 : AST, gestion des identifiants, typage (inférence de type avec Mini-ML + contrôle de type avec RAT)
TD2 : Définition de l'AST de RAT + gestion des identifiants à l'aide d'une table des symboles
TP2 : Passe de gestion d'identifiants
TD3 : Typage
TP3 : Passe de typage
C3 : Placement mémoire + génération de code et TAM
TD4 : Placement mémoire
TP4 : Passe de placement mémoire
TD5 : Génération de code
TP5 : Passe de génération de code et TAM
TP6 : Passe de génération de code et TAM
TD6 : Pour aller plus loin (pointeurs, ...) : aide pour le projet

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Le projet est à réaliser en binôme, hors séances entre mi-novembre et mi-janvier.

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Étude théorique et pratique de :

• Automates finis
• Automates à pile
• Techniques d'analyse d'informations structurée
• Analyse descendante récursive
• Générateurs d'analyseurs lexicaux et syntaxiques

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Chapitre 1 : Définitions et concepts de base

Chapitre 2 : Connexité dans les graphes

Chapitre 3 : Graphes eulériens, graphes hamiltoniens

Chapitre 4 : Parcours de graphe

Chapitre 5 : Planarité et coloration de graphes

Chapitre 6 : Flots sur les réseaux

Chaque chapitre sera étudié en groupe de TD où seront alternés le cours et les exercices.

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Les étudiants auront l’opportunité de se familiariser en profondeur avec l’ensemble des résultats présentés dans le cadre de séances de travaux dirigés, dans lesquels se- ront abordées les questions de modélisation ainsi que les conditions d’optimalité sur la base de problèmes d’optimisation pratiques variés. Un volume conséquent de tra- vaux pratiques permettra en outre aux étudiants de mettre en oeuvre des méthodes numériques (Newton, Gauss-Newton) et de les tester pour le traitement de pro- blèmes de moindres carrés non linéaires, ainsi que sur des problèmes d’optimisation plus généraux avec contraintes.
Les bases de données usent volontiers de modèles (entité association, relationnel) et de langages (calcul et algèbre relationnels, SQL) simplistes. Cela n’y rend pas si aisée la représentation d’un univers plus complexe ; mais permet de mettre en valeur les problèmes liés au stockage informatique de fichiers (cohérence, confidentialité, etc, et surtout redondance) via la théorie de la normalisation : dépendances fonc- tionnelles et multi-valuées, forme normale de Boyce-Codd, troisième et quatrième forme normale. . .Essentiellement théorique, cette étude se conclura, en travaux pra tiques,par une brève présentation des principaux outils de technique des fichiers : tables de hachage et index.

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A la suite des résultats du cours de première année, qui donnaient les conditions nécessaires/suffisantes caractérisant les solutions des problèmes d’optimisation sans contraintes, nous développons les conditions de Karush-Kuhn-Tucker-Lagrange relatives à la caractérisation des optima d'une fonction sous contraintes. Ces résultats théoriques sont basés sur des concepts géométriques particuliers, tels que le cône des directions admissibles en un point du domaine des contraintes. Nous analyserons ces aspects géométriques en détail dans la construction de ces résultats mathématiques.

Pour ce qui est des méthodes numériques pour l’optimisation, nous détaillerons deux types d'algorithmes, l'un pour des problèmes sans contraintes, et l'autre avec contraintes. Dans les deux cas, nous étudierons la convergence de ces algorithmes et nous nous intéresserons à certains aspects pratiques tels que le choix de critères d'arrêt pertinents, la mise à l'échelle des variables du problème …

Les étudiants auront l'opportunité de se familiariser en profondeur avec l'ensemble des résultats présentés dans le cadre de séances de travaux dirigés, dans lesquels seront abordées les questions de modélisation ainsi que les conditions d'optimalité sur la base de problèmes d'optimisation pratiques variés.

Un volume conséquent de travaux pratiques permettra en outre aux étudiants de mettre en œuvre des méthodes numériques (régions de confiance, lagrangien augmenté, etc.) et de les tester pour le traitement de problèmes d'optimisation avec contraintes.

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L e cours décrit les principales méthodes de modélisation et de résolution des problèmes de Recherche opérationnelle dont l'objectif est l'aide à la décision.  Cinq projets sont proposés aux étudiants qui doivent programmer en Matlab leurs programmes solutions. On y examine tour à tous les méthodes de programmation linéaire et entière (algorithme du simplexe), les méthodes de flot et de tension maximaux (algorihme de Ford et de Fulkerson), la théorie des jeux à somme non nulle dans un contexte de jeu non coopératif, les chaînes de Markov et la planification de trajectoires en robotique mobile.

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• modélisation et conception de systèmes parallèles
• raisonnement et évaluation sur les applications concurrentes
• patrons de conception et de synchronisation essentiels
• pratique de la programmation concurrente à gros grain

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- l'interface socket
- le modèle client-serveur et les outils d'appel à distance (RPC, RMI, web services)
- les intergiciels à messages (JMS)
- intégration d'applications : les ESB

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