Topic outline

  • General

    ANALYSE NUMÉRIQUE EN PYTHON

     

    PLAN DU COURS


    I Arithmétique des ordinateurs et Erreurs Numériques
    II Intégration Numérique
    III Résolution d'équations non linéaires

    IV Résolution directe de systèmes linéaires
    V Normes et Conditionnement de matrices

    VI Méthodes itératives de résolution de systèmes linéaires
    VII Interpolation, Splines
    VIII Méthodes de descente, Moindres Carrés
    IX Recherche de valeurs propres


    Organisation de l'UF

    Le cours est organisé ainsi: 12 séances de "cours" et 13 séances de TP. Les TP sont en Python. Une formation est disponible en ligne sur moodle.

    Cours: à chaque chapitre, une vidéo de cours, un document de cours et des exercices au format pdf sont disponibles. Vous travaillerez en autonomie ce cours. Un créneau de cours magistral de 1h15 est programmé dans votre emploi du temps et une salle est réservée: vous pouvez choisir de travailler le cours à ce moment là ou à tout autre moment, seul ou en groupe. Pendant ce créneau, un enseignant assurera des heures de présences dans son bureau: il répondra directement à vos questions ou aux questions adressées par mail.

    Bureau des enseignants: les bureaux de R. Bouclier, P. Noble et J.-P. Vila sont au département GMM

    R. Bouclier: 123

    P. Noble: 127

    J.-P. Vila: 117

    Outre les vidéos et résumés de cours, un polycopié de cours complet (programme 2013-2014) et un polycopié allégé (programme 2014-2015) sont en disponibles en ligne sur cette page (voir la dernière section)


    Organisation du semestre:

    Semaine 37:  Suivre la formation Python en ligne. Pas de cours à préparer. La formation Python est disponible à l'adresse suivante:

    http://moodle.insa-toulouse.fr/course/view.php?id=898

    Semaine 38 (2CM+1TP): écouter la vidéo, lire les documents et préparer les réponses aux questions de cours ainsi que les exercices associés au chapitre I (erreurs numériques) et au chapitre 2 (intégration). La séance de TP (Groupes A/B) est intégralement consacrée aux librairies Numpy, Matplotlib de Python qui seront à la base des TP suivants.

    Semaine 39 (1CM+1TP): écouter la vidéo, lire les documents et préparer les réponses aux questions de cours ainsi que les exercices associés au chapitre 3. La séance de TP (Groupes C/D) est intégralement consacrée aux librairies Numpy, Matplotlib de Python qui seront à la base des TP suivants. La séance de TP (Groupes A/B) débutera par 30 minutes de remédiation sur le chapitre I (rappel de cours, réponses aux questions de cours et exercices). Elle sera suivie d'une séance sur machine sur le chapitre I.

    Semaine 40 (1CM+1TP): écouter la vidéo, lire les documents et préparer les réponses aux questions de cours ainsi que les exercices associés au chapitre 4.  La séance de TP (Groupes C/D) débutera par 30 minutes de remédiation sur le chapitre I (rappel de cours, réponses aux questions de cours et exercices). Elle sera suivie d'une séance sur machine sur le chapitre I. La séance de TP (Groupes A/B) débutera par 30 minutes de remédiation sur le chapitre 2 (rappel de cours, réponses aux questions de cours et exercices). Elle sera suivie d'une séance sur machine sur le chapitre 2.

    Semaine 41 (1CM+1TP):  écouter la vidéo, lire les documents et préparer les réponses aux questions de cours ainsi que les exercices associés au chapitre 5. La séance de TP (Groupes C/D) débutera par 30 minutes de remédiation sur le chapitre 2 (rappel de cours, réponses aux questions de cours et exercices). Elle sera suivie d'une séance sur machine sur le chapitre 2. La séance de TP (Groupe A/B) débutera par 30 minutes de remédiation sur le chapitre 3  (rappel de cours, réponses aux questions de cours et exercices). Elle sera suivie d'une séance sur machine sur le chapitre 3.

    Semaine 42 (1Eval Cours+1TP): Evaluation de cours sur les chapitres I à III (pendant le créneau de CM). La séance de TP (Groupe C/D) débutera par 30 minutes de remédiation sur le chapitre 3  (rappel de cours, réponses aux questions de cours et exercices). Elle sera suivie d'une séance sur machine sur le chapitre 3. La séance de TP (Groupes A/B) se décomposera en 1h15 dédiée à finir le TP du chapitre 3 et 1h15 dédiée à une évaluation TP des chapitres 1 à 3.

    Semaine 43 (1CM+1TP): écouter la vidéo, lire les documents et préparer les réponses aux questions de cours ainsi que les exercices associés au chapitre 6. La séance de TP (Groupes C/D) se décomposera en 1h15 dédiée à finir le TP du chapitre 3 et 1h15 dédiée à une évaluation TP des chapitres 1 à 3. Le TP (Groupes A/B) débutera par 30 minutes de remédiation sur le chapitre 4 suivi d'un TP sur les chapitres 4 et 5.

    Semaine 45 (1CM+1TP): écouter la vidéo, lire les documents et préparer les réponses aux questions de cours ainsi que les exercices associés au chapitre 7. Le TP (Groupes C/D) débutera par 30 minutes de remédiation sur le chapitre 4 suivi d'un TP sur les chapitres 4 et 5. Le TP (Groupe A/B) débutera par 30 minutes de remédiation sur le chapitre 5 suivi d'un TP sur les chapitres 4 et 5. 

    Semaine 46 (1CM+1TP): écouter la vidéo, lire les documents et préparer les réponses aux questions de cours ainsi que les exercices associés au chapitre 8. Le TP (Groupe A/B) débutera par 30 minutes de remédiation sur le chapitre 6 suivi d'un TP sur le chapitre 6. Le TP (Groupe C/D) débutera par 30 minutes de remédiation sur le chapitre 5 suivi d'un TP sur les chapitres 4 et 5.

    Semaine 47 (1CM+1TP): poursuivre le travail entamé sur le chapitre 8. Le TP (Groupe A/B) débutera par 30 minutes de remédiation sur le chapitre 7 suivi d'un TP sur le chapitre 7. Le TP (Groupe C/D) débutera par 30 minutes de remédiation sur le chapitre 6 suivi d'un TP sur le chapitre 6.

    Semaine 48 (1Eval+1TP): évaluation de cours sur les chapitres 4 à 7. La séance de TP (Groupe C/D) débutera par 30 minutes de remédiation sur le chapitre 7 suivi d'un TP sur le chapitre 7. La séance de TP (Groupe A/B) se décomposera en 1h15 d'évaluation TP sur les chapitres 4 à 7. Le deuxième créneau (Groupe A/B) sera dédiée à une remédiation sur le chapitre 8 et (si le temps le permet) le TP sur le chapitre 8.

    Semaine 49 (1CM+1TP+1TP groupe C/D): écouter la vidéo, lire les documents et préparer les réponses aux questions de cours ainsi que les exercices associés au chapitre 9. La 1ere séance de TP (Groupe C/D) se décomposera en 1h15 d'évaluation TP sur les chapitres 4 à 7. Le deuxième créneau (Groupe A/B) sera dédiée à une remédiation sur le chapitre 8 et (si le temps le permet) le TP sur le chapitre 8. Poursuite du TP (Groupe A/B) sur le chapitre 8. Poursuite du TP (Groupe C/D, 2eme séance) sur le chapitre 8.

    Semaine 50 (1TP): Remédiation et TP sur le chapitre 9

    Semaine 51 (1Eval Cours+1eval TP): Le TP est décomposé en une évaluation de cours sur les chapitres 8 et 9 de 1h15. La deuxième partie du TP est une évaluation TP sur les chapitres 8 et 9


    Evaluation de l'UF
    Evaluation du Cours: 3 évaluations dans le semestre (voir le planning ci dessus): questions de cours et exercices type. On trouve ces questions de cours et les exercices dans les fiches de chaque section.

    Evaluation TP: 3 évaluations TP de 1h15 (voir le planning ci dessus)

    Au final, 2 notes (poids 1/2):
      1 note Cours (moyenne des 3 évaluations), 1 note TP (moyenne des 3 évaluations TP).


    Utilisation des fichiers notebook


    Les sujets de TP disponibles sur moodle sont des fichiers "notebook" ou en pdf : nomfichier.ipynb que vous pouvez enregistrer dans un répertoire.

    Sur les machines du CSN, utilisez pour l instant la procédure suivante :

    - télécharger le fichier notebook

    - cliquez sur l'onglet 'applications' puis 'programmation' et enfin 'python notebook': une fenêtre web s'ouvre à l'interieur de laquelle vous pouvez ouvrir le notebook.



  • Formation Python

    Aller sur la page Moodle du cours Python :

    http://moodle.insa-toulouse.fr/course/view.php?id=898

    Pour pouvoir écouter les vidéos, il faut travailler avec chromium qu'il faut lancer en ligne de commande: tapez


    chromium-browser --proxy-pac-url="http://wpad.insa-toulouse.fr/wpad.dat"




    Pour lancer anaconda (à l'insa):

    Sous linux, dans un terminal, taper 'spyder' (sans les guillemets)

    Conflit avec une installation canopy:

    - "witch python" (pour s'assurer que le problème c'est bien canope)

    - "vi .baschrc"

    - commenter toutes les lignes liées à Canopy.




    Déroulement des quatre premières séances (penser à prendre un casque ou des écouteurs)

    Séance 1:
    - Introduction : 1h
    - Types de données et expressions : 1h30

    Séance 2 : Le langage Python


    Séance 3:
    - Les Entrées/Sorties clavier, écran
    - Apprendre à utiliser la librairie NumPy : exos 1 et 2

    Séance 4:
    - Apprendre à utiliser la librairie Matplotlib (1, 2, 3 et 4)

    Les séances 3 et 4 feront l'objet d'un TP machine




  • Section I: Erreurs numériques

    Cette section contient une vidéo, quelques exercices et le texte du TP formatif

  • Section II: Intégration Numérique

    Vidéo, exercices, TP Python

  • Section III: Résolution d'équations non linéaires

    Cette section contient une vidéo (transparents+bande son), un document pdf, des exercices et une fiche de TP sur la résolution d'équations non linéaires

  • Section IV: Résolution Directe de Systèmes Linéaires

    Vidéo, TP Python

  • Section V: Conditionnement et Normes

    Vidéo, pour le TP, voir le texte de TP dédié à la résolution de systèmes linéaires

  • Section VI: Méthodes itératives de résolution de systèmes linéaires

    Vidéo, exercices, TP

  • Section VIII a: Méthodes de descente

  • Polycopiés de Cours

    Poly de Cours année 2014-2015 (30 pages): version courte

    Poly de Cours année 2013-2014 (120 pages): version détaillée, commune à MIC/IMACS