LIFAMI : Applications en Math/Info

LIFAMI

Emploi du temps

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2017/18 (printemps)

Semaine du Lundi après-midi vendredi matin 1 Vendredi matin 2
22/01 CM1 CM2
29/01 TD1 Complexe TD2 interpolation
05/02 TD3 dérivées-intégrales TP complexe
12/02 TP (4h) complexe-interpolation-dérivées intégrales
19/02 Vacances
26/02 TD5 Particules (Interro) TP particules
05/03 TD6 Particules TP particules/masse-ressort
12/03 TD6 proies-prédateurs (Interro) TP proies-prédateurs
19/03 TD7 insectes TP proies-prédateurs
26/03 TP proies-prédateurs(fin)/Insectes (4h)
02/04 TD8 marchand de glaces TP marchand de glaces
09/04 TP mini-projet
16/04 Vacances
23/04 TP mini projet (4h)
30/04 Vendredi 4 mai TP noté de 1h30 (soit à 8h, soit à 10h voir TOMUSS)
07/05 Mini-projet à rendre le vendredi 11 mai à 23h59
18/05 Examen vendredi 18 mai de 9h45-11h15






Groupes

  • TD de 7h45 à 9h45 puis TP de 10h à 12h30


Groupe Intervenant TD Intervenants TP
Groupe A&B Alexandre MEYER Tous
Groupe C&D Elodie DESSEREE Tous
Groupe E Eliane PERNA Tous
Groupe F Marie LEFEVRE Tous
Groupe G Hamid LADJAL Tous
Groupe H Erwan GUILLOU Tous



Evaluation

  • 1 interro de TD + 1 TP noté court OU 2 interro de TD (20min): 10% chacun
  • 1 TP noté long (1h30) : 20%
  • 1 note de mini-projet : 25%
  • 1 CCF : 35%


Mini-projet

A rendre dans la colonne de dépôt TOMUSS. Voir la date de rendu dans le tableau de planing plus haut. Le fichier ZIP contenient :

  • le répertoires data avec uniquement les images de votre applications;
  • le fichier .cpp ;
  • un fichier README.txt comportant quelques lignes d'explications (TRES IMPORTANT) ;
  • Au moins une image capture de votre application (faites F12 avec grapic et l'image de votre application sera sauvée dans grapic/build/windows/grapic.png).


Certaines séances de TP des deux dernières semaines sont consacrés à la réalisation d'un mini-projet au choix. Chaque étudiant choisit un des thèmes vu plus ou moins durant les TD/TP parmi les idées suivantes.

  • Système de particules et maillage masses-ressorts
    • Définition d'un maillage masse-ressort : ligne de ressorts, ressorts en forme de carré avec diagonale, cercle (une particule centrale+des particules autour), etc.
    • L'utilisateur en cliquant bouge la particules la plus proche de la souris et influence la simulation
  • Simulation proies / prédateurs au complet
    • Simulation des loups,lapins,herbe dans chaque cellule avec les règles complètes du TD/TP
    • Mesure et tracer du nombre de proies/prédateurs évoluant au cours du temps
    • Comparaison avec les courbes de Lodka-Voltera (attention avec les règles assez basiques du TD, vous n'obtiendrez probablement pas les mêmes oscillations que les courbes théoriques).
  • Tout autre sujet, à priori utilisant une sous-partie des TD/TP comme les particules, “jeu de la vie”, évolution de la couleur des insectes ou vendeurs de glaces. Discutez en avec votre enseignant pour voir si le projet est faisable ou non. Par exemple :
    • Mini-jeu type Early Bird : un lanceur, un objet simulé comme une particule doit attendre une cible
    • Des variantes de pong ou d'Arkanoid : la balle est physique + collisions
    • Amélioration de l'algorithme de sélection pour l'évolution de caractéristiques
    • etc.


Pour avoir 12/20, il faut un programme qui tourne avec un affichage graphique, plus loin que les corrigés qui sont en ligne ! Sur 8 points, l'étudiant propose des améliorations.

  • ~18+ / 20 : une application qui tourne bien, avec des sciences. Par exemple, un mini-jeu avec avec une simulation physique comportant une/des balle(s), des ressorts, des interactions avec des forces évlouées (gravité universelle, ressort, etc.). Une simulation proies/prédateurs complète avec les courbes et une comparaison avec les courbes théoriques.
  • ~16,17 / 20 : une application qui tourne très bien, avec de la science. Typiquement un mini-jeu avec une plusieurs balles physique, avec des interactions complexe avec les briques et d'autres objets (bon rebons, forces un peu évoluées, etc.).
  • ~14,15 / 20 : une application qui tourne bien, très peu de science. Par exmple juste une unique balle. Typiquement un mini-jeu avec une seule balle physique et des interactions simple : un casse-briques simple ou un Pong.
  • ~10,14 / 20 : la réalisation d'un TP complet type masse-ressort, vendeur de glace ou évolution des insectes.
  • <10 : programme peu fonctionnel
  • (Point en moins) -1 à -3 points : code mal écrit, mal indenté, structure trop compliquée, algorithme compliqué, passage de paramètres mal appropriés, etc.



Supports de cours


Pour les TP, nous utiliserons GrAPiC.



Thème 1 : Nombres complexe

    • Nombres complexe
    • Comment les coder, les operator+, -, *, /
    • Transformations du plan : translations, homothéties et rotations.
  • 1 TD et 2 TP : Planètes en rotation, transformation de polygones, etc.



Thème 2 : Interpolation



Thème 3 : Une application liée à la physique/système de particules

    • Rappel sur les dérivées/intégrales
    • Calcul vectoriel
    • Mécanique du point : Force, Position, Vitesse, Accélération
    • Seconde loi de la dynamique
    • Force d'attraction/répulsion d'un ressort
    • Particule en mouvements, comment coder ca
  • 1 TD : mécanique du point, intégration de la vitesse, accélération + comment le coder (Euler explicite)
  • 1 TD : collision et système masses-ressorts
  • 1 TD : rappel sur les notions de dérivées/intégrales avec des fonctions discrètes sur des exemples simples
  • 2 TP
    • Satellite tournant autour d'un astre : loi universelle de la gravité
    • Balles rebondissantes : collision


Thème 4 : Des applications liées à la biologie

    • des exemples d'application en biologie
    • Biologie des populations (Proies-prédateurs), Equation Lokta-Volterra, etc.
  • 1 TD et 2 TP : jeu de la vie, simulation proies/prédateurs, mesure et courbes
  • 1 TD et 2 TP : sélection naturelle, évolution de la couleur des insectes cherchant à se camoufler
    • Les images de paysage sont incluse dans l'archive de Grapic


Thème 5 : Simulation en économie

  • 1 TD et 2 TP : vendeurs de glaces optimisant leur position et prix




Autres idées

  • Equation de la chaleur
    • Equation de la chaleur : une grille avec source de chaleur, mur, air ⇒ évolution de la température
    • Notion intuitive du Laplacien : une case veut être de la même température que la moyenne de ses voisines
  • Un simulateur de cellule :

http://ticsante.u-strasbg.fr/doku.php?id=realisation_d_un_simulateur_de_cellule_vivante_pour_la_biologie_synthetique

  • Calculer PI par échantillonnage
  • Hotelling’s law (1929): cf netlogo