Course: Information, calcul, communication

Weekly outline

Informations générales

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Ce cours s’adresse aux étudiant.e.s en génie civil et science et génie des matériaux de première année à l’EPFL. Le premier cours aura lieu le vendredi 22 septembre 2023 à 9h15, en salle CE 1 3 (retransmis en parallèle sur Zoom).

Enseignants: Patrick Wang (partie programmation) et Olivier Lévêque (partie théorique)

Assistant·e·s:

Partie programmation: Salomé Abou Jaoudé, Alexandre Carlhammar, Youssef Chorfi, Joshua Cohen-Dumani, Daniel Collins, Julien Delez, François Dumoncel-Kessler, Yang Gao, Alaa El Ouahabi, Albert Fares, Théophine Gurlie, Elie Houes, Jan Janczak, Mathilde Janottin, Ludovic Pujol, Marc Touré

Partie théorique: Salomé Abou Jaoudé, Bahar Aydemir, Aymeric Bacuet, Fanny Bitoun, Julien Délez, Elie Houeis, Chaimâa Ouchicha, Alice Potter, Zoubida Squalli, Marc Touré

Horaires:

Partie programmation:

cours les vendredis de 9h15 à 10h00:

   en salle ~~CE 1 3~~ (BCH 2201 depuis le vendredi 10 novembre) et sur Zoom

séance d'exercices les vendredis de 10h15 à 12h00:

   en salles BC07-08 (MX), et CM 1 103, CM 1 110 et CM 1 112 (GC)

Partie théorique:

    cours les vendredis de 13h15 à 15h00:

   en salle CO 1 et sur Zoom (enregistrements)

séances d'exercices les vendredis de 15h15 à 16h15+:

   en salles CO 010, CO 011, CO 015, CO 016 et CO 017

Séances supplémentaires de réponses aux questions, pour les deux parties du cours, les mardis de 15h à 17h (à partir du mardi 10 octobre), en salle CM 1 104 (+ la salle MA A1 10 le mardi 31 octobre)

Ressources pour le cours (partie théorique):

Chaîne Mediaspace avec vidéos pré-enregistrées et enregistrements du cours

MOOC sur courseware.epfl.ch

Livre «Découvrir le numérique», EPFL Press, 2016
(voir aussi les solutions des exercices du livre)
- Fiche de cours File
- Annonces officielles Forum
- Ed Discussion forum - CS-119(h) External tool
- Examen intermédiaire 2022-2023 File
- Solutions de l'examen intermédiaire 2022-2023 (QCM et algorithmes) File
- Solutions de l'examen intermédiaire 2022-2023 (programmation) File
  
  Notez que beaucoup d'autres solutions que strictement ce qui est proposé ci-dessous ont pu obtenir des points (surtout pour le 20)!
- Midterm 2023-2024 File
- Solutions du midterm 2023-2024 (QCM et partie théorique) File
- Solutions du midterm 2023-2024 (partie programmation) File
- Résultats du midterm 2023-2024 File
Semaine 1 (vendredi 22 septembre)
- Partie théorique:
  Algorithmes: introduction générale
  Ingrédients de base des algorithmes
- Cours 1 File
- Cours 1 annoté File
- Comment écrire un algorithme en pseudo-code? File
- Série 1 File
- Solutions 1 File
- Partie programmation:
  Généralités
  Déclaration de variables;
  Opérateurs et types de données
  Appel de fonctions et de méthodes prédéfinies
  Séquence d'instructions
- Cours 1 File
- Enregistrement Zoom URL
- Série 1 File
- Solutions commentées URL
- Fichiers pour la configuration sur les machines virtuelles de l'EPFL, à télécharger et utiliser selon les instructions du PDF:
- setup.sh File
- Mémo connexion VDI File
- Guide pour activer l’authentification forte URL
- Fichiers pour la configuration sur vos propres machines, à télécharger et utiliser selon les instructions du PDF:
- workspace.zip File
Semaine 2 (vendredi 29 septembre)
- Partie théorique:
  Algorithmes et sous-algorithmes
  Complexité temporelle d'un algorithme
- Cours 2 File
- Cours 2 annoté File
- Algorithmes et complexité temporelle File
- Codes liés au cours 2 Folder
- Série 2 File
- Solutions 2 File
- Partie programmation:
  Quelques éléments d'algèbre booléenne
  Structures conditionnelles
  Structures itératives (boucles for et while)
  La fonction range()
- Cours 2 File
- Enregistrement Zoom URL
- Série 2 File
- Code initial pour l'exercice 7 URL
- Code initial pour l'exercice 8 URL
- Correction URL
Semaine 3 (vendredi 6 octobre)
- Partie théorique:
  Récursivité: principes - ingédients de base
  Applications: recherche par dichotomie et tri par fusion
- Cours 3 File
- Cours 3 annoté File
- Algorithmes récursifs: quelques clarifications File
- Codes liés au cours 3 Folder
- Série 3 File
- Solutions 3 File
- Partie programmation:
  Révision des boucles
  Déclaration et appel de fonctions simples
- Cours 3 File
- Enregistrement Zoom URL
  
  La qualité audio de cet enregistrement laisse à désirer... J'ai pris contact avec le service AV pour voir ce qui pourrait être fait pour la suite.
- Série 3 File
- Code initial pour l'exercice 4 URL
- Correction URL
Semaine 4 (vendredi 13 octobre)
- Partie théorique:
  Rendu de pièces de monnaie:
  1. algorithme glouton
  2. programmation dynamique et mémoïsation
  La théorie de la calculabilité et le problème de l'arrêt
- Cours 4 File
- Cours 4 annoté File
- Argument de la diagonale de Cantor File
- Codes liés au cours 4 Folder
- Série 4 File
- Solutions 4 File
- Partie programmation:
  Listes
- Cours 4 File
- Enregistrement Zoom URL
- Série 4 File
- Programme pour l'exercice 4 URL
- Correction URL
Semaine 5 (vendredi 20 octobre)
- Partie théorique: (exceptionnellement, cours pré-enregistré en ligne cette semaine)
  Classes de complexité des problèmes
  Problèmes d'optimisation discrète
  Résolution avec garanties d'approximation
- Cours 5 File
- Pourquoi s'intéresser à la théorie de la complexité? File
- Vidéo 1: Classes de complexité des problèmes URL
- Vidéo 2: Le problème du sac à dos URL
- Vidéo 3: Le problème du voyageur de commerce URL
- Vidéo 4: Cours 5 résumé URL
- Slides de la vidéo 4 File
- Série 5 File
- Solutions 5 File
- Partie programmation:
  Problème des 100 prisonniers : application de tout ce qui a été vu précédemment
  Modules, import
- Cours 5 File
- Code pour l'implémentation du problème des 100 prisonniers URL
- Enregistrement Zoom URL
- Série 5 File
- Correction URL
Semaine 6 (vendredi 27 octobre)
- Partie théorique:
  Représentation de l'information:
  - représentation binaire des nombres entiers
  - représentation binaire des nombres réels
- Cours 6 File
- Cous 6 annoté File
- Série 6 File
- Solutions 6 File
- Partie programmation:
  Structures de données (Tuples, Ensembles, Dictionnaires)
  Portée des variables
- Cours 6 File
- Enregistrement Zoom URL
- Série 6 File
- Correction de la série 6 URL
- Examen intermédiaire de 2018 File
  
  Pour vous préparer, cette année, vous n’avez pas besoin de faire l’exercice 4, qui utilise les classes, que nous n’avons pas encore vues, et vous pouvez sauter le 3 (f), qui utilise les compréhensions de listes, que nous n’avons pas discutées.
Semaine 7 (vendredi 3 novembre)
Vendredi 3 novembre, matin: examen intermédiaire de 8h15 à 11h15, en salles ~~CE 1 3~~ SG 0211 (lettres A à E + Knight, Perruchoud, Studer), GR B3 30 (lettres F à L), GC B3 30 (lettres M à O), DIA 004 (lettres P à S) et DIA 005 (lettres T à Z).

Matériel autorisé: une page A4 recto-verso manuscrite (ou préparée avec stylet+tablette), sur laquelle vous pouvez écrire tout ce que vous pensez être important concernant le cours et les exercices.

Non-autorisé: appareil électronique tel que calculatrice, smartphone/watch, tablette, ordinateur, etc.

Vendredi 3 novembre, après-midi: cours et exercices comme d'habitude pour la partie théorique

Pas de cours de programmation pendant cette semaine
- Partie théorique:
  Circuits logiques et transistors
  Circuits quantiques
- Cours 7 File
- Cours 7 annoté File
- How semiconductors work URL
  
  Première vidéo (en anglais) de Ben Eater sur le fonctionnement d'une diode, le plus simple des semi-conducteurs
- How a transistor works URL
  
  Deuxième vidéo (toujours en anglais) de Ben Eater sur le fonctionnement d'un transistor
- Série 7 File
- Solutions 7 File
Semaine 8 (vendredi 10 novembre)
- Partie théorique:
  Signaux: filtrage et échantillonnage
- Cours 8 File
- Cours 8 annoté File
- Lien vers les graphiques vus en cours URL
- Série 8 File
- Solutions 8 File
- Partie programmation:
  Classes simples (@dataclass)
  Modélisation avec des classes
- Cours 8 File
- Problème des 100 prisonniers avec dataclasses URL
- Enregistrement Zoom URL
- Série 8 File
- Fichier CSV pour la série 8 File
  
  À sauvegarder dans le répertoire où se trouvera votre fichier Python pour la série 8.
- Correction URL
Semaine 9 (vendredi 17 novembre)
- Partie théorique:
  Signaux: reconstruction et théorème d'échantillonnage
- Cours 9 File
- Cours 9 annoté File
- Lien vers les graphiques vus en cours URL
- Série 9 File
- Solutions 9 File
- Partie programmation:
  
  Manipulation d’images
  Introduction au miniprojet
- Cours 9 File
- Enregistrement Zoom URL
- Semaine 9 (Miniprojet 1) File
- miniproject-start.zip File
Semaine 10 (vendredi 24 novembre)
- Partie théorique:
  Compression sans pertes et entropie
- Cours 10 File
- Cours 10 annoté File
- Série 10 File
- Solutions 10 File
- Partie programmation:
  Suite du miniprojet
- Cours 10 File
- Enregistrement Zoom URL
- Série 10 (Miniprojet 2) File
- Nouveau contenu pour miniprojectutils.py (à copier-coller) Page
- Nouveau fichier miniprojectutils.py (à télécharger) File
- Structure de base pour find_seam (à copier-coller) Page
- Résultat attendu – americascup.zip File
- Résultat attendu – cats.zip File
- Résultat attendu – doves.zip File
- Résultat attendu – tower.zip File
Semaine 11 (vendredi 1er décembre)
- Partie théorique:
  Algorithmes de Shannon-Fano et Huffman
  Théorème de Shannon
  Compression avec pertes
- Cours 11 File
- Cours 11 annoté File
- Série 11 File
- Solutions 11 File
- Partie programmation:
  Fichiers CSV
  Lecture et écriture de fichiers
  Bonus: Advent of Code
- Cours 11 File
- Enregistrement Zoom URL
- Formation des groupes pour le miniprojet URL
- Cliquez ici pour connaître votre ID Moodle URL
- Série 11 File
- Fichier nat2018.csv File
- Correction de la série 11 URL
Semaine 12 (vendredi 8 décembre)

This week
- Partie théorique:
  Correction d'erreurs et codes de Reed-Solomon
  Réseaux: protocoles TCP et IP
- Cours 12 File
- Cours 12 annoté File
- Série 12 File
- Partie programmation:
  
  Compréhension de listes (et d'autres structures de données)
  
  Higher-order functions
  Lambda
- Cours 12 File
- Enregistrement Zoom URL
- Série 12 File
- Correction de la série 12 URL
- Rendu du miniprojet Assignment
- Cours 12 annoté File

Weekly outline

Informations générales

Semaine 1 (vendredi 22 septembre)

Semaine 2 (vendredi 29 septembre)

Semaine 3 (vendredi 6 octobre)

Semaine 4 (vendredi 13 octobre)

Semaine 5 (vendredi 20 octobre)

Semaine 6 (vendredi 27 octobre)

Semaine 7 (vendredi 3 novembre)

Semaine 8 (vendredi 10 novembre)

Semaine 9 (vendredi 17 novembre)

Semaine 10 (vendredi 24 novembre)

Semaine 11 (vendredi 1er décembre)

Semaine 12 (vendredi 8 décembre)