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© Ministère de l’enseignement supérieur, de la recherche et de l’innovation, 2021 Informatique – Filières MP, PC, PSI, PT http://www.enseignementsup-recherche.gouv.fr Classes préparatoires aux grandes écoles Filière scientifique Voies Mathématiques, physique et sciences de l’ingénieur (MPSI), Physique, chimie et sciences de l’ingénieur (PCSI), Physique, technologie et sciences de l’ingénieur (PTSI), Mathématiques et physique (MP), Physique et chimie (PC), Physique et sciences de l’ingénieur (PSI), Physique et technologie (PT) Annexe Programme d’informatique commune Programme d’informatique Filières MP , PC, PSI, PT Tronc commun Première et deuxième années © Ministère de l’enseignement supérieur, de la recherche et de l’innovation, 2021 https://www.enseignementsup-recherche.gouv.fr Informatique — Filières MP , PC, PSI, PT 1/10 Table des matières 1 Programme du premier semestre 5 2 Programme du second semestre 6 2.1 Méthodes de programmation et analyse des algorithmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.2 Représentation des nombres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.3 Bases des graphes, plus courts chemins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3 Programme du troisième semestre 8 3.1 Bases de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3.2 Dictionnaires et programmation dynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.3 Algorithmique pour l’intelligence artificielle et l’étude des jeux . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 A Langage Python 10 © Ministère de l’enseignement supérieur, de la recherche et de l’innovation, 2021 https://www.enseignementsup-recherche.gouv.fr Informatique — Filières MP , PC, PSI, PT 2/10 Introduction au programme Les objectifs du programme Le programme d’informatique de MPSI, PCSI, PTSI, MP , PC, PSI et PT s’inscrit en continuité en amont avec les programmes rénovés du lycée, et en aval avec les enseignements dispensés dans les grandes écoles, et plus généralement les poursuites d’études universitaires. Il a pour objectif la for- mation de futurs ingénieures et ingénieurs, enseignantes et enseignants, chercheuses et chercheurs et avant tout des personnes informées, capables de gouverner leur vie professionnelle et citoyenne nourrie par les pratiques de la démarche scientifique, en pleine connaissance et maîtrise des techniques et des enjeux de l’informatique. Le présent programme a pour ambition de poser les bases d’un enseignement cohérent et mesuré d’une science informatique encore jeune et dont les manifestations technologiques connaissent des cycles d’obso- lescence rapide. On garde donc à l’esprit : — de privilégier la présentation de concepts fondamentaux pérennes sans s’attacher outre mesure à la description de technologies, protocoles ou normes actuels; — de donner aux futurs diplômées et diplômés les moyens de réussir dans un domaine en mutation rapide et dont les technologies qui en sont issues peuvent sauter brutalement d’un paradigme à un autre très différent; — de préparer les étudiantes et étudiants à tout un panel de professions et de situations de la vie pro- fessionnelle qui les amène à remplir tour à tour une mission d’expertise, de création ou d’invention, de prescription de méthodes ou de techniques, de contrôle critique des choix opérés ou encore de décision en interaction avec des spécialistes; — que les concepts à enseigner sont les mêmes dans toutes les filières mais que le professeur ou la pro- fesseure d’informatique de chaque classe peut adapter la façon de les transmettre et les exemples concrets sur lesquels il ou elle s’appuie au profil de ses étudiantes et étudiants et aux autres ensei- gnements qu’ils suivent. Compétences visées Ce programme vise à développer les six grandes compétences suivantes : analyser et modéliser un problème ou une situation, notamment en utilisant les objets conceptuels de l’informatique pertinents (table relationnelle, graphe, dictionnaire, etc.); imaginer et concevoir une solution, décomposer en blocs, se ramener à des sous-problèmes simples et indépendants, adopter une stratégie appropriée, décrire une démarche, un algorithme ou une struc- ture de données permettant de résoudre le problème; décrire et spécifier les caractéristiques d’un processus, les données d’un problème, ou celles manipu- lées par un algorithme ou une fonction; mettre en œuvre une solution, par la traduction d’un algorithme ou d’une structure de données dans un langage de programmation ou un langage de requête; justifier et critiquer une solution, que ce soit en démontrant un algorithme par une preuve mathéma- tique ou en développant des processus d’évaluation, de contrôle, de validation d’un code que l’on a produit; communiquer à l’écrit ou à l’oral, présenter des travaux informatiques, une problématique et sa solu- tion; défendre ses choix; documenter sa production et son implémentation. La pratique régulière de la résolution de problèmes par une approche algorithmique et des activités de pro- grammation qui en résultent constitue un aspect essentiel de l’apprentissage de l’informatique. Les exemples oulesexercicesd’applicationpeuventêtrechoisisauseindel’informatiqueelle-mêmeouenlienavecd’autres champs disciplinaires. Sur les partis pris par le programme Ce programme impose aussi souvent que possible des choix de vo- cabulaire ou de notation de certaines notions. Les choix opérés ne présument pas la supériorité de l’option retenue. Ils ont été précisés dans l’unique but d’aligner les pratiques d’une classe à une autre et d’éviter l’in- troduction de longues définitions récapitulatives préliminaires à un exercice ou un problème. De même, ce programme nomme aussi souvent que possible l’un des algorithmes possibles parmi les classiques qui ré- pondent à un problème donné. Là encore, le programme ne défend pas la prééminence d’un algorithme ou d’une méthode par rapport à un autre mais il invite à faire bien plutôt que beaucoup. © Ministère de l’enseignement supérieur, de la recherche et de l’innovation, 2021 https://www.enseignementsup-recherche.gouv.fr Informatique — Filières MP , PC, PSI, PT 3/10 Sur les langages et la programmation L’enseignement du présent programme repose sur un langage de manipulation de données (SQL) ainsi que le langage de programmation Python, pour lequel une annexe liste de façon limitative les éléments qui sont exigibles des étudiants ainsi que ceux auxquels les étudiants sont familiarisés et qui peuvent être attendus à condition qu’ils soient accompagnés d’une documentation. La poursuite de l’apprentissage du langage Python est vue en particulier par les étudiants pour adopter immé- diatement une bonne discipline de programmation tout en se concentrant sur le noyau du langage plutôt que sur une API pléthorique. Mode d’emploi Ce programme a été rédigé par semestre pour assurer une certaine homogénéité de la for- mation. Le premier semestre permet d’asseoir les bases de programmation vues au lycée et les concepts as- sociés. L’organisation de la progression au sein des semestres relève de la responsabilité pédagogique de la professeure ou du professeur et le tissage de liens entre les thèmes contribue à la valeur de son enseignement. Les notions étudiées lors d’un semestre précédent sont régulièrement revisitées tout au long des deux années d’enseignement. © Ministère de l’enseignement supérieur, de la recherche et de l’innovation, 2021 https://www.enseignementsup-recherche.gouv.fr Informatique — Filières MP , PC, PSI, PT 4/10 1 Programme du premier semestre Les séances de travaux pratiques du premier semestre poursuivent les objectifs suivants : — consolider l’apprentissage de la programmation en langage Python qui a été entrepris dans les classes du lycée; — mettre en place un environnement de travail; — mettre en place une discipline de programmation : spécification précise des fonctions et programmes, annotations et commentaires, jeux de tests; — introduire les premiers éléments de complexité des algorithmes : on ne présente que l’estimation asymptotique du coût dans le cas le pire; — introduire des outils de validation : variants et invariants. Le tableau ci-dessous présente les thèmes qui sont abordés lors de ces séances, et, en colonne de droite, une liste, sans aucun caractère impératif, d’exemples d’activités qui peuvent être proposées aux étudiants. L’ordre de ces thèmes n’est pas impératif. Aucune connaissance relative aux modules éventuellement rencontrés lors de ces séances n’est exigible des étudiants. Thèmes Exemples d’activité, au choix du professeur et non exigibles des étudiants. Commentaires. Recherche séquentielle dans un ta- bleau unidimensionnel. Dictionnaire. Recherche d’un élément. Recherche du maximum, du second maximum. Comptage des éléments d’un tableau à l’aide d’un dictionnaire. Manipulations élémentaires d’un tableau unidimensionnel. Uti- lisation de dictionnaires en boîte noire. Notions de coût constant, de coût linéaire. Algorithmes opérant sur une structure séquentielle par boucles imbriquées. Recherche d’un facteur dans un texte. Recherche des deux va- leurs les plus proches dans un tableau. Tri à bulles. Notion de complexité quadratique. On propose des outils pour valider la correction de l’algorithme. Utilisation de modules, de biblio- thèques. Lecture d’un fichier de données simples. uploads/Science et Technologie/ cours-informatique-n-x27-y.pdf