“ On n'enseigne pas ce que l'on sait ou ce que l'on croit savoir : on enseigne et on ne peut enseigner que ce que l'on est ”

(1)

JULIEN VILLEMEJANE / Institut d’Optique / LEnsE 1

“ Je n’enseigne rien à mes élèves. J’essaye simplement de créer les conditions dans lesquelles ils peuvent apprendre ”

“ Une personne qui n’a jamais commis d’erreurs n’a jamais tenté d’innover ”

“ On n'enseigne pas ce que l'on sait ou ce que l'on croit savoir : on enseigne et on ne peut enseigner que ce que l'on est ”

“ Enseigner, ce n'est pas remplir un vase, c'est allumer un feu ”

“ I’m only human, after all…”

Conception Électronique pour le Traitement de l’Information

(2)

Trouver l’information

(3)

Comment avez-vous appris à faire du vélo ?

En regardant le Tour de France tous les ans !!

A

En lisant “Pédaler pour les Nuls”

En montant sur un vélo

C B

En regardant les autres faire

D

(4)

En combien de temps avez-vous réussi à rouler seul ?

En 3 minutes, le temps de régler la selle

A

En quelques jours, après quelques belles écorchures aux genoux...

En quelques mois, mes dents de devant s’en souviennent encore...

C B

J’ai 20 ans et j’ai encore les petites roues à l’arrière…

Passer le permis ? Ca a aussi 4 roues une voiture...

D

(5)

IéTI / S6

Devenir ingénieur Apprendre par la pratique

Institut d’Optique / CéTI / 1A / S5

Ingénierie Électronique pour le Traitement de l’Information

(6)

Faire des erreurs pour apprendre

6

IéTI / S6

JULIEN VILLEMEJANE / Institut d’Optique / LEnsE

“ Une personne qui n’a jamais commis d’erreurs

n’a jamais tenté d’innover ”

(7)

TOUT CE QUE JE SAIS DÉJÀ

FAIRE

Développer de nouvelles compétences

En fonction

● Des besoins d’un projet

● De ses propres envies

TECHNIQUE

^AUTRES

Electronique Informatique Prototypage

Mécanique

Gestion Projets

“ On résout les problèmes qu’on se pose et non les problèmes qui se posent ”

IéTI / S6

Analogique

Embarquée

Optique

(8)

Développer de nouvelles compétences

AUTRES

Mécanique

Gestion Projets

TOUT CE QUE JE SAIS

DÉJÀ FAIRE

Valoriser ses savoir-faire

IéTI / S6

TECHNIQUE

Electronique Informatique Prototypage

Optique Analogique

Embarquée

(9)

Construire sa formation

“ Je n’enseigne rien à mes élèves. J’essaye simplement de créer les conditions dans lesquelles ils peuvent apprendre ”

AUTOUR DE LA RÉALISATION D’UN PROTOTYPE

TOUT EN SE FORMANT À DE NOUVELLES COMPÉTENCES

Par groupe de 4 étudiants Sur un sujet libre

Avec pour seule contrainte, inclure de l’électronique embarquée

Apprentissage des systèmes embarqués via des tutoriels en ligne à choisir

IéTI / S6

(10)

Quelques exemples de prototype

IéTI / S6

(11)

Projet Ouverture

11

(12)

LEnsE 2.0 / Communiquer autour des projets

Institut d’Optique / Laboratoire d’Enseignement Expérimental

Fabienne BERNARD / Julien VILLEMEJANE / Thierry AVIGNON

1/ Participer à l’évolution du site web

● Contenu pédagogique à faire évoluer

● Promotion des projets étudiants (CéTI, IéTI, ProTIS)

Projet Ouverture 2018-2019 / Sujet 1

PLUS D’INFORMATIONS

julien.villemejane@institutoptique.fr / bureau S1.8bis

2/ Développer des maquettes pédagogiques

● Maquette “grand public” (WDM, Oeil du LEnsE…)

● Maquette “prom’IOGS” (Shooting Stars, Cool’Heure…)

(13)

LEnsE 2.1 / Préparer les projets étudiants

Institut d’Optique / Laboratoire d’Enseignement Expérimental

Fabienne BERNARD / Julien VILLEMEJANE / Thierry AVIGNON

1/ Découvrir les nouvelles possibilités de prototypage

● Impression 3D, Découpe Laser, CAO

● Rédaction de tutoriels pour les étudiants

Projet Ouverture 2018-2019 / Sujet 2

PLUS D’INFORMATIONS

julien.villemejane@institutoptique.fr / bureau S1.8bis

2/ Enrichir l’expérience pédagogique

● Préparer les projets IéTI (1A) / ProTIS (2A)

● Mise en place base de données de composants

(14)

LangC / S5

Comprendre les

systèmes informatiques

Langage C

(15)

Programmer en C

Plonger dans les rouages d’un langage proche de la machine

CéTI / S5

Par l’exemple

En partant d’une problématique

“ Les machines un jour pourront résoudre tous les problèmes, mais jamais aucune

d’entre elles ne pourra en poser un ”

Première brique du traitement d’images

(16)

CéTI / S5 TP ETI / S5

(Re) Découvrir les

briques de base de l’

électronique

(17)

Comprendre les phénomènes

(Ré) Apprendre l’électronique analogique

CéTI / S5

Par l’exemple

En partant d’une problématique

(18)

Acquérir les bons réflexes

(Ré) Apprendre l’électronique analogique

CéTI / S5

Par la pratique

(19)

Pour résumer

Julien Villemejane

Langage structuré Proche machine

Électronique analogique Montages basiques

Électronique embarquée Ingénierie progressive

Procédés d’automatique

Systèmes complexes

(20)

CéTI / S5

Pourquoi l’électronique ?

Ingénierie Électronique pour le Traitement de l’Information

(21)

Autour de vous ! Elec / Info / Embarqué

Un monde numérique

IBM AUDI

http://www.leseclairagistesassocies.com

IPSR Studyrama - 6979

Moto 360 watch Android Wear

Drone AirSelfie

(22)

- Science de l’électron - Capter / Conduire / Mesurer - Considérée comme la science du 20e siècle !!

1907 Lee De Forest

1923

Iconoscope 1948

Transistor

1959 Circuits intégrés

1972 Intel 4004

22

ELECTRON ELECTRONIQUE

INFORMATIQUE MICRO-

ELECTRONIQUE

EITI @ Institut d’Optique

Pourquoi faire de l’électronique ?

(23)

Pourquoi faire de l’électronique ?

- Science de l’électron - Capter / Conduire / Mesurer - Considérée comme la science du 20e siècle !!

1962 Première LED

23

1960 Emission LASER

1966 Intégration

Depuis 1970 Module de diode LASER

- A donné naissance à la science du 21e siècle !!!

LA PHOTONIQUE

EITI @ Institut d’Optique

(24)

Qu’est ce que l’électronique ?

24

Analog vs Num

(25)

Qu’est ce que l’électronique ?

25

Analog vs Num

(26)

26

Analog vs Num

Les traitements en électronique

JULIEN VILLEMEJANE / Institut d’Optique / LEnsE OPTIQUE

OPTRONIQUE

ELECTRONIQUE

INFORMATIQUE AUTOMATIQUE

MECANIQUE

PHOTONIQUE

(27)

Electronique analogique

27

Electronique Analogique

MESURE DE GRANDEURS PHYSIQUES

(28)

Electronique analogique

28

Electronique Analogique

MESURE DE GRANDEURS PHYSIQUES

AMPLIFICATION

https://www.sonelec-musique.com

(29)

Electronique analogique

29

Electronique Analogique

MESURE DE GRANDEURS PHYSIQUES

AMPLIFICATION

GÉNÉRATION DE SIGNAUX / ALIMENTATION

FILTRAGE

(30)

CéTI / S5

Et le numérique dans tout ça ?

(31)

Pourquoi le numérique ?

Electronique Numérique

(32)

Pourquoi le numérique ?

32

TRANSPORT DES INFORMATIONS

Electronique Numérique

(33)

Pourquoi le numérique ?

33

TRANSPORT DES INFORMATIONS

STOCKAGE DES INFORMATIONS

Electronique Numérique

(34)

34

Logique / Numérique

ADDITION SUR 1 BIT

Electronique Numérique

BIT = BINARY DIGIT

(35)

35

ADDITION SUR 4 BITS A B

R

Electronique Numérique

Logique / Numérique

(36)

36

PROCESSEUR

Electronique Numérique

Logique / Numérique

(37)

Institut d’Optique / Elec Info 1A / S5

LangC / S5

Et de là est né…

l’ INFORMATIQUE

Informatique

(38)

Informatique / Pour quoi ?

- Aide aux calculs

- Traitement de l'information

- Automatisation de calculs / de tâches - Télécommunications

- Stockage de l'information

1652 La PASCALINE

1940 La BOMBE / Turing

2000 ASIMO

2016 GOOGLE / Datacenter 2014

GOOGLE / Datacenter

Informatique

(39)

Informatique / Comment ?

- Différents langages

Langages informatiques

(40)

- Différents langages / Différentes applications

SIMULATION

IHM CALCUL 3D

WEB

Langages informatiques

Informatique / Comment ?

(41)

- Différents langages / Différentes applications - Comparatif des temps de calcul

SIMU IHM

CALCUL

3D

WEB

Calcul des 30 premiers termes de la suite de Fibonacci Itération de 1M de fois le calcul

sans affichage

LANGAGE COMPILÉ LANGAGE

INTERPRÉTÉ

PORTABILITE RAPIDITE

Langages informatiques

Informatique / Comment ?

(42)

- Calculateur / Machine

SIMULATION

IHM CALCUL 3D

WEB

MACHINE

Calculateurs

Informatique / Comment ?

(43)

SIMU IHM

CALCUL

3D

WEB

- Calculateur / Machine

MACHINE

PROCESSEUR

AMD Phenom – 4 coeurs – 3.4 GHz

- Exécution séquentielle d’instructions

- Unité(s) de calculs précablée(s)

Calculateurs

Informatique / Comment ?

(44)

SIMU IHM

CALCUL

3D

WEB

- Calculateur / Machine

MACHINE

PROCESSEUR

AMD Phenom – 4 coeurs – 3.4 GHz

- Exécution séquentielle d’instructions

- Unité(s) de calculs précablée(s)

MÉMOIRES

- Stockage temporaire mais rapide

- Stockage à long terme mais “lent”

25 Go / s

Calculateurs

Informatique / Comment ?

(45)

PC - INTEL

SIMU IHM

CALCUL

3D

WEB

MACHINE

Calculateurs

(46)

- Système d’exploitation / Operating System OS

SIMULATION

IHM CALCUL 3D

WEB

OS

MACHINE

Systèmes d’exploitation

Informatique / Comment ?

(47)

- Système d'exploitation

SIMU IHM

CALCUL

3D

WEB

OS MACHINE

CHEF D’ORCHESTRE

- Gère l’ensemble des ressources matérielles - Attribue les ressources en gérant les

priorités aux applications

LIEN ENTRE MATÉRIEL ET LOGICIELS

- Gère l’ensemble des périphériques / Drivers LANCEMENT D’UNE APPLICATION

Systèmes d’exploitation

Informatique / Comment ?

(48)

- Système d'exploitation

SIMU IHM

CALCUL

3D

WEB

OS MACHINE

CHEF D’ORCHESTRE

- Gère l’ensemble des ressources matérielles - Attribue les ressources en gérant les

priorités aux applications

LIEN ENTRE MATÉRIEL ET LOGICIELS

- Gère l’ensemble des périphériques / Drivers LANCEMENT D’UNE APPLICATION

Systèmes d’exploitation

Informatique / Comment ?

(49)

- Système d'exploitation

SIMU IHM

CALCUL

3D

WEB

OS MACHINE

CHEF D’ORCHESTRE

- Gère l’ensemble des ressources matérielles - Attribue les ressources en gérant les

priorités aux applications

LIEN ENTRE MATÉRIEL ET LOGICIELS

- Gère l’ensemble des périphériques / Drivers LANCEMENT D’UNE APPLICATION

Systèmes d’exploitation

Informatique / Comment ?

(50)

- Système d'exploitation

SIMU IHM

CALCUL

3D

WEB

OS MACHINE

CHEF D’ORCHESTRE

- Gère l’ensemble des ressources matérielles - Attribue les ressources en gérant les

priorités aux applications

LIEN ENTRE MATÉRIEL ET LOGICIELS

- Gère l’ensemble des périphériques / Drivers LANCEMENT D’UNE APPLICATION

Systèmes d’exploitation

Informatique / Comment ?

(51)

CéTI / S5

Les nouveaux challenges

(52)

RÉSEAU / TÉLÉCOMMUNICATIONS

RÉSEAU TELECOM BIG DATA

EMBARQUÉ

Nouveaux challenges

(53)

RÉSEAU / TÉLÉCOMMUNICATIONS

GÉNIE LOGICIEL

RÉSEAU TELECOM BIG DATA

EMBARQUÉ

Nouveaux challenges

(54)

BIG DATA

RÉSEAU TELECOM BIG DATA

EMBARQUÉ

2016

Nouveaux challenges

(55)

BIG DATA

RÉSEAU TELECOM BIG DATA

EMBARQUÉ

2016

Nouveaux challenges

(56)

https://www.cadlog.fr

RÉSEAU TELECOM BIG DATA

EMBARQUÉ

Nouveaux challenges

BIG DATA

(57)

RÉSEAU / TÉLÉCOMMUNICATIONS

RÉSEAU TELECOM BIG DATA

EMBARQUÉ

2016

Nouveaux challenges

(58)

Vers l’électronique embarquée… et reconfigurable !

58

Electronique Embarquée

https://community.arm.com

(59)

Vers l’électronique embarquée… et reconfigurable !

59

Electronique Embarquée

(60)

Vers des structures parallèles

60

Electronique Embarquée

(61)

RÉSEAU TELECOM BIG DATA

EMBARQUÉ

Nouveaux challenges

BIG DATA / Analysis

(62)

62

INTERNET OF THINGS

LoRA - LoNG RaNGE WIRELESS PLATFORMS

http://www.semtech.com

RÉSEAU TELECOM BIG DATA

EMBARQUÉ

Nouveaux challenges

(63)

SYSTÈMES EMBARQUÉS

RÉSEAU TELECOM BIG DATA

EMBARQUÉ

Nouveaux challenges

(64)

SYSTÈMES EMBARQUÉS

RÉSEAU TELECOM BIG DATA

EMBARQUÉ

Nouveaux challenges

(65)

SYSTÈMES EMBARQUÉS

Nouveaux challenges

(66)

CéTI / S5

De l’électronique à la photonique

Limites de l’électronique dans les communications

Intérêts de l’optique

(67)

67

Electronique Classique

The problem is that electrical pulses traveling through a copper wire encounter electrical resistance ^{, which}

degrades the information they carry. As a result, data bits traveling through copper must be spaced far enough apart and move slowly enough that devices on the other end of the wire can pick them up. This limitation is already producing data traffic jams on local-area

networks that use copper wires to connect computers. And many experts predict it will create bottlenecks for data traffic between multiple processors within individual computers. [...] It’s a fundamental challenge:

computers need to find a faster way to move a vast amount of data both within and between chips ^.

De l’électronique à la photonique

MIT - Technology Review - 2005 / Intel’s Breakthrough

(68)

De l’électronique à la photonique

68

Photonique

Optical connections can carry thousands of times more data per second than copper wires can

(69)

VILLOU

(70)

VILLOU

PRAG / Institut d’Optique/ LEnsE

- Professeur Agrégé

- Institut d’Optique Graduate School

- Laboratoire d’Enseignement Expérimental

- Electronique / Informatique / Traitement Information

Depuis 2014

(71)

Villou’s Origins...

STI Electronique ENS Cachan / EEA

- Electronique / Automatique

- Prépa Agrégation

Prépa TSI

THESE BIOPHYSIQUE

PRAG DUT GEII

M2 Info Embarquée

- Champ électrique / Cellules vivantes - Microélectronique

- IFSBM - Génie Electrique /

Informatique Indus.

- 4 ans

(72)

Pour finir...

“ Tout le monde peut être important car tout le monde peut servir à quelque chose ”

“ I've become so numb, I can't feel you there

I'm tired of being what you want me to be ”

(73)