ARTheque - STEF - ENS Cachan | Initiation à la programmation pour des étudiants biologistes

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-INITIATION A LA PROGRAMMATION POUR DES ETUDIANTS BIOLOGISTES

Claire MARTINET-EDElJST Institut de Microbioloqie Bâtiment 409

Facult~ des Sciences 9'405 ORSAY Cedex

Résumé Créé octobre 1970 à la Faculté d'ORSAY, l'enseignement d'infiJr-natique, âestiné aux étud_iants du DEUG B2, consiste essentiel-lement en 1 'apprentissage de la programmation FORTRAN. Les

bases sont dispens~esselon une méthode d'enseignement classique

de type "travaux dirigésU

, puis les ~tudiantspassent librement

leurs programmes programmes de statistiques et autres programmes

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- 313

-Il m'a octobre 1970

de l'orienter vers L-i pl'ogL;J!ü~,1ticll :iFP1iq'J(C } la Biolog:ie

c:-1 - E\SUC:JE\l}Xf c:-1ES H\SfS

lijp(Ur:i:,ltiquc cri

.;;(::;,\\,11)). J'li

la Céolûgie.

1 .1 . Cet CllSC'igncmcnt est, CL clébut cl1année, .Jispen~.{> -'-I-~l:)r; une T:léthode d 'enseignement clas:~.i9.~IC,Je tvp(' tTtl~~'Z:UXdiriglfsJ\ : cours suivis d'excrcj·~cs d 'applicatioll. avec p:1rticiration z-:ictivc (les é-tudi:Jnts. CepCl1d~ln~·, il E(lut n:Jtcr que ce n'est cplap1'è's ur: pEU plus drun l~;oi.s d'cn~:,ejgllement (;i r~liscn c~r. ? h.. / sem3ine) que lés étudi11ltS ont dépassé lc,Jr t~ilidjt6et leu]'~::; 5crupl1es. LeUl-participation devient alors réelle et ils corrigent le~; exercices d'apFlicaticn du cours devant leurs c3.nlJ.raJes Si tour de rôle; ~cs étdJl~!ntsqui s'inscrivent cn début d'allilÉ'e pour t'pren5rE: le ventl

! ont alors, ou changE cl'Opt.iqJ2, ou abandl.'-nr:'~' l'informatique qui est ûn enseignenent bcultatif ~ ORSAY (ct permet, tout au plus, que clta~éliorcr une mention par un système Je bonus intervenant au. niveau de l'oral du DDJC;).

1.2. Au cours Je cette partie, un certain nO::lhre oc n(}t:cf1S fond2ment.alE'~) sont acquises

1.2.-î Quelques r,énér:11ités sur l'informatjqllc (not::Fis:cnt L3. stnlcture el"

le fonctionTK~j;iC'ntdes ordinate~lrs) permettent aux €-tudia.nts je cc:~prendrE'que

l'ordinateur est btte (incaj.l:lble de rt'50uJrc lln proUèmc si le c'ré'p'3nne ,;:'lutil'~' ne lui est p3.5 fOL.rnj), nais très r3..t0-~~pour e=-~fectt~erJcs cal(':.Jls (rnê'~~lc tr~'5 compliqués) et pratiquc:nont infatig3bJe. C'est à Cc D(Œr.ent qllé j'intl"oduie_, _1" no!ion cl'orgallÙ,;ramne en f3iS3Jlt rechercher i..~UX ét~HJi.2ntsl'C',rg::nigrJJr!fjlC de 1:.1 résolution du trinone (b :;è degré ('loir figure). D'ms ce but, jc' le~lY ciéfj;"!is notion de prcgran:C:2 (qui normale,lE:nt s'effectue de façon séq_kf1tielle) ct les. différents t}118S d'instructions qui composent un progralll1lE' : inc.tnxticn" de traitement cu calculs, instructions d'entrée-son ies ou échali,~c:;de l' ordinotcur avec 1textérieur, ct instructions de contrôle ou de n.1pture cle :=-é(~u~nccs q~~:

correspondent ai.lX questions. A cette occasion, je montre qu!il C:2l 5!_lY'tO~:t lntc-ressant d'écrire un progri..lmme q~LiIJ....l 011 doit traiter un cer:'ain -··,re d',)né·C:llic'~.":, de façon répétjtive (P3.Y exemple, la ré'so1L~tionJe 100 trinc,lf"S J~l 2è ;.lC~·:-(-; ~-:J.r contre, j ] est trop le'ng cl'('(rire un progra;7;J!lc pour 13 ré':)oJI~:tic::. J'un seul trinome du 2è dC'2ré). J'essaie 3.U5Si cl1inC',-Ilq.l'2l' (J.;.lX étudiaI:ts que 1Iorg"lLi·:;Tr:-:.~"::c

- - -

-Bjologic ! .."~;"

(3)

(J' UN ORGANIGRAMME DE LA RESOLUTION DU TRINO~'E eN TRINO~II':») DU Zè DEGRE

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Instructions cl 'entr6c-sortie Instructions de rupture de séquence Instl1lCtic·ns èc traitement

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320

-est unemGthodc Je pellsC'8 qu1iJs pCl1vcnt utili.;,;cT lors Je Ll r(vi~ion (le ccr~:tin::; exancns Je Biologie ou Je Géologie.

1.2.2. I:n~~~l.~te yicnt l'apprcntjS~~~lgeJu Lln~a~;_('__._. _ lan,jage par cc (p.!c c'est un l:{il~~;j~~C sl:icntifiquc, u'cilis~!_-,lc

:11 choisi cC'

très divers ct de nŒ~.breu~C"_~ cOLtr(Sç~-, :,:~:i:, aussi parce

cr

'11 ','c in-:pl:J.ntC is

Centrc de Calcul ,le l'Université,

mErS :0.

Les dif férc'ltcs Ct 3pes SOj1t les sUI vantes

puis apprentissage des phrases exprE:'SSiOT1S arjthn(tiqu::..'~

leurs règlE.:s de construction.

enfin apprenti5sa~~cJes !!rCxl:tctions!l,. ce qui n'est possiblr

d':llJorcl apprentisS.1ge des :-:lot s constantes et variables tC:JS t)T.)CS ,"

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.

,-,~ logiques et

des instructior.s de contrôle (ou de Flpture de séquence), (~_il;,-) si--;lple ct calculé, Ir 3ritirétique et logique, IF THIN... [L~r ct èXJ.

L'étude Jes ['01':,1"'[ c[Ji pomettent Je fignoler la prêsent~tiondes !'ésuIUits (ou de faire des dessins) nIest aborc1€:c qùc tard l\renient) lCJT~"":peles instrLlctiOll~~ de contrôle sont bien comprises.

Enfin) cet enseignEment clussiquf' ~<: ten:line par l..Ul cLa['lt.re S.lY Jes sous~ progréunmes: FlJ0<'CTIO~,et SLiBROlITTŒ; par contre nou,~ ;j'utiliSC']'" prati(ièle~'l'!1::Fh les sous-prograJT1l1eS de la Bibliothèque Lnthél1atique de l'MUS, .'JJ Infoma ticiuc: L·:, étCldiants peuvent les prograJÎUner eux-rr,êJes il titre

ct'

(:),ercices.

2 - TR<W,\UX pR'\TIQUES

Après lmIllois d'enseignement (soit environ S heures), l", 0Vlcli3nts peUH'at, s'ils le veulent, ?erforer leur s cartes et passer des progrêcpes. Ils disposent, actuellement, ci'lm terminal (lecteur de cartes et inprimaritei rel5é à l'U\:IVAC ::U de PARIS-SUD YnfOJTlatique, et contrô] é p:ll' un oph,;teur. Les.i:""T:ices i~r.:.2,t i(l'j'_~

se font presque tota1f.~,i'E:'nten d(~horsdes hE'UrE:5 dtenscigne":;'::'r.t: les étul-l.:iaI1ts passent librenent 1~1 plupart de leurs progrmnmes et je nIin~cn~jC':15que pU0r J.es

"dépalmages" qLlanJ ils ne trouvent pas leurs erreurs. Les pren,i éTS l'rogr:l",ffileS cl'application, écr its par les étudiants, sont des progLu~,csde s~tistic;ilcs

(éventuellement appl iqués à certains de ] eurs Travaux Prat l'lues de Biologie cu de Géologie): calculs de j:Jcyenne, de variance, d'écart-type, calcJl des bornes d'l'n

(2) L1

existcnce Je l1L-\D et PRL\T JirigC' p2Y listt's (RE:-\l~,.. ASCII (77) pcr:-:1et 3ŒX (tUCL_;Ult5 d'éciire e.t je p;:s5cr :>:'S cl'upitrc Sllr les C01~.stantC'sct 1('5 var"L;}Lles: E"lltré:c .Je

S3IE cal cul.

PEI\T-N-, •• ) en FDT<Tl;."',_':

(5)

321. -inteD':lll e de conf iance; progromncs (ou sous-progr:mnes) Jonn:lJlt la loi

bi-?

nominale, ou la loi de Poisson; progranJJ:les concernollt les tests de

x-;

prograr.1ITIes calculant des coefficients de corrélation et des droites de régression(3). Les autres progrw;rrnes varient beaucoup d'une année à J'<lutre et ils dépendent des préoccupations des étLldi.1nt~: progr:unme:.; appligués ~ la Biologie: progr=e portant Silr l'étude de la migration des oiseaux; progr=e pennettant de d&luire une séquence d' ae ide s aminés correspondant il 1a proté ine codée par un AR"hl cl0nné; pro;;r,nmes de classification en taxonomie (biologie végétale ou animale) ou en génétique (analyse de tests de complémentation); étude de l'évolution d'une popu-lation dont on connait certains poramètres, selon divers modèles. Progr3'nmes ap,Jliqués à l J C;écloSie: classification de:, loches en fonction de leur teneur en silice ctcle ] eur granUlOl:létri e; anal ys<s '"1échant i 110nnages cle fossiles. Ou autres

jlrcgl~~lc22: carré' magique, problèmes de kJist iquf2, probli:mes. d' astror.omie si!'1ple,

etc .. , QiJ(~nd un ~cl progra.r1i:1e d'applicar:i.c);l fonc1i~mne, l'étudiant qui l'a écrit

1e pl-csente au CDurs .j'une sé::lr:ce de Travaux Dirjgé~~ à ses c@:'larades, et je

n'inte,yiE'ns que pOLlY )~.ontrer d'éventuelles 3lnéLorations de prograrrrnation.

3 - cm:cLUS 1O[,S

Bien que facultatif, comne je l'ai déj} dit, cet enseigT'Ement est sui\'i pal' w; TlŒ1bre croissa.nt d'étudiants chaque année (une centaine actuellement). Cen:;l.ïns étucliants uti lisent leurs connaissa.11ces acquises en fin d'année scolaire :lU cours des tj,è'TJE:s pluridisciplina.ires qui terminent l'année dans la section de Chimie Physiologie: tests statistiques, a.nalyse de données, étude de la confonnation cl'acicles nucléiques en fonction de leur séquence, etc ..

Ainsi les étudiants qui ont suivi cet enseignement cl' ini tiation il la progTilln-mati on ont, en général, de bonnes mt ions de FüRTRA'i et peuvOJ1t, éventuellement, approfondir leurs COllTl:Jissarcces au cours d'une maîtrise en suivant le C4 d' Infor-;datique .\ppliquée.

(3) Il faut noter que l' écr i tille de ces pYo'~rac::TJlesde stat ist iC:'J(,s, d 'u sage très général dans les 5cie!1ces dé' la Vie ct de 1::1 Terce, était be3.uco.•p plus iLté .. l'es sant(· aVClr.t l'3.ppa,i tion des "c:.l1culct tes" prograrrmées et progra1T.ab~es.