définition d'un algorithme
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ce0578399d
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@ -7,11 +7,11 @@ Initiation à l'algorithmique et présentation de la programmation
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algébrique. L'algorithmique est un sous-domaine de l'algèbre et des
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algébrique. L'algorithmique est un sous-domaine de l'algèbre et des
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approches modulaires (arithmétique modulaire...)
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approches modulaires (arithmétique modulaire...)
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- Le point de vue mathématique étant assez exigeant, aucun formalisme fort de
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- Le point de vue mathématique étant assez exigeant, aucun formalisme fort de
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l'algorithmique mathématique ne sera présenté. Aucun symbole mathématique donc, et
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l'algorithmique mathématique ne sera présenté. Aucun symbole mathématique donc, et
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seulement du pseudo-code.
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seulement du pseudo-code.
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L'approche mathématique forte utilisant le formalisme mathématique de
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L'approche mathématique forte utilisant le formalisme mathématique de
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l'algorithmique algébrique est en général enseignée en France uniquement aux cours
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l'algorithmique algébrique est en général enseignée en France uniquement aux cours
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des grandes écoles.
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des grandes écoles.
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- L'algorithmique présentée ici est donc délibérément pseudo-scientifique mais en revanche
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- L'algorithmique présentée ici est donc délibérément pseudo-scientifique mais en revanche
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@ -32,4 +32,5 @@ Initiation à l'algorithmique et présentation de la programmation
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à propos de la programmation fonctionnelle et générique.
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à propos de la programmation fonctionnelle et générique.
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- Introduire certains domaines et résultats importants de
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l’informatique théorique
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@ -14,6 +14,29 @@ mathématicien arabe du 9ème siècle.
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terme désignant une suite d'opérations constituant un schéma de calcul
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terme désignant une suite d'opérations constituant un schéma de calcul
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ou de résolution d'un problème.
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ou de résolution d'un problème.
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C'est un processus systématique de résolution d'un problème
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permettant de décrire précisément des étapes.
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C'est une suite finie d'instructions permettant de donner la réponse
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à un problème.
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L'algorithmique est l'étude et la production de règles et de techniques
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qui sont impliquées dans la définition d'algorithmes.
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Implémentation d'un algorithme
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Adaptation de la méthodologie de calculabilité au calcul effectif
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sur une machine abstraite ou via un langage formel.
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Il n’y a pas de parcours à sens unique de l’algorithme vers l’implantation.
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La quête d’une implantation efficace nous amène souvent à effectuer
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un retour vers les algorithmes eux-mêmes, et à en modifier des points
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essentiels. L’aspect théorique de réflexion sur les algorithmes,
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et l’aspect pratique de l'implémentation sont donc en symbiose.
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Types d'algorithmes
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.. raw:: latex
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.. raw:: latex
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\begin{algorithm}
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\begin{algorithm}
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@ -41,6 +64,80 @@ mathématicien arabe du 9ème siècle.
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\end{algorithm}
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\end{algorithm}
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L'algorithme comme généralisation de la calculabilité
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L'importance croissante de l'informatique comme outil scientifique
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impose d'élaborer un nouveau mode de description des méthodes de calcul (appelées algorithmes)
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susceptible de satisfaire à la fois le critère de sécurité (maîtrise du résultat) et la possibilité
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d'implémenter les calculs sur un ordinateur.
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Qualité d'un algorithme
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- correction d'un algorithme
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- complétude d'un algorithme
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Sémantique
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Étude du sens, de la signification d'un langage
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Définir la sémantique d’un langage formel consiste à lui donner une
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signification mathématique.
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Sémantique opérationnelle
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on définit la sémantique par sa mise en œuvre sur
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une machine abstraite.
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Sémantique dénotationnelle
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on associe à chaque construction syntaxique un
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objet mathématique
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Sémantique axiomatique
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chaque construction est décrite par la manière dont
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elle transforme des propriétés ou des prédicats.
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Proposition
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une proposition est un énoncé qui est soit vrai, soit faux
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**exemple** : ``2 + 3 = 5``. Proposition vraie.
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Prédicats
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Définition : Une proposition dont la valeur de vérité dépend de la valeur
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d’une ou plusieurs variables
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**Exemple** : “n est pair” : vrai pour n = 4 mais faux pour n = 9
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Axiome
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une proposition qui est supposée vraie
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Un ensemble d’axiomes est consistant s’il n’existe pas de proposition
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dont on peut démontrer qu’elle est à la fois vraie et fausse.
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Un ensemble d’axiomes est complet si, pour toute proposition, il est
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possible de démontrer qu’elle est vraie ou fausse.
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Théorème d’incomplétude de Gödel (1931) : tout ensemble
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consistant d’axiomes pour l’arithmétique sur les entiers est
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nécessairement incomplet.
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**Les concepts de base en algorithmique sont les axiomes**
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inférence
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règles d’inférence, règles permettant de combiner des axiomes et des
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propositions vraies pour établir de nouvelles propositions vraies.
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Démonstration
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vérification d’une proposition par une séquence de déductions logiques
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à partir d’un ensemble d’axiomes.
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Comment rendre un algorithme lisible
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Comment rendre un algorithme lisible
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@ -50,3 +147,15 @@ Comment rendre un algorithme lisible
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- Le bon algorithme est indenté.
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- Le bon algorithme est indenté.
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Complexité d'un algorithme
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On peut approximer la complexité des algorithmes.
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C'est utile pour pouvoir comparer des algorithmes.
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complexité
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estimer la complexité d'unalgorithme,
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c'est-à-dire estimer le nombre de calculs qu'il utilise.
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analyse de complexité
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