Différences

Ci-dessous, les différences entre deux révisions de la page.

--- teaching:progappchim:presentation_principes [2017/02/07 11:32] – villersd
+++ teaching:progappchim:presentation_principes [2023/02/21 14:56] (Version actuelle) – villersd
@@ Ligne 32: / Ligne 32: @@
 <WRAP group>
 <WRAP half column>
-<diagram>
+<flowchartjs default>
-| AAA | |AAA{border-color:black;background-color:lightblue}=Code source
+  box1=>operation: Code source
-| |!@4| | AB |AB{border-color:white}=Compilation
+  → Compilation
-| BBB | | | | | | | | | | |BBB{border-color:black;background-color:lightblue}=Code objet
+  box2=>operation: Code objet
-| |!@4| | BC |BC{border-color:white}=Exécution
+  → Exécution
-| CCC | | | | | | | | | | |CCC{border-color:black;background-color:lightblue}=Résultat
+  box3=>operation: Résultat
-</diagram>
+  box1->box2->box3
+</flowchartjs>
 </WRAP>
 <WRAP half column>
@@ Ligne 50: / Ligne 52: @@
 <WRAP group>
 <WRAP half column>
-<diagram>
+<flowchartjs default>
-| AAA | |AAA{border-color:black;background-color:lightblue}=Code source
+  box1=>operation: Code source
-| |!@4| | AB |AB{border-color:white}=Interprétation
+  → Interprétation
-| BBB | | | | | | | | | | |BBB{border-color:black;background-color:lightblue}=Résultat
+  box2=>operation: Résultat
-</diagram>
+  box1->box2
+</flowchartjs>
 </WRAP>
 <WRAP half column>
@@ Ligne 69: / Ligne 73: @@
 <WRAP group>
 <WRAP half column>
-<diagram>
+<flowchartjs default>
-| AAA | |AAA{border-color:black;background-color:lightblue}=Code source Python (.py, .py3)
+  box1=>operation: Code source Python (.py)
-| |!@4| | AB |AB{border-color:white}=Compilation
+  → Compilation
-| BBB | | | | | | | | | | |BBB{border-color:black;background-color:lightblue}=Python Bytecode (.pyc)
+  box2=>operation: Python Bytecode (.pyc)
-| |!@4| | BC |BC{border-color:white}=Interprétation
+  → Interprétation
-| CCC | | | | | | | | | | |CCC{border-color:black;background-color:lightblue}=Résultat
+  box3=>operation: Résultat
-</diagram>
+  box1->box2->box3
+</flowchartjs>
 </WRAP>
 <WRAP half column>
@@ Ligne 156: / Ligne 162: @@
 >>>
 </code>
-  * Commandes : copyrigth, credits, license(), quit, help, help(),...
+  * Commandes : copyright, credits, license(), quit, help, help(),...
 ==== Notion de variable ====
@@ Ligne 165: / Ligne 171: @@
 >>> V=24*L
 >>> n=1
->>> zero=273.16
+>>> zero=273.15
 >>> T=20+zero
 >>> P=n*R*T/V
@@ Ligne 253: / Ligne 259: @@
 >>> b="bonjour"
 >>> c=’Bonjour’
->>> print a==b,a==c
+>>> print(a==b,a==c)
 True False
 >>> d="pâté123#"
@@ Ligne 273: / Ligne 279: @@
 ==== Opérations sur les chaînes ====
 <code>
->>> s=’Mons, le 15 septembre 2009’
+>>> s='Mons, le 15 septembre 2009'
 >>> s[8:]
-’ 15 septembre 2009’
+' 15 septembre 2009'
->>> s.find(’le’)
+>>> s.find('le')
 >>> s.split()
-[’Mons,’, ’le’, ’15’, ’septembre’, ’2009’]
+['Mons,', 'le', '15', 'septembre', '2009']
 >>> s.upper()
-’MONS, LE 15 SEPTEMBRE 2009’
+'MONS, LE 15 SEPTEMBRE 2009'
 >>> s.replace(’ ’,’_’)
-’Mons,_le_15_septembre_2009’
+'Mons,_le_15_septembre_2009'
 >>>
 </code>
@@ Ligne 444: / Ligne 450: @@
 <code python>
-print(’Structure while !’)
+print('Structure while !')
 c=0
 while c< 4:
     print(c)
     c=c+1
-print(’valeur finale = ’,c)
+print('valeur finale = ',c)
-print(’Structure for’)
+print('Structure for')
 a=range(11)
 print(a)
@@ Ligne 468: / Ligne 474: @@
 ==== Exemples d’indentation ====
 <code python>
-print(’Table de multiplication’)
+print('Table de multiplication')
 a=range(11)
 for i in a:
     for j in a:
-        print(i*j,)
+        print(i*j, end = ' ')
-    print(’ sont multiples de ’,i)
+    print(' sont multiples de ',i)
 </code>
@@ Ligne 487: / Ligne 493: @@
   * Spécifiées ou définies avant l’utilisation
+==== Exemple de fonction ====
+<code python>
+def f1(x):
+    return x**2.
+def f3(w):
+    print("a ",a)
+    return a * w**3.
+def f2(x):
+    a = 1.111111
+    print("a ",a)
+    return x**1.5 *f3(x)
+a = 2.
+u = 9.
+print("f1 ",f1(u))
+print("f2 ",f2(u))
+print("f3 ",f3(u))
+</code>
+==== Exemple de fonction (2) ====
+<code python>
+def fractions(nummol):
+    sum=0.
+    for num in nummol:
+        sum+=num
+    fract=[]
+    for num in nummol:
+        fract.append(num/sum)
+    return fract
+li=input("Donnez les nombres de moles des constituants (séparés par des virgules)")
+print(li,type(li))
+n = [float(c) for c in li.split(',')]
+print(n,type(n))
+print(fractions(n))
+</code>
+==== Utilisation de librairies de fonctions standard ====
+<code python>
+>>> import math
+>>> math.pi
+.141592653589793
+>>> math.cos(0)
+.0
+>>> math.__dict__
+{'tanh': <built-in function tanh>, 'asin': <built-in function asin>, ...
+...
+>>> math.__doc__
+'This module is always available.  It provides access to the\nmathematical functions defined by the C standard.'
+>>> math.__name__
+'math'
+</code>
+On peut modifier les noms des fonctions et la façon de les stipuler (espaces de noms) par la directive import
+==== Modules, objets, classes, librairies ====
+Python est un langage très moderne → structures très avancées
+  * Classes (programmation objet), regroupant variables, données et fonctions
+  * Module : ensemble de code repris dans un seul fichier
+  * Paquet ou Librairie : ensemble de modules avec une arborescence en répertoires
+La programmation avancée en Python comprend aussi :
+  * la gestion des erreurs
+  * des procédures de tests
+  * la génération de documentation sous différentes formes
+  * la possibilité d'utiliser des versions spécifiques de librairies
+  * ...
+==== Notion d’algorithme ====
+Algorithme : description des opérations à effectuer pour résoudre un problème
+  * Indépendant des ordinateurs
+  * Logique et systématique
+  * Langage courant structuré
+  * Transposable pour différents langages de programmation
+  * Détermine le temps d’exécution et la mémoire nécessaire en terme de proportionnalité à la taille du problème
+Exemple : la multiplication matricielle nécessite de l’ordre de N<sup>3</sup> opérations (si N est la taille des matrices)
+Référence : [[http://fr.wikipedia.org/wiki/Algorithmique]]
+===== Pour terminer =====
+Exemples d'applications
+==== Simple, avec le module standard Turtle ====
+<code python>
+from turtle import *
+reset()
+i=0
+while i<120:
+    forward(i)
+    left(90)
+    i=i+2
+input('Hit Enter to continue')
+</code>
+==== Coloré, avec le module standard Turtle ====
+<code python>
+from turtle import *
+reset()
+x=-100
+y=-100
+i=0
+while i < 10:
+    j=0
+    while j <10:
+        up()
+        goto(x+i*20,y+j*20)
+        down()
+        begin_fill()
+        n=0
+        while n <4 :
+            forward(16)
+            left(90)
+            n=n+1
+        color((i*0.1,j*0.1,0))
+        end_fill()
+        color(0,0,0)
+        j=j+1
+    i=i+1
+input('Hit Enter to continue')
+</code>
+==== Simple, avec l’interface graphique Tkinter ====
+<code python>
+from tkinter import *
+fen01 = Tk()
+fen01.title("Lecture de deux masses")
+chaine1 = Label (fen01, text = "introduisez la première masse :")
+chaine2 = Label  (fen01, text = "introduisez la deuxième masse :")
+chaine1.grid(row =0)
+chaine2.grid(row =1)
+entr1= Entry(fen01)
+entr2= Entry(fen01)
+entr1.grid(row =0, column =1)
+entr2.grid(row =1, column =1)
+bou1=Button(fen01,text='Continuer',command=fen01.quit)
+bou1.grid(row=2,column=1)
+fen01.mainloop()
+m1 = float(entr1.get())
+m2 = float(entr2.get())
+fen01.destroy()
+print('Masses lues : ', m1,' et ',m2)
+</code>
+==== Tkinter : animation ====
+<code python anima_auto_rebond.py>
+#! /usr/bin/env python
+# -*- coding: utf-8 -*-
+# Petit exercice utilisant la librairie graphique Tkinter
+from tkinter import *
+# définition des gestionnaires
+# d'événements :
+def move():
+    "déplacement de la balle"
+    global x1, y1, vx, vy, dt, flag
+    x1, y1 = x1 +vx*dt, y1 + vy*dt
+    if x1 < 0 or x1 > 220:
+        vx=-vx
+    if y1 < 0 or y1 > 220:
+        vy = -vy
+    can1.coords(oval1,x1,y1,x1+30,y1+30)
+    if flag >0:
+        fen1.after(2,move)		# boucler après 50 millisecondes
+def stop_it():
+    "arret de l'animation"
+    global flag
+    flag =0
+def start_it():
+    "démarrage de l'animation"
+    global flag
+    if flag ==0:	# pour éviter que le bouton ne puisse lancer plusieurs boucles
+       flag =1
+       move()
+#========== Programme principal =============
+# les variables suivantes seront utilisées de manière globale :
+x1, y1 = 40, 115		# coordonnées initiales
+vx, vy = 10, 5		# vitesse du déplacement
+dt=0.1       # pas temporel
+flag =0			    # commutateur
+# Création du widget principal ("parent") :
+fen1 = Tk()
+fen1.title("Exercice d'animation avec Tkinter")
+# création des widgets "enfants" :
+can1 = Canvas(fen1,bg='dark grey',height=250, width=250)
+can1.pack(side=LEFT, padx =5, pady =5)
+oval1 = can1.create_oval(x1, y1, x1+30, y1+30, width=2, fill='red')
+bou1 = Button(fen1,text='Quitter', width =8, command=fen1.quit)
+bou1.pack(side=BOTTOM)
+bou2 = Button(fen1, text='Démarrer', width =8, command=start_it)
+bou2.pack()
+bou3 = Button(fen1, text='Arrêter', width =8, command=stop_it)
+bou3.pack()
+# démarrage du réceptionnaire d'évènements (boucle principale) :
+fen1.mainloop()
+</code>
+==== tkinter : tkDemo, demonstration of Tk widgets ====
+FIXME : ? tkdemo était proposé pour la branche 2 de Python. Rechercher pour la version python 3 ?
+Voir par exemple [[https://github.com/daleathan/widget-tour-py3|ce lien]]
+==== Graphiques simples avec matplotlib ====
+<code python>
+# cosinusoïde amortie
+from pylab import *
+def my_func(t):
+    s1 = cos(2*pi*t)
+    e1 = exp(-t)
+    return s1*e1
+tvals = arange(0., 5., 0.05)
+#plot(tvals, my_func(tvals))
+#show()
+plot(tvals, my_func(tvals), 'bo', tvals, my_func(tvals), 'k')
+show()
+</code>
+==== Calculs numériques (FFT) et graphiques plus élaborés ====
+[[teaching:progappchim:numpy_simple#transformees_de_fourier]]
+{{ :teaching:progappchim:fonctions-ft-04.png }}
+==== Graphiques et illustrations plus complexes ====
+[[teaching:progappchim:matplotlib_gallery:potentiel_morse]]
+{{:teaching:progappchim:potentiel_morse-04.png|}}
+==== pH d’un acide en fonction d’un ajout de base et d’une dilution ====
+[[teaching:progappchim:ph-3d]]
+{{:teaching:progappchim:ph_topographic-01.png|}}
+==== Calculs sur des molécules ====
+<code>methanol - Formula = CH4O
+mol wt = 32.04186 - Numb atoms = 6 - Numb bonds =
+.0107 6 C x= 0.956 y= -0.086 z= -0.056
+.9994 8 O x= 0.488 y= -1.374 z= 0.299
+.00794 1 H x= 0.587 y= 0.64 z= 0.672
+.00794 1 H x= 0.584 y= 0.177 z= -1.05
+.00794 1 H x= 2.049 y= -0.08 z= -0.052
+.00794 1 H x= 0.831 y= -1.996 z= -0.365
+partial charges = (0.28, -0.68, 0.0, 0.0, 0.0, 0.4)
+total charge = 0
+</code>
+Ces données ont été générées à partir de la chaîne smile ’CO’ du méthanol en utilisant des librairies Python existantes et les programmes de chimie OpenBabel
+===== Objectifs du cours =====
+==== Développer des capacités à programmer ====
+L’apprentissage des rudiments de la programmation vous permettra :
+  * d’utiliser des petits programmes existants en les modifiant légèrement (niveau élémentaire)
+  * d’écrire un programme pour solutionner un problème scientifique, en utilisant du code et des librairies existants (niveau normal)
+  * d’élaborer un programme original pour solutionner un problème scientifique (niveau supérieur)
+  * Utiliser des techniques de programmation avancées pour solutionner un problème original (niveau excellent)
+Quelque soit le niveau de la programmation, les programmes devront respecter les règles d’écriture communément admises
+==== Apprendre par la pratique ====
+La pratique est la clé de l’apprentissage de tout langage ! Pour atteindre les objectifs, vous procéderez par étape :
+  * Reproduire quelques programmes très simples pour se familiariser avec le cycle édition-exécution
+  * Apprendre les bases en suivant le canevas proposé, un manuel/tutoriel, et en effectuant des exercices
+  * Manipuler les outils d’aide, documenter et commenter Apprendre à rechercher et corriger les erreurs
+  * Rechercher des exemples simples d’applications (scientifiques, mathématiques,...)
+  * Programmer des problèmes inédits, simples
+  * Utiliser des sources de codes et documentations diverses : livres, forums, sites web
+  * Se donner un projet à réaliser, d’envergure adaptée à ses capacités, et le réaliser
+==== Aide en ligne, sites, manuels, fichiers, forums,... ====
+  * Aide sur en ligne à partir de Idle, sous windows (touche F1)
+  * sur python.org
+  * sur les sites officiels de librairies utilisées
+  * ...
+==== Références ====
+  * Des documents du cours, des exemples et des applications, des réalisations d’étudiants d’années antérieures, des suggestions de travaux sont sur la page : [[teaching:progappchim:start]]
+  * Des références générales sur Python sont regroupées à la page : [[floss :python]]