Premier contact - CPGE du Lycée Montesquieu

Premier contact
Résumé
Dans ce TP, nous proposons une prise en main de l’outil informatique que vous manipulerez
tout au long de l’année. Le but est de vous familiariser avec les éléments internes de la machine
dans un premier temps, puis de vous présenter l’environnement dans lequel vous travaillerez. Enfin,
nous ouvrirons l’environnement de programmation qui sera votre principal outil de travail dans cette
matière.
Ce TP n’est pas à faire dans l’ordre. La partie « connaissance de la machine »ne peut pas être suivie par
tous les groupes en même temps. Prenez donc votre tours.
1 Connaissance de la machine
Pour effectuer cette partie, vous devez faire très attention à ce que vous manipulez. Ne forcez jamais, si
quelque chose ne vient pas, c’est que vous vous y prenez mal.
Commencez par prendre l’unité centrale et l’observer sans ouvrir la machine.
Quels sont les périphériques accessibles depuis l’extérieur sur cette unité centrale ?
Ouvrez l’unité centrale. Quels périphériques supplémentaires observez-vous ?
Combien de mémoire RAM possède cet ordinateur ?
Quelle est la capacité du disque dur ?
Où se trouve le processeur ? Quel est son rôle ? Quelle est la fonction assurée par la pièce à ailettes en
aluminium et le ventilateur fixé dessus ?
Situer le bloc d’alimentation électrique de la machine.
Qu’ont en commun tous les périphériques, les mémoires, le processeur, l’alimentation ?
Vous devriez pouvoir repérer sur la carte mère une pile. A votre avis, à quoi sert-elle ?
Combien de connexions ont les périphériques de lecture ? A quoi servent-ils ?
Vous connaissez donc maintenant la machine sur laquelle vous allez travailler. Il est temps de passer à la
connaissance de votre espace de travail.
2 Prise en main de l’espace de travail
Commencez par allumer votre ordinateur. Lorsque tout se passe bien, le système d’exploitation se charge.
Ici, vous travaillerez sous Windows. Le rôle du système d’exploitation est multiple. Il offre une interface
conviviale à l’utilisateur et vous évite donc, pour résumer, de devoir parler en binaire avec votre machine. Il
sert aussi d’interface entre le coeur de l’ordinateur et les périphériques via des pilotes : chaque constructeur
développe son propre système de communication pour ses périphériques, et développe un pilote qui est
en fait un dictionnaire pour le système d’exploitation. Grâce à ce pilote, il sait comment échanger des
informations avec le périphérique. Enfin, le système d’exploitation réalise aussi une tâche logistique : gérer
les données, les répartir sur le disque dur, charger les programmes et les exécuter. Il est aussi en charge
de la mémoire virtuelle : lorsque la mémoire RAM est dépassée, le système d’exploitation réserve une
partie de la place du disque dur aux échanges avec le processeur ; la vitesse d’exécution en est fortement
ralentie.
Au Lycée Montesquieu, vous avez accès au système d’exploitation grâce à un nom d’utilisateur et un mot
de passe. Commencez par vérifier qu’ils fonctionnent et ne les perdez pas. C’est un outil de travail, un
oubli sera automatiquement pénalisé.
Trouvez, dans le système d’exploitation, les informations sur :
— la version de Windows installée ;
— la fréquence du processeur ;
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— la quantité de mémoire RAM présente ;
— la capacité des disques durs locaux.
On vous donne accès sur le réseau du lycée à différents espaces de stockage. Les deux principaux que vous
utiliserez sont le vôtre, et celui de la classe. Les enseignants peuvent déposer des choses sur l’espace de
la classe et vous enregistrerez vos documents sur votre espace personnel. Ces espaces seront accessibles
quel que soit votre lieu de connexion dans le lycée. Ces espaces ne sont pas accessibles depuis l’extérieur.
Repérez votre espace personnel et estimez l’espace mémoire qui vous est réservé.
Créez sur cet espace un nouveau dossier nommé informatique.
Dans ce dossier, créez un nouveau dossier nommé TP1..Bien gérer son es-
pace de travail est
une compétence at-
tendue de votre for-
mation.
C’est dans ce dossier que vous stockerez TOUS les documents liés à ce TP. Lorsque vous créerez par la
suite des documents, il vous est demandé de toujours commencer par les enregistrer dans un dossier créé
spécialement pour le TP en cours. Nous sanctionnerons une mauvaise organisation de votre espace de
travail et nous sanctionnerons également toute perte de documents due à un oubli de sauvegarde.
3 Prise en main de l’environnement de programmation
Nous allons maintenant nous intéresser à l’environnement de programmation. Le langage retenu par le
programme officiel porte le nom de Python. Au Lycée Montesquieu, nous avons décidé d’utiliser Python
en version 3. L’environnement de programmation choisi s’appelle Pyzo. Il a le grand avantage d’être :
— multiplateforme : vous pourrez avoir le même environnement, que vous travailliez sous Windows,
MacOS ou Linux ;
— portable : son installation est simple et il fonctionne notamment sur une clef usb;
— multilingue : on peut mettre l’éditeur en français !
Commencez par rechercher Pyzo sur votre ordinateur, et lancez-le.
Une fenêtre s’affiche contenant trois sous-fenêtres. Nous appellerons la fenêtre du haut le terminal et celle
d’en bas à gauche l’éditeur. Lorsque l’on ouvre un fichier Python, il apparaît dans l’éditeur. Son exécution
s’effectue dans le terminal. Essayez avec le fichier TP1.py. Faîtes ce qu’on vous demande. Observez le
résultat et le code. Tout cela vous semble sans doute assez aride pour le moment. Nous reviendrons sur
ce fichier à la fin du TP.
Nous nous concentrons maintenant sur le terminal.
Dans le terminal, un interpréteur Python est actif. Cela signifie que vous pouvez taper dans le terminal des
instructions Python qui seront exécutées. Il existe deux types principaux de langages de programmation :
les langages compilés et les langages interprétés. Lorsque l’on écrit un programme dans un langage
compilé, on a besoin d’une application tierce, appelée compilateur, qui transforme les lignes de code en
un fichier exécutable en langage machine. À chaque fois que l’on apporte une modification au programme,
il faut recompiler avant de voir le résultat. Dans un langage interprété, il n’y a pas de compilation. Un
programme, l’interpréteur, s’occupe de traduire ligne par ligne le programme en langage machine. Ce type
de langage offre une plus grande commodité pour le développement, mais les exécutions sont souvent plus
lentes..Vous trouverez
sur http://docs.
Python.org/3/
une aide en ligne de
Python que vous
devez apprendre à
utiliser.
Python est donc un langage interprété. Placez vous dans le terminal.
Tapez 5+3 puis la touche Entrée. Qu’observez-vous ? Recommencez avec 5.+3,5*3,5-3.
Tapez a=5 puis la touche Entrée. Qu’observez-vous ?
Tapez apuis la touche Entrée. Qu’observez-vous ?
Python est donc capable de faire des opérations simples, de stocker des valeurs dans des variables, et de
s’en souvenir.
Tapez 5//3 puis la touche Entrée. Recommencez avec 5/3. Faites de même avec 50/3 et 500/3. Quelle
est la différence entre les opérateurs // et /? Comment expliquez-vous le résultat de 3.2//2 ?
Quel est le rôle de l’opérateur %?
Quel est le rôle de l’opérateur ** ? Comment interpréter le résultat de (-2)**3.3 ?
Python est aussi capable de faire des tests. Tapez les commandes suivantes, suivies de la touche Entrée
à chaque fois : 3<5,5<5,5<=5,5>=5,4>5,3+2==5,5!=6,6!=6,a==5. Quelle est la signification de chacun
des symboles ?
Tester les instructions 3<=5.4>5 et 3<=5,4>5. Interprétez.
2 TP Informatique - Introduction à Python
Lycée Montesquieu

4 Notions de types en Python
Python travaille avec des types de données particuliers. Les opérations ne sont donc pas les mêmes en
fonction du type. Les principaux types que nous utiliserons sont :
— les nombres, entiers (integer) et réels (float). Sur ce type de données, on a accès aux opérations
classiques ;
— les chaînes de caractères (string) ;
— les listes (list) ;
— les dictionnaires (dict). C’est un type propre à Python, que nous n’utiliserons que rarement.
Sur les entiers, il n’y a pas grand chose à dire : les entiers (pas trop grands) sont bien représentés sur
un ordinateur, et les opérateurs sont exacts. Par contre, un réel a potentiellement une écriture infinie
en décimal et n’est donc pas toujours bien représenté sur ordinateur. Pour vous en persuader, tapez
1-0.2-0.2-0.2-0.2-0.2==0 et 1-(0.2+0.2+0.2+0.2+0.2)==0. Vous comprendrez mieux en cours ce
qu’il se passe.
Une chaine de caractères est représentée sous Python avec des guillemets : a="Ceci est une chaine"
ou b="c’est aussi une chaine". Entrez ces deux instructions. Tapez a+b suivez de la touche Entrée.
Quel est le sens de l’opérateur +entre deux chaines de caractères ?
On peut aussi les définir par des guillemets simples « ’ »ou bien des guillemets triples « """ ». Essayer
ces possibilités pour définir aet b. Pour les guillements simples ne fonctionnent-elles pas pour définir b?
Mettre dans la variable chaine la phrase suivante avec tous les symboles : Si vous posez des
questions, j’y répondrai par : "faites une recherche sur http://www.google.fr/"
Tapez les instructions suivantes, suivies de la touche Entrée :a[0],a[3],a[3:7],a[0:7:2],a[2:],
a[::-1]. À chaque fois, vous devez comprendre ce qu’il se passe absolument.
Une liste est représentée sous Python par une suite d’objets séparés par des virgules, la liste étant
encadrée par des crochets. Tapez par exemple c=[1,2,4,5,8,3,9] et d=["B","bahbah",5,"bonjour"].
On peut donc mettre des objets de tout types, mélangés, dans une liste. On peut en particulier créer une
liste de listes : e=[[1,2,3],[3,4,1]].
Comme pour les chaines de caractères, on peut accéder à un élément de la liste, afficher une partie de
la liste : c[0],c[0:8],c[::3],c[::-1].
Comment peut-on accéder au chiffre 4de la liste e?
La différence avec la chaine de caractères, c’est que la liste est mutable : on peut modifier un élément
de la liste. Comparez les résultats des deux instructions : c[4]=12 et a[3]="b".
Ouvrez la page internet
http://docs.Python.org/3/library/stdtypes.html#sequence-types-list-tuple-range.
Cherchez-y les informations suivantes et testez les solutions trouvées :
— Comment ajouter un élément à la fin d’une liste ?
— Comment supprimer un élément d’une liste ?
— Comment trier les éléments d’une liste ?
— Comment obtenir le nombre d’éléments d’une liste ?
Les listes possèdent cependant un fâcheux défaut : tapez les instructions suivantes suivies d’Entrée :
f=c,f[4]="blahblahblah",f,c. On a donné à fla valeur de c, puis on a modifié f. Que s’est-il passé
pour c?
On reprend maintenant le fichier Python que vous avez ouvert précédemment.
À l’aide de l’aide en ligne de Python, modifier le fichier Python initial de sorte que le prénom et le
nom soient affichés au format : Prénom NOM quelle que soit la façon dont ils ont été entrés. Vous venez
d’écrire votre premier programme en Python. . .
Comment mettre dans la variable chaine le dialogue -Bonjour, ça va ? -Oui, ça va. de sorte que
print(chaine) affiche le texte avec un saut de ligne après le point d’interrogation ?
Au cours de ce TP, après avoir découvert l’intérieur d’un ordinateur et votre environnement de travail,
vous avez appris à utiliser le terminal Python de l’environnement de programmation Pyzo. Vous avez pris
contact avec le langage Python et vous vous êtes familiarisés avec les principaux opérateurs sur les types
de base.
TP Informatique - Introduction à Python
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