[Activité] - Solution pour détecter précocement les départs d'incendies forestiers
Dans le cadre de l'option Sciences de l'ingénieur, les élèves de seconde du lycée Fabre
de Carpentras participent actuellement à un jeu sérieux visant la conception d'objets
connectés capables de détecter précocement les départs d'incendies forestiers.
Le coup d’envoi officiel de ce "Serious Game" a été donné début octobre 2023 suite à la
venue, dans le laboratoire de Sciences de l’ingénieur, du Lieutenant Colonel CHAUSSINAND
(Chef du Groupement SDIS Vaucluse) et du Capitaine GAUTHIER (Chef de centre CSP de Carpentras).
A travers ce partenariat avec le Service Départemental d'Incendie et de Secours du
Vaucluse, les élèves de seconde SI échangent avec des sapeurs-pompiers et valident
progressivement le fonctionnement de leur solution.
Courant avril 2024, les élèves vont présenter leur solution, nommée Pyr0gShield,
au SDIS84.
Les élèves d’option SI sont devenus acteurs d'un enjeu majeur : la préservation des
écosystèmes forestiers.
Accès au blog et aux travaux élèves sur la solution Pyr0gShield
[Focus] - Approche pédagogique sur l'intelligence artificielle
Voici la description d'une démarche pédagogique portant sur l'intelligence artificielle
à destination d'élèves de spécialité Sciences de l'ingénieur.
Le travail demandé alterne modélisation sur Matlab / Simulink et expérimentation en Micropython sur une
base robotique.
Les élèves y découvrent la notion de perceptron et d'apprentissage supervisé à travers
la thématique de l'IA au service de la mobilité.
IA au service de la mobilité
[Activité] - Etude acoustique du réfectoire du lycée
Cette ressource regroupe une séquence pédagogique, à destination d'élèves suivant l'option Sciences de l'ingénieur,
portant sur l'étude acoustique du réfectoire du lycée.
Le travail se compose de quatre activités à l'issue des quelles les élèves valident expérimentalement
les performances acoustiques du réfectoire du lycée.
Les élèves y découvrent notamment les notions d'absorption acoustique et de temps de réverbération.
Modélisation et l'intégration des panneaux muraux acoustiques : Intégration des panneaux
Mesure du temps réverbération d'une pièce : Mesure du temps de réverbération
Prédiction d'un système de diffusion acoustique : Prédiction acoustique
Documentation des panneaux muraux acoustiques à choisir : Documentation
Résultat du rapport de mesures ascoutique réalisé par les élèves : Rapport de mesures
[Formation] - Formation intelligence artificielle
Voici les ressources relatives à la formation IA :
Diaporama distanciel
Diaporama présentiel
Partie 1
Partie 2
[Focus] - Prototype d'un stabilisateur de smartphone
Voici le résultat du travail d'élèves de première spécialité SI du lycée Fabre à l'issue d'une activité pratique
les conduisant à la conception d'un prototype de stabilisateur pour smartphone.
Les élèves ont notamment mis en oeuvre une centrale inertielle et élaboré un programme Python adapté.
[Focus] - Intelligence artificielle
Dans la modélisation ci-dessous, la base mobile est dôtée de deux neurones ayant suivi un apprentissage supervisé !
On vous explique tout dans la prochaine publication !
⚡ [Vidéo 2/3] - Suite de la conception d'un scanner 3D avec Matlab / Simulink
Voici la seconde vidéo d'une série de trois vidéos portant sur la conception d'un scanner 3d laser rudimentaire à partir de l'utilisation de Matlab / Simulink.
Dans cette seconde vidéo, je vous explique comment mettre en place tous les calculs nécessaires à la détermination des coordonnées x3d, y3d et z3d du point rouge issu du pointeur laser.
Je vous montre également comment obtenir un premier nuage de points, dans un repère 3D, d'un objet partiellement scanné.
[Vidéo 1/3] - Conception d'un scanner 3D avec Matlab / Simulink
Cette vidéo est la première d'une série de trois vidéos portant sur la conception d'un scanner 3D laser rudimentaire
à partir de l'utilisation de Matlab / Simulink.
Dans cette première vidéo je présente un premier modèle d'expérimentation permettant de déterminer la position 2d
(x et y) d'un point rouge, issu d'un pointeur laser, sur un fond blanc, dans une image captée par une caméra USB.
[Activité] - Modélisation de modulations et démodulations numériques
Cette ressource inclut un cours sur la notion de modulation / démodulation numérique ainsi qu'une
activité de modélisation.
Cette activité permet de mettre en place des modulations numériques sous
forme de modélisations multiphysiques afin de mettre en évidence qualitativement de nombreux concepts
(débit binaire, forme d'onde, type de modulation, notion de symbole, canal de transmission, immunité au bruit, etc...).
Cours sur les modulations numériques
Activité sur les modulations numériques
Fichiers Simulink pour les élèves
[Activité] - Rocketleague
On cherche ici à concevoir une modélisation Matlab / Simulink simplifiée représentative d’un saut d’un véhicule
à la manière du jeu Rocket League.
L’étude se limite initialement à un saut en hauteur (détente verticale).
L’étude se porte sur les aspects physiques et énergétiques de ce saut sans chercher,
pour le moment, à décrire la solution technique qui permet d’effectuer le saut (vérins, mécanisme à ressorts, ou autre…).
Activite Rocketleague
[Activité] - Python : Conception d'un scanner 3D artisanal
Un scanner 3D permet d’obtenir le modèle 3D d’un objet sous la forme d’un nuage de points 3D.
Un nuage de points 3D est un ensemble de points dans un système de coordonnées qui servent à représenter le profil extérieur d'un objet.
On propose ici à l'élève de participer au début de l’élaboration logicielle en langage Python du scanner.
Activité Python sur scanner 3D
[Focus] - Le projet au service du grand oral
Ce focus décrit en quoi un projet peut être au service du grand oral notamment pour faciliter
l'élaboration de la question et étayer l'argumentation liée à sa réponse.
Présentation
[Activité] - Etude du bras robotique
A l'issue d'une étude théorique, l'élève modélise le bras robotique.
Dans un dernier temps, l'élève analyse les écarts entre le modèle et l'étude théorique.
Etude théorique
Activité modélisation
[Focus] - Les modulations et démodulations numériques
Ce focus décrit les aspects liés aux concepts de modulation et démodulation numérique que le programme
de la spécialité Sciences de l'ingénieur demande de traiter avec les élèves en terminale.
Diaporama de présentation
[Activité] - Modélisation du GravityLight
Cette activité conduit l'élève à modéliser le système GravityLight sur Matlab / Simulink.
L'expérimentation sur le système permet de nourrir la conception du modèle.
La dernière partie met en évidence une approche qualitative, souvent négligée, conduisant
à la minimisation des écarts entre le comportement réel d'un système et son modèle.
Enoncé [partie 1]
Enoncé [partie 2]
Minimisation des écarts
Expérimentation [partie 1]
Expérimentation [partie 2]
Document réponse
[Activité] - Mesure d'un effort aérodynamique
Cette activité d'analyse, de modélisation puis d'expérimentation
permet aux élèves de mettre progressivement en place une acquisition des efforts aérodynamiques s'appliquant sur un
véhicule modèle réduit et cela dans le respect d'un cahier des charges imposé.
Activité sur la mesure d'effort
Annexes sur la mesure d'effort
[Activité] - Démarche d'ingénierie
La démarche d'ingénierie necessite la connaissance de la description Sysml.
Ici le cours porte sur le drone terrestre Parrot.
Cours sur le drone
[Focus] - Modèles d’expérimentation avec Matlab / Simulink
En Sciences de l’ingénieur, le logiciel Matlab / Simulink permet de modéliser le comportement d’un système multiphysique.
Le modèle multiphysique donne des résultats de simulation qu'il convient de valider par l’expérimentation ou d'obtenir.
La compétence expérimenter du programme invite à valider les performances réelles d’un système ce qui nécessite généralement
l’usage de matériels et d’outils logiciels souvent très dissociés du modèle multiphysique que l’on a créé.
Ici l’idée est d’utiliser le même ensemble logiciel / matériel pour modéliser et pour expérimenter : Matlab / Simulink / Arduino
Description des modèles
Les modèles sont téléchargement ci-dessous :
[Focus] - Le modèle d'expérimentation au service du scan 3D !
Le focus décrit dans les grandes lignes comment un modèle d'expérimentation sur Matlab / Simulink
a permis aux élèves de concevoir entièrement un scanner 3d complètement fonctionnel (un peu lent cependant).
Présentation
[Focus] - Modélisation comportementale
En Sciences de l'ingénieur, la modélisation multiphysique permet de prévoir les performances d'une solution envisagée.
On souhaite ici améliorer les performances de saut du drone terrestre Parrot.
Présentation
[Focus] - Exemple de mini-projet
En Sciences de l'ingénieur, un mini-projet est réalisé en première.
On souhaite ici concevoir un prototype de stabilisateur 1 axe pour caméra sportive.
La solution de traitement est principalement basé sur l'usage d'une PyBoard et d'une centrale inertielle.
Cahier des charges
[Focus] - Exemple de mini-projet
En Sciences de l'ingénieur, un mini-projet est réalisé en première.
On propose ici une adaptation du projet ITER.
Cahier des charges
Types de rubrique
La rubrique "Focus" met brièvement en lumière une pratique pédagogique dans le cadre de la spécialité Sciences de l'ingénieur.
La rubrique "Activités" décrit précisément la pratique pédagogique en fournissant des ressources directement exploitables.
Spécialité Sciences de l'ingénieur
Ce site a pour vocation de promouvoir la spécialité Sciences de l'ingénieur au lycée général en donnant accès aux travaux réalisés dans le cadre de cette spécialité et plus particulièrement aux travaux portant sur la modélisation multiphysique.