Initiation à la programmation et aux algorithmes Python

Ce manuel initie les étudiants BCPST, biologistes et sociologues à la programmation via Scheme, avec des exemples concrets d'analyse de séquences biologiques transposables à tous les domaines. L'informatique et les algorithmes sont aujourd'hui présents dans tous les domaines. La programmation des ordinateurs est matière d'enseignement obligatoire au lycée. La biologie, les sciences sociales ne se conçoivent plus désormais sans un appui informatique, et sur le marché de l'emploi la préférence va aux spécialistes qui ont une double compétence en informatique. Cette double compétence ne saurait se limiter au mode d'emploi des logiciels disponibles dans leur domaine : ce serait les utiliser sans les comprendre, pratique peut-être admissible pour un travail de routine, mais sûrement pas pour un ingénieur ou un chercheur. Le présent ouvrage propose une initiation à la programmation initialement pensée pour des biologistes, avec des exemples empruntés à la biologie tels que les algorithmes d'analyse de séquences biologiques, mais les méthodes utilisées sont largement transposables aux sciences sociales. Pour cette initiation nous avons choisi Scheme, langage de la famille Lisp, pour sa facilité d'apprentissage. Nous introduisons les principaux algorithmes du texte et plusieurs problèmes d'informatique fondamentale. Ce livre s'adresse en priorité aux étudiants de biologie et aux élèves des classes préparatoires de la filière BCPST, mais il concerne également les étudiants en sciences sociales, ainsi que tous les professionnels de ces domaines qui souhaitent élargir leur horizon technique et scientifique.

Cet ouvrage rassemble les différents modes de présentation d'éléments chaudronnés couramment utilisés dans l'industrie. Il énonce les principes de base de construction, en perspective isométrique, des lignes de tuyauterie suivant les représentations simplifiées conventionnelles. Par de nombreuses illustrations, il permet au concepteur de plans d'établir la corrélation entre le symbole et l'appareil. Des exemples, extraits d'ensembles industriels, en illustrent l'emploi.

De nombreux problèmes industriels ou de management peuvent être décrits sous la forme d'un système à entrées-sorties : les variables de sortie Y du système dépendent de variables d'entrée X plus ou moins contrôlables. Il s'agit de comprendre et de décrire les relations souvent très complexes entre X et Y, en l'absence d'un modèle théorique. De nombreux problèmes industriels ou de management peuvent être décrits sous la forme d'un système à entrées-sorties : les variables de sortie Y du système dépendent de variables d'entrée X plus ou moins contrôlables. Il s'agit de comprendre et de décrire les relations souvent très complexes entre X et Y, en l'absence d'un modèle théorique. La régression PLS (Partial Least Squares) est une méthode d'analyse des données spécifiquement construite pour l'étude de ce type de problème. Elle a été proposée en 1983 par Svante Wold et ses collaborateurs et connaît depuis de grands développements, principalement dans le domaine des industries chimiques, pétrolières et agro-alimentaires. La régression PLS doit pouvoir s'appliquer à de nombreux domaines avec le même succès qu'en chimie. C'est ce que nous voulons démontrer dans ce livre dont l'objet est de faire le point sur cette méthode, à la fois sur les plans théorique et pratique. Sur le plan théorique, nous avons eu trois objectifs : Situer la régression PLS parmi les méthodes d'association et de prédiction en analyse des données : analyse canonique, analyse factorielle inter-batteries, analyse des redondances, algorithme NIPALS, algorithme SIMPLS et approche PLS. Décrire l'algorithme de régression PLS dans sa forme originale telle qu'elle est programmée dans des logiciels comme SIMCA ou The Unscrambler. Présenter en détail les principales propriétés mathématiques de la régression PLS car leur connaissance est essentielle pour une bonne utilisation de la méthode. Sur le plan pratique, nous illustrons l'apport de la régression PLS en l'utilisant sur de nombreux exemples tirés de la littérature. Nous décrivons avec un maximum de détails les sorties du logiciel de référence (SIMCA) à partir de ces exemples. Ainsi, un utilisateur de la régression PLS devrait trouver dans ce livre toute l'aide nécessaire pour une exploitation optimale des résultats.