Sélecteur de chien¶

Dans cette activité les élèves construisent une machine permettant de définir la race d’un chien à partir d’un certain nombre de critères le concernant.

Caractéristiques

Nom : Sélecteur de chien
Durée : 1 période
Thème : Architecture des ordinateurs
Objectifs d’apprentissage : L’objectif de cette activité est de faire se familiriser les élèves aves les portes de base ET, OU et NON en dehors d’un contexte trop «technique» avec un petit exemple suivi qui doit nous dire si oui ou non un chien donné correspond à une liste de critères.
Notions fondamentales : Portes logiques
Approche pédagogique : Travaux pratiques avec le simulateur logique
Matériel : Simulateur logique en ligne
Niveau : à compléter
Mots-clés : à compléter
Dynamique (groupe / individuel) : Par groupe
Taille du groupe : à compléter

Introduction¶

Durée : à compléter

Introduire l’activité aux élèves comme un «sélecteur de chien»: une famille a décidé d’accueillir un chien à la maison et une personne est chargée d’aller le récupérer au chenil, mais il s’agit de trouver le bon chien. On décide donc de construire un circuit logique qui va permettre de sélectionner le bon chien en fonction des critères déterminés par la famille.

Mise en place¶

Durée : à compléter

Distribuer aux élèves le fichier JSON qui correspond au circuit logique de base suivant. Leur demander de se rendre sur https://logic.modulo-info.ch et de glisser le fichier JSON dans la fenêtre pour charger le circuit de départ. Alternativement, leur distribuer le lien direct.

Première partie : critères simples¶

Exercice 1¶

Durée : à compléter

Demander aux élèves de développer le circuit de manière à faire en sorte que la sortie «OK pour ce chien» soit allumée (c’est-à-dire, vaille 1) lorsque les 2 entrées sont réglées selon les caractéristiques d’un chien précis et que ce chien est à la fois petit et gentil.

 Pour tester un chien donné, ce qu'on fera avec ce circuit est donc de régler les deux entrées selon comment est le chien et vérifier ensuite ce que le circuit fournit sur la sortie: si c'est un 0, le chien ne correspond pas à ces critères; si c'est un 1, il correspond.

Solution¶

Il faut insérer une porte ET.

Deuxième partie : critères plus compliqués¶

Exercice 2¶

Durée : à compléter

Les critères sont maintenant devenus plus complexes. Le chien doit remplir les conditions suivantes:

Le chien est un chien qui doit être gentil;
Le chien ne doit pas baver tout le temps;
Il faut soit que ce soit un petit chien, soit que ce soit un labrador.

Pour tester, par exemple, si un gentil petit berger allemand qui ne bave pas tout le temps estunchien qui est un candidat à être récupéré, on règlera les entrées suivantes:

Gentil: 1 (le chien est gentil)
Bave tout le temps: 0 (le chien ne bave pas tout le temps)
Petit: 1 (le chien est un petit chien)
Labrador: 0 (le chien n’est pas un labrador)

On s’attend dans ce cas à ce que la sortie «OK pour ce chien» vaille 1.

Solution¶

D’autres solutions sont possibles.

## Troisième partie: encodage et décodage des races

Exercice 3¶

Durée : à compléter

Expliquer aux élèves que l’entrée «labrador» de la partie précédente n’est pas très intéressante, car elle ne permet de modéliser qu’une seule race de chiens. Dans cette deuxième partie, on va se permettre d’utiliser deux bits pour représenter plusieurs races. Faire réfléchir les élèves à ceci: combien de races pourra-t-on au maximum représenter si on se permet d’utiliser deux entrées? La réponse est 4 et non pas 2.
Dire aux élèves qu’on va donc s’intéresser, pour simplifier, à uniquement 4 races de chiens: border collie, berger allemand, husky et labrador. On décide de l’encodage suivant:

Représentation binaire	Race
00	border collie
01	berger allemand
10	husky
11	labrador

On a donc maintenant besoin d’un décodeur: en utilisant les 2 bits d’entrées, il s’agit d’avo un circuit qui va activer une seule des quatre sortie, celle correspondant à la race du chi représentée selon la table ci-dessus.

Solution¶

Quatrième partie: conditions avec décodage¶

((TODO))