Table des matières -...

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Table des matières

LA FORMATION SPECIALITE SYSTEMES NUMERIQUES A L’ENSEM ............................................................ 1

ORGANISATION DES ENSEIGNEMENTS .................................................................................................... 4

SEMESTRE 5 – 1ERE ANNEE ........................................................................................................................... 4 SEMESTRE 6 – 1ERE ANNEE ........................................................................................................................... 5 SEMESTRE 7 – 2EME ANNEE .......................................................................................................................... 6 SEMESTRE 8 – 2EME ANNEE .......................................................................................................................... 7 SEMESTRE 9 – 3EME ANNEE – PARCOURS ENSEM ............................................................................................. 8 SEMESTRE 9 – 3EME ANNEE – PARCOURS MASTER (DOUBLE INSCRIPTION) .........................ERREUR ! SIGNET NON DEFINI. SEMESTRE 10 – 3EME ANNEE ...................................................................................................................... 11

SYLLABUS ............................................................................................................................................ 12

ENSEIGNEMENTS DE 1ERE ANNEE ................................................................................................................... 12

ENSEIGNEMENTS DE 2EME ANNEE................................................................................................................... 18

ENSEIGNEMENTS DE 3EME ANNEE................................................................................................................... 22

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La formation spécialité systèmes numériques à l’ENSEM

L’ENSEM forme des ingénieurs en charge de projets de recherche, de conception et de

développement dans des domaines tels que le contrôle et le pilotage de systèmes, la sûreté et la

sécurité des systèmes critiques, la modélisation et simulation numérique, les logiciels et services

embarqués ou encore le traitement du signal et de l’image.

Les deux premières années d’étude se déroulent en tronc commun. Elles sont consacrées à

l’acquisition des compétences scientifiques de base en mathématiques appliquées (calcul

scientifique, analyse numérique), en informatique (algorithmique et programmation, base de

données, réseaux), en automatique (commande des systèmes, sûreté de fonctionnement) et en

traitement du signal et d’image.

Le cursus scientifique est complété par une formation générale (langues vivantes,

communication, sciences managériales, ingénierie système). Des ouvertures au milieu

professionnel sont garanties par des stages en entreprise et des nombreuses interventions

d’industriels. Des expériences à l’international sont encouragées à travers de nombreuses

possibilités d’échanges académiques et de stages à l’étranger.

La troisième année d’étude est une année de spécialisation articulée autour :

d’un parcours de formation académique d’un semestre ; plusieurs parcours sont proposés dont

certains conduisent à l’obtention d’un double-diplôme avec le master Informatique, le master

Ingénierie des Systèmes Complexes ou bien le master d’Ingénierie Mathématique et Outils

Informatiques.

d’un stage de 6 mois en entreprise ou en laboratoire.

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Organisation des enseignements

Légende : EC = commun avec la formation Energie

Semestre 5 – 1ère année UE Mathématiques 60h 5 ECTS

EC Mathématiques pour l’ingénieur

EC Analyse complexe

UE Signaux, Systèmes et circuits électriques 63h 5 ECTS

EC Modélisation des signaux et des systèmes

EC Circuits électriques et applications

UE Modélisation des Systèmes Physique 47h 5 ECTS

EC Modélisation analytique en mécanique et électricité

EC Modélisation basée sur les Graphes à Liens

UE Sciences de l’Information 1 70h 5 ECTS

EC Mathématiques discrètes

EC Algorithmique et programmation

UE Langues 1 60h 5 ECTS

EC Anglais

EC Langue vivante 2

UE Formation Générale 1 98h 5 ECTS

EC Connaissance de l’entreprise

EC Gestion de projet & communication

EC Projet 1A

EC Habilitation électrique

UE Activité sportive 1 Quitus

EC Activités sportives

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Semestre 6 – 1ère année

UE Mathématiques 2 72h 5 ECTS

EC Analyse numérique

EC Probabilités

UE Automatique, Thermodynamique et simulation 70h 5 ECTS

EC Automatique- Dynamique et Contrôle des Systèmes

EC Compléments d’automatique

EC Thermodynamique & cinématique appliquée CATIA

UE Informatique 80h 5 ECTS

EC Algorithme &Programmation orientée objet

EC Base de données

EC Algorithmique, structures de données, systèmes communicants et distribués

UE Bureau d’étude 50h 5 ECTS

EC Bureau d’étude Système : SAMI

UE Langues 50h 5 ECTS

EC Anglais

EC Langue vivante 2

UE Formation générale 2 70h 5 ECTS


EC Communication

EC Projet de 1ère année

UE Activité sportive 2 Quitus


UE Stage Industriel Quitus

EC Stage ouvrier

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Semestre 7 – 2ème année

UE Outils mathématiques et physiques 2 72h 5 ECTS

EC Analyse des EDP

EC Equations macroscopiques de la physique classique

UE Optimisation / SED 58h 5 ECTS

EC Optimisation statique

EC Systèmes à évènements discrets

EC Applications des réseaux de Pétri

UE Automatique 56h 5 ECTS

EC Systèmes non linéaires et Robustesse

EC Optimisation dynamique


EC Analyse et conception de logiciel

EC Algorithmique et complexité

UE Traitement du signal 70h 5 ECTS

EC Conception de systèmes numériques

EC Traitement du signal


EC Anglais

EC Langue vivante

EC Conférences

EC Communication

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Semestre 8 – 2ème année UE Calcul scientifique 40h 5 ECTS

EC Calcul scientifique

UE Statistique & Transmission de l’Information 68h 5 ECTS

EC Statistiques

EC Statistiques pour le signal et l’automatique

EC Transmission de l’information

EC Compléments en transmission de l'information

UE Automatique 56h 5 ECTS

EC Commande Numérique

EC Complément Commande Numérique

EC Identification des systèmes


EC Systèmes et réseaux informatiques

EC Ingénierie système

UE Sûreté 40h 5 ECTS

EC Sûreté de fonctionnement

EC Vérification formelle & model-checking


EC Anglais 4

EC Langue vivante 2 et 3

EC Connaissance de l’Entreprise

EC Communication

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Semestre 9 – 3ème année

4 parcours :

Parcours Ingénieur ENSEM -SN

Parcours Double diplôme Master Mathématiques-Ingénieur ENSEM -SN

Parcours Double diplôme Master Informatique-Ingénieur ENSEM -SN

Parcours Double diplôme Master Ingénierie Systèmes Complexes-Ingénieur ENSEM -SN

Semestre 9 – 3ème année – Parcours Ingénieur ENSEM -SN

UE Ingénierie des systèmes numériques 268h 18 ECTS

EC Méthodes avancées en traitement du signal et des images

EC Surveillance et diagnostic

EC Commande prédictive

EC Cryptage et compression

EC Pilotage de systèmes multi-agents

EC Traitement d’images

EC Signaux et systèmes biomédicaux

EC Analyse de données

EC Méthodes avancées en sûreté de fonctionnement

EC Application aéro

EC Commande et évaluation des SED

EC Réseaux de capteurs

EC Simulation numérique et robotique

EC Modélisation géométrique pour la fabrication additive 3D

UE Bureau d’étude / projet de fin d’étude 60h 6 ECTS

EC Bureau d’étude ou PFE individualisé


EC Anglais

EC Langue vivante 2

EC Insertion professionnelle

EC La recherche dans le domaine de l’énergie

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Semestre 9 – 3ème année –

Parcours Double diplôme Master Mathématiques-Ingénieur ENSEM -SN

UEs Master Mathématiques option Ingénierie Mathématique et

Outils Informatiques

198h ou

225h

18 ECTS

UE Bureau d’étude / projet de fin d’étude 60h 6 ECTS



EC Anglais

EC Langue vivante 2




Parcours Double diplôme Master Informatique-Ingénieur ENSEM -SN

4 UEs d’ossature + 3UEs d’option du Master informatique 236h 18 ECTS

+ Groupe IPAD ou Groupe SSSR / LMFI

GROUPE IPAD

Cryptage et Compression

Traitement d'Images

Méthodes Avancées en Traitement du Signal et Traitement d'Images

Modélisation géométrique pour la fabrication additive 3D

GROUPE SSSR & LMFI

Surveillance et Diagnostic

Analyse de Données

Méthodes avancées en sûreté de fonctionnement

Réseaux de capteurs

UE Bureau d’étude / Projet de fin d’étude 60h 6 ECTS



EC Anglais

EC Langue vivante 2



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Parcours Double diplôme Master Ingénierie Systèmes Complexes-Ingénieur ENSEM -SN

Double diplôme ENSEM-Master Ingénierie des Systèmes Complexes (ISC)

1 UE d’ossature Master ISC

4 UE du Master ISC

216h 18 ECTS

8 EC ENSEM : Groupe Traitement du Signal & Images ou Groupe Commande & Surveillance

GROUPE Traitement du Signal & Images

Méthodes Avancées en Traitement du Signal et Traitement d'Images

Cryptage et Compression

Traitement d'Images

Signaux et Systèmes Biomédicaux

Analyse de Données

Réseaux de capteurs

Base de données

Modélisation statistique

GROUPE Commande & Surveillance

Surveillance et Diagnostic

Analyse de Données

Méthodes avancées en sûreté de fonctionnement

Commande Prédictive

Pilotage de Systèmes Multi-Agents

Application Aéro

Commande et évaluation des SED

Modélisation statistique

UE Bureau d’étude / Projet de fin d’étude 60h 6 ECTS



EC Anglais

EC Langue vivante 2



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Semestre 10 – 3ème année UE Stage ingénieur ou R&D 30 ECTS

EC Stage ingénieur

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Syllabus

Enseignements de 1ère année

EC Mathématiques pour l’ingénieur

Ce premier module de mathématiques est notamment consacré à l’homogénéisation du niveau des étudiants à l’entrée à l’ENSEM. Les premiers éléments nouveaux sont ensuite enseignés de manière progressive pour faire entrer les élèves dans des mathématiques plus avancées : continuité, calcul différentiel, calcul intégral (de lignes, de surface et de volume), modélisation pour les Sciences de l’Ingénieur, nombres complexes, fractions rationnelles et applications, algèbre linéaire et multilinéaire, équations différentielles.

EC Analyse complexe

Ce module est plus axé sur des nouvelles notions issues de l’analyse complexe. Les notions abordées sont plus ardues et demandent un important travail d’approfondissement et des manipulations mathématiques réalisées en TD.

EC Modélisation des signaux et des systèmes

Ce module est une introduction à la modélisation des signaux et des systèmes. Deux parties principales sont abordées :

Introduction des outils de base de traitement du signal: analyse temporelle et fréquentielle

des signaux et analyse des systèmes linéaires et invariants par translation

Modélisation des systèmes à évènements discrets.

EC Circuits électriques et applications

Rappel des méthodes d’étude des circuits électriques en régimes permanents (continu et sinusoïdal). Présentation des méthodes d’études en régime transitoire. Ces méthodes d'étude seront mise en œuvre dans différentes applications composants électroniques et instrumentation, électronique de puissance, conversion statique de l’énergie électrique, réseaux de transport de puissance électriques et bilan de puissance.

EC Modélisation analytique en mécanique et électricité

Introduire les méthodes analytiques de la mécanique ; et utiliser celles-ci pour effectuer des modélisations de problème de mécanique et d'électricité éventuellement couplés mais à nombre fini de degrés de liberté.

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EC Modélisation basée sur les Graphes à Liens

Former les élèves à la modélisation des systèmes physiques à l’aide d’une représentation par graphe permettant à la fois une analyse fonctionnelle, structurelle (propriétés de causalité) et comportementale (déduction des modèles mathématiques : équations d’état) des systèmes.

EC Mathématiques discrètes

Acquérir les bases théoriques des Mathématiques Discrètes (graphes, logique propositionnelle,

langages, automates, …) qui constituent des pré-requis pour la formation des ingénieurs en

Sciences et Technologies de l’Information et de la Communication (optimisation,

ordonnancement, commande, informatique, …).

EC Algorithmique et programmation

Ce module donne la culture générale et les principes fondamentaux de l’informatique et des sciences du numérique pour tout ingénieur. Il présente les techniques de base en programmation et en conception d’algorithmes.

EC Anglais

Consolider les acquis des étudiants avant entrée à l’école, remettre à niveau les étudiants les plus faibles, satisfaire (au minimum) le quitus d’anglais de niveau B1 (cf. descriptif CECRL ou CTI 2012) Développer les compétences professionnelles.

EC Langue vivante 2

Trois langues vivantes sont proposées : Espagnol, allemand et italien. Les objectifs sont adaptés au niveau des élèves : consolider le niveau A2/B1 pour les niveaux débutants, acquérir le niveau B1 pour les autres. Possibilité de débuter l’allemand ou l’espagnol.


Donner aux étudiants la capacité d’analyser le système « entreprise » sur le plan systémique, organisationnel et managérial (structure et typologie d’entreprise, approche systémique, la culture d’entreprise, gestion des ressources humaines, échanges et monnaie). Leur donner les outils qui leur permettent d’appréhender le rayonnement international de celle-ci.

EC Gestion de projet & communication

Ce module présente la multiplicité des savoir-faire requis pour mener à bien un projet d'ingénierie s'inscrivant dans le profil ingénieur ENSEM. Il pose les bases de la gestion de projet et à l’Ingénierie des Systèmes : le processus système, du besoin aux exigences - état de l’art, environnement, produit, le cycle de vie du produit, architectures organique et fonctionnelle d’un système, du système au projet : conception du scénario du projet - Découpage OTP, PERT, GANTT, la maîtrise des délais et suivi - Choix des indicateurs, mesure de l’avancement physique du projet. Les aspects Communication permettront de familiariser et d’entraîner les élèves aux modes actuels de communication et d’expression écrite et orale en vigueur dans le métier d’ingénieur.

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EC Projet 1A

Au travers d’une étude de grande ampleur de type ingénierie de conception, il s’agit d'entrevoir la multiplicité des savoir-faire requis pour mener à bien un projet d'ingénierie s'inscrivant dans le profil ingénieur ENSEM. L’étude demande la mise en œuvre de compétences scientifiques, techniques, organisationnelles et de savoir faire en communication. Elle exige de trouver des solutions acceptables au problème du “Comment conduire un projet à son terme malgré les nombreuses contraintes matérielles et humaines existantes ?". Le projet de première année est couvert par deux éléments constitutifs en S5 et S6

EC Habilitation électrique

Aborder les problèmes de la sécurité des personnes et des biens dans le monde du travail. Former, plus spécifiquement, les étudiants au risque électriques. Obtenir la certification APAVE « BR ».


La pratique régulière d’une activité sportive s’intègre dans la formation générale des élèves en favorisant leur équilibre, en développant le rôle de l’action et de la compétition. Enfin, elle participe à rendre les élèves plus autonomes et responsables. Le choix d’une activité sportive par semestre est proposé aux élèves en coordination avec le SUAP.

EC Analyse numérique

Cet enseignement présente une introduction aux différentes techniques de résolution numérique de problèmes rencontrés en sciences de l’ingénieur. Son objectif est de fournir les techniques de résolution en mathématiques numériques, les algorithmes associés et leur implémentation informatique (sous Matlab) pour la simulation de problèmes déterministes.

EC Probabilités

Introduction en probabilités (-statistiques) et processus aléatoires.Modéliser une expérience aléatoire, comprendre les lois des grands nombres, la notion de convergence en loi, le théorème central limite.

EC Automatique- Dynamique et Contrôle des Systèmes

Présentation des concepts fondamentaux de l’étude des systèmes dynamiques continus (linéarisations, systèmes LTI, opérateur de transfert, passage état-transfert et transfert-état, solution de l’équation d’état, Stabilité, commandabilité, théorème du retour d’état, comportement en fonction des pôles, observabilité, observateur) Conception d’une régulation simple à partir du cahier de charges (schéma d’une régulation. stabilité, critère de Nyquist, interprétation dans le diagramme de Bode, rôle et utilisation des correcteurs classiques).

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EC Compléments d’automatique

Présentation des concepts et outils fondamentaux nécessaires à l'analyse et au contrôle des systèmes dynamiques.

EC Thermodynamique et cinématique appliquée CATIA

Il s'agit d'apprendre à modéliser des systèmes mécaniques et énergétiques en se basant sur la mise en place de modèles issus de principes physiques (conservation de la quantité de mouvement et conservation de l'énergie), d'identifier clairement quels sont les paramètres d'entrées et de sorties de ces systèmes et d'établir des relations de type entrée-sortie entre ces grandeurs.

EC Algorithme & Programmation orientée objet

Ce module présente les concepts fondamentaux de la conception d’algorithmes, de la modélisation selon l’approche objet et de la programmation orientée objet. Modélisation et implémentation en java (notion de classe, diagramme de classe UML, héritage, classes abstraites, interfaces, package, visibilité, unité de compilation). Programmation événementielle (interface graphique). Récursivité. Introduction à la complexité algorithmique

EC Base de données

Ce cours couvre la conception et l’exploitation des bases de données relationnelles ainsi que leur

interrogation via des connecteurs (JDBC ou ODBC).

EC Algorithmique et structures de données, systèmes communicants et distribués

Apporter aux élèves des connaissances et techniques avancées en programmation et en

conception d’algorithmes.

EC Bureau d’étude systèmes : SAMI

L’objectif de ce cours est de conduire l’étude d’un système sous la forme d’un bureau d’étude en autonomie partielle. L’application choisie est la commande d’une flottille de robots. Le bureau d’étude vise à étudier le contrôle commande de cette flottille de petits robots. C’est un système complexe. Les difficultés majeures dans ce type d’application résident dans le fait que le système de navigation doit à la fois prendre en considération les contraintes dynamiques du système et les contraintes géométriques dues à l’environnement . L’analyse et la réalisation de projet nécessite de mobiliser et d’appliquer des connaissances dans les domaines du signal, de la modélisation, du contrôle et de l’informatique temps réel. L’objectif scientifique de ce module est de faire une analyse sur cette application réelle d’en définir les fonctions et les sous fonctions nécessaires pour accomplir les tâches. Les difficultés abordées dans cette études seront en rapport avec le niveau exigé en fin de première année en s’appuyant sur les fondements des cours théorique prodigués au préalable comme la modélisation, l’étude des signaux et des systèmes linéaires , la régulation pour la partie automatique et enfin l’informatique.

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L’objectif pédagogique est d’aborder un système complexe réel relativement tôt dans la formation d’ingénieur en le décomposant en sous fonctions, de formaliser les différents questionnements méthodologiques et technologiques relatifs au cahier des charges, de formaliser également la stratégie en terme de gestion de projet. En utilisant des modules préexistants dans le système SAMI, les étudiants doivent arriver jusqu’à une réalisation concrète.

L’application choisie est le problème du voyageur de commerce. Le robot doit parcourir 15 points

en minimisant la distance totale. Le problème peut se scinder en trois sous projet : mathématique,

automatique et informatique.

EC Anglais

Consolider le niveau B1 (groupes faibles), atteindre B2+ (groupes forts). Consolider compétences professionnelles. Commencer la préparation au TOEIC.

EC Langue vivante 2

Consolider le niveau B1 (groupes faibles), atteindre le niveau B2 (groupes forts) Consolider A2 (groupes débutant).


Mesurer l’importance de la mise en œuvre d’une stratégie (mix-marketing), évaluer les conséquences de cette mise en œuvre, maîtriser les risques, et appréhender la notion de «posture éthique». Appréhender les outils de gestion à disposition des chefs d’entreprise pour évaluer la santé de leur entreprise, élaborer de nouvelles stratégies. Introduction à la gestion financière et comptable.

EC Communication

Sensibilisation aux écrits professionnels, rédaction d’un Curriculum Vitae et d’une lettre de demande de stage ou de candidature spontanée à une annonce. Techniques d’argumentation: différents types de plans, l’articulation, les connecteurs. Préparation à la soutenance en groupe de projet de 1ère année.

EC-2 Projet 1A

Au travers d’une étude de grande ampleur de type ingénierie de conception, il s’agit d'entrevoir la multiplicité des savoir-faire requis pour mener à bien un projet d'ingénierie s'inscrivant dans le profil ingénieur ENSEM. L’étude demande la mise en œuvre de compétences scientifiques, techniques, organisationnelles et de savoir faire en communication. Elle exige de trouver des solutions acceptables au problème du “Comment conduire un projet à son terme malgré les nombreuses contraintes matérielles et humaines existantes ?". Le projet de première année est couvert par deux modules EC-1 du semestre 5 et EC-2 du semestre 6.


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La pratique régulière d’une activité sportive s’intègre dans la formation générale des élèves en favorisant leur équilibre, en développant le rôle de l’action et de la compétition. Enfin, elle participe à rendre les élèves plus autonomes et responsables. Le choix d’une activité sportive par semestre est proposé aux élèves en coordination avec le SUAP.

EC Stage ouvrier

Ce stage de type « ouvrier » a pour objectif de faire découvrir l’entreprise par le biais d’un travail d’opérateur et de permettre l’observation de certains aspects de la vie des entreprises concernant l’organisation, la communication et la gestion.

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Enseignements de 2ème année

EC Analyse des EDP

Le but de ce cours est de former les étudiants à la théorie des distributions et à leurs applications pour l’analyse et la résolution d’Equations aux Dérivées Partielles (EDP) liés à la physique et en particulier la mécanique des fluides.

EC Equations macroscopiques de la physique classique

Décrire les équations macroscopiques de la physique classique (mécanique, transfert de chaleur et de masse, électromagnétique) en les plaçant dans leur cadre conceptuel et sans exigences trop fortes ni sur la technicité que leur manipulation requière ni sur le développement de leurs applications.

EC Optimisation Statique

Que se soient en économie, en production, en conception, dans le management ou encore dans les sciences dures, la solution de nombreux problèmes s’exprime sous la forme d’un problème d’optimisation statique ou dynamique. En fonction de la nature du problème à traiter, le choix d’un algorithme efficace doit pouvoir s’opérer. L’objectif de ce cours est donc de présenter les différentes techniques employées dans le domaine de l’optimisation continue et discrète afin de faciliter et guider les futurs utilisateurs dans le choix d’une méthode appropriée. A partir d’exemples non triviaux et concrets, les bureaux d’études ont pour objectif d’amener les étudiants à formaliser les problèmes puis à utiliser une boite à outils pour les résoudre numériquement.

EC Systèmes a événements discrets

Maîtriser les outils classiques d’analyse et de traitement des systèmes à événements discrets.

EC Applications des réseaux de Pétri

Ce module est un complément au module EC S7-03 « Systèmes à événements discrets » et il s’intéresse à la mise en œuvre des réseaux de Pétri colorés pour la modélisation des systèmes de contrôle-commande distribué. Le modèle obtenu permet, d’une part, l’analyse et la validation des propriétés du système et, d’autre part, l’évaluation des performances de celui-ci.

EC Systèmes non linéaires et Robustesse

Analyser la robustesse de systèmes régulés, prise en compte des incertitudes dans la synthèse des correcteurs, sensibilisation aux phénomènes non linéaires et aux méthodes de base pour l’analyse de stabilité des systèmes non linéaires.

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EC Optimisation dynamique

L’optimisation dynamique concerne la résolution de problème d’optimisation sous contrainte dynamique. L'objectif de ce cours est de présenter les méthodes de base de la commande optimale ainsi que quelques résultats couramment utilisées en automatique. Deux grandes classes de méthodes sont traitées sur des applications en temps discret et continu : Les méthodes variationnelles et les méthodes issue du principe de Bellman.

EC Analyse et conception de logiciel

Maîtriser les bonnes pratiques en programmation orientée objet.

Maîtriser les principes et les outils de gestion de versions et d’automatisation de construction.

Maîtriser les techniques de test unitaire. Connaître les autres types de tests.

Connaître les principaux modèles de développement logiciel et leurs activités.

Maitriser les méthodes, techniques et langages (UML) de modélisation orientés objet.

Concevoir un logiciel orienté objet en appliquant un ensemble de principes et des méthodes de

génie logiciel.

EC Algorithmique et complexité

Etude des méthodes pour la construction d'algorithmes efficaces. Etude de quelques méthodes fondamentales pour traiter des problèmes NP-difficiles. Construction et analyse d'algorithmes pour résoudre des problèmes NP-complets. Connaissance d'une collection de problèmes NP-complets. Connaissance des éléments fondamentaux de la complexité : NP-complétude et le problème « P=NP ? ». Choix de problèmes algorithmiques à étudier dans des domaines divers (graphes, réseaux, ordonnancement, géométrie, biologie, etc.) pour illustrer l'applicabilité des méthodes étudiées.

EC Conception de systèmes numériques

Donner aux étudiants une maîtrise des outils de la conception des systèmes numériques et les moyens de concevoir des circuits de moyenne complexité (quelques milliers de portes logiques) sur des circuits configurables (FPGA).

EC Traitement su signal

Maîtriser les concepts et outils classiques de traitement du signal pour l’analyse des signaux analogiques et numériques : représentation fréquentielle et temps échelle des signaux, filtrage numérique (transformée en z, analyse fréquentielle d’une transmittance, synthèse des filtres), signaux aléatoires (densités spectrales, fonctions de corrélation, représentation temporelles et fréquentielles, définition du bruit blanc et du rapport signal à bruit).

EC Anglais

L’objectif de ce module est de préparer tous les étudiants à la certification externe la plus adaptée à leur niveau et leurs besoins (TOEIC, TOEFL, IELTS, GRE)

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EC Langue vivante

Préparation à une certification externe. Développement de compétences professionnelles.

EC Conférences

EC Communication

Dans la première partie l’accent est mis sur le développement des capacités à rédiger un rapport conséquent. La seconde partie est consacrée à l’approfondissement des techniques de communication

EC Calcul scientifique

Ce module se consacrera essentiellement à l'introduction de la méthode des Eléments Finis et la résolution de grands systèmes linéaires par des méthodes itératives. La présentation de la méthode des Eléments Finis s'effectuera dans le contexte de l'approximation numérique de certains problèmes aux limites elliptiques 2D.

EC Statistiques

Comprendre et maîtriser l'inférence statistique. Application des outils probabilistes à des données mesurées. Le module est organisé autour d'un noyau de 20 h de cours magistral et 10 heures de compléments (BE sur PC)

EC Statistiques pour le signal et l’automatique

Introduction aux outils statistiques pour la détection de sauts dans les signaux et pour le filtrage optimal (Wiener). Mise en évidence des liens avec les outils statistiques de base vus précédemment (tests statistiques, régression multiple). Le module est partagé en 4 heures de cours et 4 h de TD sur machine / application.

EC Transmission de l’information

Comprendre les fondements de la théorie de l’information et leurs mises en œuvre dans les transmissions de données.

EC Compléments en transmission de l’information

Objectif de ce TP long de 8heures est d’évaluer les performances d’un système de communication numérique hertzien.

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EC Commande Numérique

Ce cours permet d’appréhender les problèmes liés à l’aspect numérique des réalisations de commande. Afin de mettre en œuvre les asservissements en milieu industriel, l’usage d’outils informatiques comme organes de contrôle des processus asservis est essentiel. C’est le cas par exemples des ordinateurs ou des microcontrôleurs qui peuvent, entre autre, assumer des fonctions de calculateurs numériques. Les objectifs de ce cours sont alors la modélisation de la boucle fermée, l’analyse du système bouclé et la conception de commandes numériques qui satisfont un cahier de charges.

EC Complément Commande Numérique

Ce cours permet d’appréhender les problèmes liés à l’implantation réelle de la commande. Précisément, nous considérons les aspects liés à la prise en compte des saturations et du retour d’état estimé pour la commande.

EC Identification des systèmes

Le contrôle des systèmes nécessite d’en avoir des modèles. Ces modèles sont le cœur de la connaissance des entreprises d’ingénierie pour le développement de nouveaux produits ou fonctionnalités. Lorsque les lois physiques sont inconnues ou trop complexes, ces modèles sont obtenus à partir de données expérimentales (identification). Dans cette unité, plusieurs méthodes de construction de modèles, linéaires ou non linéaires, sont présentées. Les objectifs sont donc d’introduire la construction de modèles à partir de données expérimentales et d’introduire l’apprentissage supervisé, pour l’identification et la classification, et l’apprentissage non supervisé.

EC Systèmes et réseaux informatiques

Cette UE aborde les systèmes d’exploitation et les réseaux informatiques. 1) Les principes des systèmes d’exploitation (SE) et de la programmation système en langage C. Nous insistons sur la structure générale d'un SE pour donner une vision globale de son fonctionnement et sa mise en œuvre à travers le système Unix/Linux. Nous présentons aussi les bases du langage C et les notions relatives à sa compilation. 2) Les concepts généraux des réseaux informatiques. Nous présentons le modèle OSI et ses mécanismes de base, les principaux services et protocoles des couches basses. Des exemples de sous-couche MAC (Ethernet, Wifi), les protocoles de l’internet (IP, TCP, UDP) sont détaillés pour illustrer les fonctionnalités des couches 2, 3, 4 du modèle OSI. Nous présentons également les principes d’interconnexion des réseaux avec des équipements courants : hub, commutateur et routeur. La mise en œuvre consiste à installer des réseaux commutés et routés, ainsi que le développement des applications communicantes (client-serveur) en socket Java et C.

EC Ingénierie systèmes

Former aux bonnes pratiques de l’ingénierie système dans l’objectif de les appliquer à travers les projets et les études de cas proposées tout au long de la formation.

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EC Sûreté de fonctionnement

Ce module introduit les concepts fondamentaux de la Sûreté de Fonctionnement (SdF) et montre à tout ingénieur que la défaillance d’un système numérique n’est pas une fatalité et qu’il est possible de déterminer et valider les propriétés de sûreté des systèmes, d’en évaluer les indicateurs probabilistes de la SdF. Après la définition des concepts de FMDS (fiabilité, disponibilité, maintenabilité et sécurité) et de la fiabilité des composants, l’objectif de la première partie du module est de présenter les méthodes qualitatives d’analyse des systèmes, ainsi que les outils utilisés pour traiter les systèmes non-réparables (systèmes qui fonctionnent jusqu’à la défaillance complète et ensuite sont remplacés par des nouveaux systèmes), les diagrammes de fiabilité et les arbres de défaillances classiquement utilisés en industrie. L’objectif de la deuxième partie est de présenter quelques outils et techniques formelles de modélisation et d’évaluation probabiliste de la sûreté de fonctionnement (SdF) des systèmes numériques réparables (systèmes pour lesquelles des politiques de maintenance sont prises en compte et qui reviennent dans l’état de fonctionnement après réparation). Deux grands types d’approches sont possibles : des approches analytiques ou des approches par simulation. Les processus stochastiques (chaînes de Markov et réseaux de Pétri stochastiques) sont des approches largement utilisées en industrie pour l’évaluation analytique de la SdF des systèmes réparables. Ces modèles formels sont déclinés pour l’évaluation de la sûreté de fonctionnement des systèmes numériques. Lorsque les approches analytiques ne sont plus applicables, on fait appel généralement à des approches par simulation. Les réseaux de Pétri stochastiques ou les Stochastic Activity Networks (SAN) sont utilisés dans cette approche. L’objectif de la troisième partie du module est de présenter quelques outils et techniques formelles pour la conception et la vérification déterministe des propriétés de sûreté de systèmes complexes embarqués soumis à de fortes contraintes de sûreté de fonctionnement. Plus précisément, la partie modélisation des systèmes réactifs est abordée au travers des langages synchrones permettant la modélisation (Statecharts, Esterel, Lustre, Signal), tandis que la partie vérification est consacrée à la preuve de propriétés comportementales à l’aide des techniques de model-checking.

EC Vérification formelle & modèle-checking

L'objectif de ce module est de sensibiliser les élèves à la vérification formelle des propriétés de sûreté des systèmes programmables critiques. Le formalisme des Automates Temporisés (modélisation des systèmes programmables), les logiques temporelles CTL (formalisation des propriétés) et les techniques de model-checking (preuves de propriétés) sont présentés. Le module se déroule essentiellement sous la forme de travaux pratiques sur les outils UPPAAL et SCADE.

EC Anglais 4

L’objectif de ce module est de préparer tous les étudiants à la certification externe la plus adaptée à leur niveau et leurs besoins (TOEIC, TOEFL, IELTS, GRE).

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EC Langue vivante 2 et 3

Préparation à une certification externe. Développement de compétences professionnelles.


Mesurer l’importance de la mise en oeuvre d’une stratégie (mix-marketing), évaluer les conséquences de cette mise en oeuvre, maîtriser les risques, et appréhender la notion de «posture éthique». Appréhender les outils de gestion à disposition des chefs d’entreprise pour évaluer la santé de leur entreprise, élaborer de nouvelles stratégies. Introduction à la gestion financière et comptable.

EC Communication

Dans la première partie l’accent est mis sur le développement des capacités à rédiger un rapport conséquent. La seconde partie est consacrée à l’approfondissement des techniques de communication

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Enseignements de 3ème année

EC Méthodes avancée en traitement du signal et des images

Présenter les transformées temps-fréquence et temps échelle, leur intérêt et leurs domaines d'application : débruitage, compression, analyse multi-résolution, ....

EC Surveillance et diagnostic

Un système dynamique est susceptible d'évoluer selon des modes de fonctionnement normaux ou défaillants. Un mode de fonctionnement défaillant est atteint suite à l'occurrence d'un défaut. Le diagnostic est défini comme l'opération permettant de détecter un défaut et de localiser son origine. Effectuer un diagnostic consiste à comparer l'information instantanée issue du système à une référence ou un modèle représentant le fonctionnement normal et/ou défaillant. L’objectif du module et de présenter des méthodes permettant de détecter, de localiser et de caractériser des dysfonctionnements de capteurs, d’actionneurs ou du processus lui-même que ce dernier soit décrit par un modèle algébrique ou différentiel ou par un système à événements discrets

EC Commande prédictive

Ce cours présente le concept de la commande prédictive pour des systèmes linéaires en temps discret. La première partie traite le cas d’un système mono-entrée mono-sortie donné sous la forme d’un transfert. Pour ce type de système une équivalence sous la forme d’un correcteur RST est donnée. Cette équivalence permet de faire une synthèse rapide et aisée d’un tel correcteur. La deuxième partie est consacrée aux systèmes MIMO linéaires donnés sous une forme de représentation d’état. Sous cette forme, l’estimateur-prédicteur est obtenu grâce à un filtrage de Kalman sur le modèle de prédiction. Une plateforme permet de mettre en œuvre la régulation du vol longitudinal d’un airbus.

EC Cryptage et compression

Les télécommunications numériques, les différents supports de stockage de l’information nécessitent des capacités toujours plus importantes et un degré de confidentialité contrôlable. Une des solutions est de réduire la taille des messages à transmettre ou à enregistrer tout en conservant intacte l’information portée par ces messages. La compression des signaux alphanumériques, sonores ou visuels ainsi que leur cryptage sont devenus des enjeux scientifiques et commerciaux de tout premier plan. Ce module vise à présenter les principes des dispositifs de compression et de cryptage (JPEG, JPEG2000, algorithmes de tatouage, AES, RSA).

EC Pilotage de systèmes multi-agents

Ce module porte sur l’étude des systèmes multi-agents et englobe le contrôle coopératif et la commande par réseau. Un système multi-agents est un système composé d’un ensemble d’agents (i.e. éléments avec une autonomie au moins partielle, une connaissance/perception locale de

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l’environnement et qui ne sont pas commandés de façon centralisée) interagissant selon certaines règles. La dynamique d’un tel système inclut des comportements continus et discrets, il s’agit donc de l’étude d’une classe de systèmes hybrides. Un objectif de ce module est d’exploiter les propriétés topologiques du graphe d’interactions entre les agents afin de donner des conditions algébriques facile à vérifier pour l’accord global. D’autre part on va s’intéresser au problème des conditions garantissant une vitesse de convergence au moins égale à une vitesse initialement prévue. Les applications visées concernent le contrôle coopératif de véhicules/robots. Bureau d’études sur la plate-forme SAMI.

EC Traitement d’images

Les techniques employées pour extraire l’information jugée utile dans une image font souvent appel à des outils mathématiques spécifiques et des approches propres à la discipline. Ce module vise à présenter les moyens théoriques et les méthodologies les plus intéressants pour traiter et analyser une image. Quelques avancées significatives et récentes dans le domaine sont abordées en développant plus particulièrement des thèmes liés aux activités de recherche des équipes de l’école.

EC Signaux et systèmes biomédicaux

Le développement très rapide des techniques de traitement du Signal et de l'image a apporté une véritable révolution dans les diagnostics et traitements médicaux. Depuis que les signaux sont numériques, le concept de signal médical a largement évolué : une image médicale est maintenant considérée comme la représentation de la distribution spatiale d'une grandeur physique, chimique ou physiologique quelconque dans une région de l'organisme humain. Régulièrement, apparaissent des cartographies de nouveaux paramètres obtenus soit par des protocoles originaux à partir des méthodes existantes, soit à partir de phénomènes physiques non encore utilisés. Ce module présentera les techniques les plus récentes et les spécificités des signaux et systèmes biomédicaux. La problématique et les principales méthodologies utilisées dans le traitement des signaux issus de la médecine nucléaire, du radiodiagnostic, de la radiothérapie, du chimio-diagnostic et de la chimiothérapie seront développées.

EC Analyse de données

Ce module introduit des notions élémentaires d’analyse de données. Il s’agit en général de méthodes statistiques multidimensionnelles. Elles servent à traiter un nombre très important de données et de dégager les aspects les plus intéressants de la structure de celles-ci. L’objectif est d’aider à faire ressortir les relations pouvant exister entre les différentes données et à en tirer une information statistique qui permet de décrire de façon plus succincte les principales informations contenues dans ces données.

EC Méthodes avancées en sûreté de fonctionnement

Ce module représente la suite du module EC « Sûreté de fonctionnement » et il s’intéresse à des approches spécifiques pour l’étude des systèmes statiques (d.p.d.v. fiabiliste), d’une part, et dynamiques, d’autre part.

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La fonction de structure et sa représentation par diagramme de Hasse sont des approches permettant la modélisation et l’évaluation de la fiabilité des systèmes statiques. Les diagrammes de décision binaire sont utilisés pour la décomposition des modèles lors de l’évaluation analytique probabiliste. L’impact des différents composants sur la fiabilité du système peut être évalué par l’étude des différents facteurs d’importance. Pour les systèmes dynamiques, les processus semi-markoviens et les extensions des réseaux de Pétri stochastiques permettent de prendre en compte des lois de probabilités différentes de la loi exponentielle (classiquement utilisée dans les études de sûreté de fonctionnement), afin de modéliser des phénomènes d’usure, de vieillissement. Les chaînes de Markov à décision permettent de réaliser l’optimisation de la politique de maintenance. Différents modèles de défaillances de cause commune sont également présentés, ainsi que leur modélisation par réseaux de Pétri stochastiques. Un bureau d’études traitera l’évaluation des Systèmes Instrumentés de Sécurité (SIS) utilisés pour la protection des installations industrielles.

EC Application aéro

Dans ce module, on présentera un domaine d’application de la commande où les problèmes posés (robustesse, poursuite de trajectoires …) nécessitent l’utilisation de techniques récentes de l’automatique. L'objectif est de présenter des applications aéronautiques ou aérospatiales (lanceurs, avion civil, avion souple, missiles …) dans lesquelles les fonctions de pilotage sont primordiales. L’accent sera mis sur les spécificités de ces problèmes par rapport aux problèmes académiques. Ce module sera organisé en grande partie sous forme de bureaux d’études longs où les élèves sont répartis en groupes et chaque groupe traite un problème spécifique. Les boites à outils de Matlab « Aerospace Toolbox » et « Virtual Reality » seront exploitées.

EC Commande et évaluation des SED

Ce module d’enseignement a pour objectif de transformer les connaissances acquises en deuxième année en modélisation des S.E.D. en compétences opérationnelles pour le développement de système de contrôle-commande et l’évaluation de leurs performances, notamment en termes de temps de réponse.

EC Réseaux de capteurs

Introduire les protocoles de l’Internet des objets (MAC et routage) et focaliser sur l’aspect « low power » et QoS des réseaux de capteurs sans fil.

EC Simulation numérique et robotique

Ce module a pour objectif d’acquérir des compétences en co-simulation de systèmes mécaniques (simulation du système physique et de sa commande).

EC Modélisation géométrique pour la fabrication additive 3D

Ce module a pour objective de former les étudiants aux problématiques liées aux technologies d'impression 3d qui sont de plus en plus populaires de nos jours. Une partie du cours s'intéressera

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aux différentes technologies de prototypage rapide (SLS, SLA, FDM, etc.). L'on s'intéressera aussi plus particulièrement aux problématiques liées aux imprimantes à filament, sur lesquels les étudiants pourront travailler lors des séances de TP : structures de support, motifs de remplissage, ordonnancement des chemins d'impression, etc. D'autres problématiques abordées seront plus générales et indépendante des technologies d'impression : erreur volumique lors du tranchage, équilibrage d'objets, etc.


L’objectif de ce projet de fin d’étude est de permettre à l’élève-ingénieur est de mettre en œuvre les connaissances acquises lors de leur formation à l’Ecole et de les appliquer à un problème concret de recherche et développement en ingénierie. Le sujet est proposé par un enseignant ou une équipe d’enseignants de la formation et les élèves travailleront en individuel ou en groupe en fonction du sujet et du travail nécessaire pour répondre au cahier de charge de l’étude. Les élèves développeront ainsi leurs facultés de raisonnement et d’adaptation, afin de s’immerger en entreprise lors du stage-ingénieur qui suivra à la fin du semestre S9.

EC Anglais

Offrir un enseignement modulaire répondant aux besoins des élèves: anglais professionnel et technique. Travail sur le thème de l’énergie.

EC Langue vivante 2

Travail sur le thème de l’énergie et développement des compétences de communication en milieu professionnel.


Entraîner les élèves à leurs futurs entretiens de recrutement. Examens de dossiers de candidature : simulations d’entretiens de personnalité. Apporter aux étudiants une vision «historique » du management ainsi qu’une réflexion sur l’entreprise et l’homme au travail. Ce cours est aussi une invitation à une promenade autour des principes clés de l’histoire des motivations tout en gardant à l’esprit que l’ingénieur va évoluer dans un monde de relations humaines.


Ce module, principalement assuré sous forme de conférence industrielle, a pour but de faire acquérir à tous les élèves de l’ENSEM une solide culture scientifique dans le domaine de l’énergie. Ce module est consacré aux activités de recherche dans le domaine de l’énergie.

EC Stage Ingénieur ou R&D

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L’objectif du stage de troisième année est de préparer l’insertion professionnelle des étudiants ; le stage est un moyen essentiel pour confronter les connaissances acquises durant le cursus universitaire au savoir faire des entreprises. En effet, ce module de formation pratique est véritablement l’occasion pour l’étudiant, immergé dans un milieu industriel, d’acquérir une culture d’entreprise et de démontrer qu’il possède les compétences humaines, techniques et scientifiques nécessaires pour assumer sa future fonction d’ingénieur.

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