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Les logiciels libres à l'usage du jeune chercheur (et des autres...)
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Les logiciels libres à l'usage du jeune chercheur (et des autres...)

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En vue d'une présentation orale aux doctorants de mon école doctorale (ÉDSTIM), je suis le co-auteur d'un document qui se veut une brève approche des logiciels libres. Ayant voulu apporter un maximum …

En vue d'une présentation orale aux doctorants de mon école doctorale (ÉDSTIM), je suis le co-auteur d'un document qui se veut une brève approche des logiciels libres. Ayant voulu apporter un maximum d'informations pratiques, nous avons mis l'accent sur l'utilisation de logiciels d'utilisation courante ou scientifique. Bien sûr, tous sont libres dans les termes que nous définissons. Une part importante a aussi été donnée aux problèmes des formats de fichiers qui assurent indépendance de l'auteur et pérennité des documents. Un rapide état des lieux sur la question des brevets logiciels nous permet également de faire le point sur la situation.

Nous espèrons qu'un maximum de gens trouvera dans ce document des informations qu'ils mettront en pratique. Nous ne sommes ni des spécialistes, ni vraiment des informaticiens (un sur trois). Ceci a été réalisé avec l'envie d'apporter une manière différente de penser l'informatique aux chercheurs, souvent utilisateurs de logiciels propriétaires. Notre maitre-mot est liberté.

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  • 1. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Les logiciels libres à l’usage du jeune chercheur (et des autres. . .) Arnaud Gardelein et Stéphane Péchard 24 novembre 2005 1/36 24 novembre 2005
  • 2. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Pourquoi sommes-nous là ? 2/36 24 novembre 2005
  • 3. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Pourquoi sommes-nous là ? Tout simplement pour révolutionner votre manière d’utiliser et de penser l’outil informatique ! 2/36 24 novembre 2005
  • 4. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Les débuts du mouvement Aux débuts (1960 – 1970) informatique = partage des connaissances 1980 vente des premiers logiciels sans distribution du code source 1984 Richard Stallman créé le projet GNU, système libre 1985 création de la Free Software Foundation (FSF) 1989 sortie de la General Public Licence 1.0 (GPL) 1990 GNU est un système d’exploitation (presque) complet 3/36 24 novembre 2005
  • 5. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Naissance d’un système Mais le Hurd n’est pas prêt. . . 1991 Linus Torvalds place son noyau sous GPL : Linux 1994 Linux 1.0 =⇒ Linux 2.6.14.3 (aujourd’hui) 90’s Naissance du système GNU/Linux Aujourd’hui plusieurs centaines de distributions basées GNU/Linux 4/36 24 novembre 2005
  • 6. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Qu’est-ce qu’un logiciel libre ? Définition (GNU) : un logiciel est libre si l’utilisateur est 0. libre d’exécuter le programme, pour tous les usages 1. libre d’étudier le fonctionnement du programme, et de l’adapter à ses besoins 2. libre de redistribuer des copies, donc d’aider son voisin 3. libre d’améliorer le programme et de publier ses améliorations, pour en faire profiter toute la communauté 5/36 24 novembre 2005
  • 7. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Qu’est-ce qu’un logiciel libre ? Définition (GNU) : un logiciel est libre si l’utilisateur est 0. libre d’exécuter le programme, pour tous les usages 1. libre d’étudier le fonctionnement du programme, et de l’adapter à ses besoins 2. libre de redistribuer des copies, donc d’aider son voisin 3. libre d’améliorer le programme et de publier ses améliorations, pour en faire profiter toute la communauté =⇒ l’accès au code source est une condition requise 5/36 24 novembre 2005
  • 8. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Qu’est-ce qu’un logiciel libre ? Définition (GNU) : un logiciel est libre si l’utilisateur est 0. libre d’exécuter le programme, pour tous les usages 1. libre d’étudier le fonctionnement du programme, et de l’adapter à ses besoins 2. libre de redistribuer des copies, donc d’aider son voisin 3. libre d’améliorer le programme et de publier ses améliorations, pour en faire profiter toute la communauté =⇒ l’accès au code source est une condition requise Attention ! libre gratuit 5/36 24 novembre 2005
  • 9. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion OpenOffice.org : suite bureautique Un concurrent sérieux à l’hégémonie d’Office une suite bureautique complète et libre concurrent direct d’Office, presque compatible (90%) utilise des formats ouverts (OpenDocument, PDF, etc.) 6/36 24 novembre 2005
  • 10. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion OpenOffice.org Writer : traitement de texte 7/36 24 novembre 2005
  • 11. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion OpenOffice.org Calc : tableur 8/36 24 novembre 2005
  • 12. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion OpenOffice.org Impress : éditeur de présentations 9/36 24 novembre 2005
  • 13. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion OpenOffice.org Draw : module de dessin 10/36 24 novembre 2005
  • 14. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion OpenOffice.org Base : gestionnaire de bases de données 11/36 24 novembre 2005
  • 15. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Mais également un éditeur d’équations une ergonomie proche des autres suites de plus en plus d’utilisateurs, notamment dans l’administration (gendarmerie nationale, Trésor public, ministères de l’Équipement, de l’Intérieur, de l’Économie, des Finances et de l’Industrie, etc. ) 12/36 24 novembre 2005
  • 16. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion A LTEX : compositeur de texte 1978 TEX est le formateur de texte de Donald Knuth pour réaliser des documents de qualité, notamment scientifiques ; A 1982 LTEX est un jeu de macros au-dessus de TEX, plus aisées à utiliser (Leslie Lamport) ; 13/36 24 novembre 2005
  • 17. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion A LTEX : compositeur de texte 1978 TEX est le formateur de texte de Donald Knuth pour réaliser des documents de qualité, notamment scientifiques ; A 1982 LTEX est un jeu de macros au-dessus de TEX, plus aisées à utiliser (Leslie Lamport) ; Principe séparation contenu-mise en forme 13/36 24 novembre 2005
  • 18. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion A LTEX : compositeur de texte 1978 TEX est le formateur de texte de Donald Knuth pour réaliser des documents de qualité, notamment scientifiques ; A 1982 LTEX est un jeu de macros au-dessus de TEX, plus aisées à utiliser (Leslie Lamport) ; Principe séparation contenu-mise en forme à l’opposé du WYSIWYG (OpenOffice, Abiword, Word, etc.) et ses limites (rendu, typographie, gestion des longs documents, etc.) 13/36 24 novembre 2005
  • 19. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion A LTEX : que sait-il faire ? Points forts excellent rendu typographique A l’auteur se charge du contenu, LTEX fait le reste polyvalence (article, livre, présentation, lettre, etc.) multiplateforme, syntaxe inchangée depuis 1995 14/36 24 novembre 2005
  • 20. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion A LTEX : que sait-il faire ? Points forts excellent rendu typographique A l’auteur se charge du contenu, LTEX fait le reste polyvalence (article, livre, présentation, lettre, etc.) multiplateforme, syntaxe inchangée depuis 1995 Points faibles syntaxe particulière à intégrer l’habitude WYSIWYG, difficile à perdre 14/36 24 novembre 2005
  • 21. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Exemple Code begin{equation} beta_{2jkr} = dfrac{dfrac{1}{N} sumlimits_{i=1}^{N} (u_{ijkr} - overline{u}_{jkr})^4}{(dfrac{1}{N} sumlimits_{i=1}^{N} (u_{ijkr} - overline{u}_{jkr})^2)^2} nonumber end{equation} Rendu 1 N (uijkr − u jkr )4 N i=1 β2jkr = 1 N ( (uijkr − u jkr )2 )2 N i=1 15/36 24 novembre 2005
  • 22. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Gnuplot Une calculatrice graphique dans l’ordinateur ! Tracé de courbes Tracé de résultats de mesure 2D et 3D Ligne de commande interactive =⇒ utilisable pour le traitement massif de données 80 formats de sortie : A vectoriels : LTEX, Postsript, PDF, SVG. . . bitmap : JPEG, GIF. . . affichage direct (Windows, X, terminal texte. . .) 16/36 24 novembre 2005
  • 23. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Gnuplot : quelques exemples 3.5 Sans echantillon Avec echantillon 3 0.25 2.5 0.2 Puissance (mW) 2 Tension (V) 0.15 1.5 0.1 1 0.05 0.5 0 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Temps (H) 17/36 24 novembre 2005
  • 24. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Afficher des données : Gri Spécialisé dans l’affichage graphique de données 2D Contrôle précis de tous les éléments de l’affichage Différents types de graphiques Ligne de commande interactive → utilisable pour le traitement massif de données Très simple d’apprentissage 18/36 24 novembre 2005
  • 25. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Gri : exemples Example 11 (Arctic ice anomaly) 1955 1960 1965 1970 1975 1980 3 2 Area / 105km2 1 0 -1 -2 -3 1965 1970 Year 19/36 24 novembre 2005
  • 26. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Comme Matlab : Scilab Un logiciel de l’INRIA Logiciel de calcul scientifique Centaines de fonctions mathématiques Extensible : possibilité d’ajouter ses propres fonctions Structures de données sophistiquées : listes, polynômes, fonctions rationnelles, systèmes linéaires. . . Compatible avec Matlab : conversion des sources fournie (presque) Libre ! 20/36 24 novembre 2005
  • 27. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Comme Matlab : Scilab Quelques boîtes à outils disponibles. . . graphiques 2-D et 3-D, animations algèbre linéaire, matrices sparse fonctions polynomiales et rationelles Simulation : solveurs ODE et DAE Scicos : simulation de systèmes dynamiques hybrides traitement du signal Metanet : graphes et réseaux PVM : parallélisation statistiques 21/36 24 novembre 2005
  • 28. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Scilab : copie d’écran sous Windows 22/36 24 novembre 2005
  • 29. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Du calcul symbolique : Maxima Comme Maple, mais un peu différent ! Manipulation d’expressions (symboliques et numériques) équations différentielles, intégration, systèmes linéaires vecteurs, matrices, tenseurs séries de Taylor, transformées de Laplace Tracé de fonctions en 2D et 3D 23/36 24 novembre 2005
  • 30. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Maxima : copie d’écran 24/36 24 novembre 2005
  • 31. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion The Gimp : GNU Image Manipulation Program Le logiciel de dessin du monde libre disponible sous Unix, Mac OS et Windows utilisation variée : dessin artistique, retouche de photographies, manipulation d’images, graphisme web et même vidéo scriptables, nombreux plugins joue sur le terrain de Photoshop (1000e), mais ne vise pas le même public 25/36 24 novembre 2005
  • 32. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion The Gimp : copie d’écran 26/36 24 novembre 2005
  • 33. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Firefox : redécouvrez le web MSIE est le plus utilisé des navigateurs : 80% également le moins sécurisé et le plus obsolète ! ! novembre 2005 : sortie de Firefox 1.0 représente aujourd’hui environ 15% du marché issu de la séparation fonctionnelle de la suite Mozilla rapide, multiplateformes, extensible, plus sûr, plus respectueux des normes (CSS notamment) version 1.5 prévue pour très bientôt ! ! 27/36 24 novembre 2005
  • 34. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Firefox : copie d’écran 28/36 24 novembre 2005
  • 35. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Thunderbird : le cousin lecteur de courrier issu de la même suite Mozilla la version 1.0 date de décembre 2004 personnalisable (extensions, thèmes graphiques) sûr (signature électronique, chiffrement des messages, support des certificats et des systèmes sécurisés) intègre un carnet d’adresses et des outils d’importation gère multi-comptes courrier, groupes (news) et syndication (RSS, Atom) version 1.5 prévue pour très bientôt également ! ! 29/36 24 novembre 2005
  • 36. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Thunderbird : copie d’écran 30/36 24 novembre 2005
  • 37. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Des distributions à toutes les sauces. . . Principe ensemble cohérent de logiciels libres (suivant les distributions) la majorité basée sur GNU/Linux (mais n’oublions les BSD-like, Hurd, etc.) le logiciel est gratuit (téléchargeable), le packaging et le service est payant 31/36 24 novembre 2005
  • 38. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion . . .et forcément celle qu’il vous faut ! Différents modèles de distribution les destinées à l’entreprise (Red Hat, Suse) les orientées utilisateur final (Fedora, OpenSuse, Mandriva, Ubuntu, etc.) les purement communautaires (Debian, Slackware) les LiveCD (Knoppix, Mepis, Gnoppix, AmarokLive, etc.) parfois très spécifiques (pare-feu, multimédia, anti-virus, surveillance réseau, jeux, récupération système, etc.) 32/36 24 novembre 2005
  • 39. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Alors. . . 33/36 24 novembre 2005
  • 40. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Alors. . . Qu’attendez-vous pour changer ? 33/36 24 novembre 2005
  • 41. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Référence Les logiciels libres à l’usage du jeune chercheur (et des autres. . .) Par Arnaud Gardelein, Stéphane Péchard et Myriam Servières Vous trouverez la dernière version de ce document aux adresses suivantes : http ://www.polytech.univ-nantes.fr/A2D-STIM/ll.php http ://stephanepechard.net/ll.php http ://www.irccyn.ec-nantes.fr/∼pechard/ll.php 34/36 24 novembre 2005
  • 42. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Contrat Creative Commons Cette création est mise à disposition selon le contrat paternité ; partage des conditions initiales à l’identique disponible en ligne à l’adresse http ://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0/fr/ ou par courrier postal à Creative Commons 559 Nathan Abbott Way, Stanford California 94305, USA 35/36 24 novembre 2005
  • 43. Introduction Quels logiciels pour quels besoins ? GNU/Linux Conclusion Des questions ? 36/36 24 novembre 2005