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Séquence 9 – La vie du VAE racontée par ses données · Activité 1
La vie du VAE racontée par ses données
Durée : 1h30 — Ils dorment dans nos garages, grimpent les côtes sans broncher et ont transformé nos trajets quotidiens. Mais que racontent vraiment nos vélos électriques quand on les laisse parler ? Cette activité te fait découvrir les données produites par un VAE connecté, leur représentation numérique, puis leur traitement dans un tableur.
🎯 Situation de départ
Un vélo à assistance électrique (VAE) connecté enregistre en permanence des données invisibles pendant chaque trajet : kilomètres parcourus, pics de vitesse, usure de la batterie, habitudes de recharge… Derrière l'assistance au pédalage se cache un véritable trésor de données.
📡 Comment un VAE produit des données
Le VAE possède des capteurs et un système embarqué qui mesurent en continu différentes grandeurs pendant le trajet, puis enregistrent chaque mesure avec l'instant où elle a été prise (on parle de mesure horodatée). Ces mesures s'accumulent au fil du trajet pour former un fichier de données.
📖 Objet, descripteur, collection : le vocabulaire des données
Pour parler correctement d'un fichier de données, on utilise un vocabulaire précis :
Le fichier « Données du VAE » présente plusieurs descripteurs, par exemple : timestamp, lat, lon, speed_kmh, batt_pct, temp_c, assist_on. À toi de retrouver, pour chacun d'eux, à quel type de donnée il correspond.
🔤 Les types de données
Chaque descripteur a un type, qui indique la nature de la valeur qu'il contient :
- Texte / chaîne de caractères : une suite de caractères (lettres, chiffres, symboles).
- Nombre : une valeur numérique, entière ou décimale.
- Booléen : une valeur qui ne peut être que Vrai ou Faux (1 ou 0).
Observe attentivement la forme de chaque exemple de valeur dans le fichier de données pour déterminer son type : c'est exactement ce que te demande ta fiche d'activité.
💾 Le bit et la représentation binaire
Un ordinateur ne connaît que deux états : 0 et 1. Cette unité minimale d'information s'appelle un bit. En regroupant 8 bits, on obtient un octet, qui permet de représenter un caractère ou un petit nombre.
Pour convertir un nombre décimal en binaire, on peut le diviser successivement par 2 et noter les restes obtenus, jusqu'à ce que le quotient soit nul. Ta fiche d'activité te propose un exemple détaillé de cette méthode : suis-la pas à pas pour convertir les nombres demandés.
🔡 Le code ASCII
Les mots et les chaînes de caractères ne sont pas stockés tels quels : chaque caractère est associé à un code numérique (le code ASCII), que l'on peut écrire en décimal, en hexadécimal ou en binaire. Une table de conversion ASCII simplifiée est fournie dans le fichier « Données du VAE » pour t'aider à encoder les caractères demandés.
Rappel donné dans ta fiche : un caractère ASCII occupe toujours 1 octet, soit 8 bits. Cette règle te permettra aussi de calculer la taille d'une chaîne de caractères.
🗂️ L'organisation d'un fichier de données
Le fichier exporté par l'application du VAE est organisé comme un tableau : chaque colonne correspond à un descripteur (timestamp, vitesse, batterie…) et chaque ligne correspond à une mesure enregistrée à un instant donné. L'ensemble de ces lignes forme la collection des mesures du trajet.
📊 Exploiter les données avec LibreOffice Calc
Une fois les types de données identifiés, il faut exploiter réellement le fichier. Voici la démarche générale que tu vas suivre avec le tableau « Données VAE 3ème » :
- Ouvrir les données dans LibreOffice Calc.
- Identifier les descripteurs (les colonnes).
- Vérifier les types de données de chaque colonne.
- Repérer les données incohérentes ou suspectes.
- Nettoyer les données (supprimer les valeurs incohérentes).
- Trier et filtrer le tableau selon les besoins.
- Effectuer les calculs demandés (à l'aide des formules du tableur).
- Représenter les données sous forme de graphique.
- Interpréter les résultats obtenus.
- Réfléchir à la qualité et à la fiabilité des données.
Ta fiche d'activité te fournit les formules utiles (somme, moyenne, minimum, maximum, nombre de valeurs) ainsi que la procédure pour filtrer avec l'AutoFiltre. C'est à toi d'identifier les valeurs suspectes et de mener les calculs : cette page ne donne pas les résultats attendus.
🧠 Qualité et fiabilité des données
Un jeu de données réel n'est jamais parfait : certaines valeurs peuvent être manquantes, incohérentes ou physiquement impossibles (par exemple une vitesse ou un niveau de batterie qui n'a pas de sens). Avant d'exploiter un jeu de données, il est indispensable de les repérer et de les traiter, pour ne pas fausser les calculs et les graphiques réalisés ensuite.
Cette démarche mobilise ton esprit critique : ne considère jamais une donnée comme fiable sans la questionner.
🔒 Données personnelles et vie privée
Les données de trajet d'un VAE connecté peuvent contenir des informations sur les déplacements d'une personne : sa position GPS, les horaires de ses trajets, la fréquence de ses déplacements. Stockées dans un cloud, ces données soulèvent des questions de vie privée.
À toi de réfléchir : quelles données du VAE peuvent être considérées comme des données personnelles ? Quels risques leur stockage peut-il entraîner ? Comment pourrait-on limiter ces risques ? Ta fiche d'activité t'invite à répondre à ces questions (l'usage d'une IA générative est autorisé pour t'aider à trouver des idées).
🚲 Simulation interactive
Teste différents modes d'assistance et observe les données produites par le VAE.
🚲 Lancer la simulation VAE📚 Ressources pédagogiques
Documents complémentaires à utiliser pendant l'activité :
Les fiches de connaissances SFC1j, SFC1k, SFC1l et SFC1m sont consultables ci-dessus, dans les documents de l'activité.
Activité 1 — La vie du VAE racontée par ses données
VisualiserSFC1j — Vocabulaire des données
VisualiserSFC1k — Le bit et la représentation binaire
VisualiserSFC1l — Booléens, ASCII et nombres entiers
VisualiserSFC1m — Traitement des données avec un tableur
VisualiserDéfinitions clés
- Objet
- Une information que l'on peut stocker et traiter : dans le fichier du VAE, chaque ligne (chaque mesure) est un objet.
- Descripteur
- Le nom d'une caractéristique mesurée, par exemple la vitesse ou la température.
- Collection
- Un ensemble d'objets du même type, par exemple toutes les mesures d'un trajet.
- Booléen
- Une donnée qui n'a que deux valeurs possibles : Vrai ou Faux (souvent notées 1 ou 0).
- Bit
- L'élément minimum d'information, représenté par le symbole 0 ou 1.
- Octet
- Un groupe de 8 bits ; c'est la taille d'un caractère codé en ASCII.
- Code ASCII
- Un système qui associe à chaque caractère (lettre, chiffre, symbole) un code numérique, que l'on peut aussi écrire en binaire.
Points essentiels
- Un VAE connecté enregistre des centaines de mesures horodatées par trajet : position GPS, vitesse, niveau de batterie, température…
- Chaque descripteur d'un fichier de données a un type : texte/chaîne de caractères, nombre, ou booléen.
- Toute donnée est finalement codée en binaire (des 0 et des 1) pour être stockée ou transmise.
- Un tableur permet de nettoyer, trier, filtrer et calculer des statistiques sur un jeu de données.
- Avant d'exploiter un jeu de données, il faut vérifier sa qualité : repérer les valeurs manquantes ou impossibles.
- Les données de trajet (position, horaires) sont des données personnelles qui posent des questions de vie privée.
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