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News 2018

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Août (4)

1er rajout connecteur série/UART NumWorks

Nouveau messagede critor » 07 Fév 2018, 14:40

89028668Si tu ouvres ta calculatrice
NumWorks
, tu noteras qu'elle dispose d'un groupe de 3 contacts avec une indication
UART
, et donc prévus pour exploiter une liaison série.

Ce connecteur avait déjà été utilisé par , mais avec des soudures non sécurisées ne permettant plus le transport de la calculatrice.

Pour avoir quelque chose de plus propre, il devrait être possible d'y souder relativement facilement une barrette de 3 broches au pas de 2,54mm.

C'est ce que s'est proposé de faire , avec des broches coudées qu'il a choisi d'orienter vers l'extérieur, et il a donc dû découper une petite fenêtre dans son boîtier pour pouvoir y accéder facilement.

Mais pour ceux qui ne veulent porter définitivement atteinte à l'esthétique extérieure de leur machine, il est aussi possible d'orienter les broches vers l'intérieur et de faire sortir quelques fils.
92679268926992709271


9272En connectant alors la calculatrice à une interface
USB/TTL
puis en la faisant redémarrer, on peut alors exploiter une console série offrant les commandes de tests suivantes :
  • ADC
  • BACKLIGHT
  • CHARGE
  • DISPLAY
  • EXIT
  • KEYBOARD
  • LED
  • MCU_SERIAL
  • PING
  • SUSPEND

9273On peut entre autres allumer la diode RGB de la couleur de son choix. Ci-contre, le produit de l'exécution de la commande LED=0x00FF00.

Notons, histoire de couper court à toute rumeur éventuelle, que ce n'est bien évidemment pas détournable à des fins de contournement du mode examen.

Avoir un connecteur externe en soit n'est pas interdit, et il en existe sur nombre de modèles. Ce que les textes disent c'est que les "modules externes" sont interdits : tout connecteur extérieur devra donc rester inutilisé pendant une épreuve. :#non#:

Dans le cas d'un connecteur interne, nous doutons qu'il soit possible de refermer le boîtier en incluant une interface
USB/TTL
et de quoi lui envoyer des commandes. Même une carte
Arduino
regroupant les deux n'y rentrera pas. :#non#:

Et puis, de toutes façons, lorsque l'on fait redémarrer la calculatrice
NumWorks
sur cette console, le firmware n'est pas complètement initialisé et ne sera donc entre autres pas utilisable pour faire des Maths/Sciences. :p
Même le framebuffer de l'écran n'est pas initialisé correctement, si bien que ce dernier aura un motif aléatoire. Et bien sûr tout redémarrage en mode normal réinitialisera l'état de la diode.


Source
:
viewtopic.php?f=102&t=21010
Lien vers le sujet sur le forum: 1er rajout connecteur série/UART NumWorks (Commentaires: 0)

Nouvelle mise-à-jour NumWorks 1.3.0

Nouveau messagede critor » 01 Fév 2018, 14:42

Depuis sa sortie pour la rentrée 2017, le développement de la calculatrice
NumWorks
s’était concentré sur des fonctionnalités novatrices encore jamais vues sur un modèle de milieu de gamme, et parfois même révolutionnaires tout court :
  • une application de probabilités polyvalente et très intuitive car parlant le langage des élèves :bj:
  • un environnement complet de développement Python :bj:
  • un moteur de calcul littéral :bj:
  • basé sur le précédent, un moteur de calcul exact complet, car non limité à un petit nombre prédéfini de formes remarquables contrairement aux autres modèles de milieu de gamme :bj:
Mais comme nous l’avions vu dans notre classement de rentrée
QCC 2017
, sur l’ensemble d’autres critères moins poussés la
NumWorks
était plus décevante, se comparant plutôt à l’entrée de gamme.

La nouvelle version
1.3.0
du firmware
NumWorks
sortant ce jour s’attaque à ce dernier point, et améliore de façon transversale nombre de fonctionnalités.
Voyons ensemble ce que ça donne pour chaque application :
Image Image Image Image Image Image Image Image




Application Calculs numérique, exact et littéral
:
Go to top

Du côté du moteur de calcul littéral et exact de l’application
Calculs
, nous bénéficions d’une meilleure simplification des logarithmes en base quelconque, et enfin du développement automatique des puissances de sommes ou différences. De plus, la touche
Ans
permettant de réutiliser le dernier résultat dans la saisie d’un calcul devient enfin fonctionnelle dans le contexte de résultats exacts et littéraux, ce qui facilitera nombre de manipulations.

Du côté du moteur d’affichage naturel, nous notons une amélioration en lisibilité de l’écriture des puissances qui était jusqu’alors assez contrastée avec celle des indices.

On apprécie l’arrivée de nouvelles fonctions dans la boîte à outils, dont enfin deux fonction de simulation :
  • random()
    qui renvoie un nombre aléatoire sur l’intervalle [0;1[
  • randint(a,b)
    qui renvoie un nombre entier aléatoire sur l’intervalle [a;b]
  • factor(n)
    qui effectue la décomposition d’un entier en facteurs premiers

De façon très pertinente depuis la dernière version, la réponse à un calcul pouvait être fournie sous forme d’une paire de résultats, l’un en écriture exacte et l’autre en écriture décimale. De quoi faire progresser l’utilisateur sur sa compétence
Représenter
, en mettant ainsi en évidence le lien qui les unit au lieu qu’il doive basculer manuellement de l’un à l’autre, et de façon pas toujours intuitive comme sur d’autres modèles. Toutefois, un problème était que ces deux résultats étaient systématiquement liés par le symbole environ, ce qui n’était pas toujours une notation correcte.
Désormais dans la nouvelle version, les paires de résultats utilisent le symbole environ ou égal adéquat. C’est bien mieux pour l’utilisateur, lui permettant non seulement de recopier sans crainte des réponses qui seront bien considérées comme exactes selon tous les critères de compétences, mais également sa leur propre compréhension du langage mathématique et sa compétence
Communiquer
qui va avec. :bj:

Niveau corrections de bugs, on peut citer la fonction
inverse()
qui certes fonctionnait quand on lui donnait une matrice, mais donnait une réponse assez originale quand on lui fournissait un nombre, multipliant l’inverse attendu par
undef×i
. Problème désormais corrigé.

Il y a aussi la fonction de calcul du nombre dérivé
diff()
qui dans certains cas renvoyait n’importe quoi pour la fonction valeur absolue, chose désormais corrigée.

D’ailleurs à ce sujet, l’algorithme interne de calcul du nombre dérivé semble avoir été profondément modifié, résistant dans la majorité des cas beaucoup mieux lorsque l’on tente de le piéger.

Enfin, comme
Calculs
devrait être l’application la plus utilisée, notons qu’il est maintenant possible d’y revenir très rapidement depuis une autre application grâce à un nouveau raccourci. Il suffit pour cela de taper
Maison
2 fois de suite puis de valider.



Application Fonctions
:
Go to top

Dans l’applications
Fonctions
, nous notons déjà un affinage des axes sur la vue graphique, ainsi qu’un tout nouveau curseur, et un décalage sur la gauche des valeurs affichées lorsque le nombre dérivé est activé, évitant ainsi de tronquer la valeur de ce dernier dans certains cas.

On voit de plus que l’affichage du nombre dérivé pour la fonction valeur absolue bénéficie de la même correction déjà abordée pour l’application
Calculs
.

Rappelons que lorsque le curseur est activé sur cette vue la calculatrice nous invite à taper
OK
pour accéder à un menu contextuel.

Et bien il y a du nouveau dans ce menu contextuel, avec un nouveau sous-menu
Calculer
permettant de :
  • Rechercher et afficher des points remarquables
    (minimum local, maximum local, point d’intersection entre deux courbes, zéro soit point d’intersection avec l’axe des abscisses)
    . Notons que contrairement à d’autres modèles, quand il existe plusieurs points répondant au critère sélectionné, l’on peut passer intuitivement de l’un à l’autre avec les flèches sans aucun besoin de reproduire toute la manipulation.
    On comprend d’ailleurs maintenant la raison d’être du nouveau curseur, sans lequel les points correspondant aux zéros auraient été fort mal mis en évidence.
  • Tracer et déterminer l’équation d’une tangente. On apprécie le rappel de la forme de l’équation accompagnant les valeurs de
    a
    et
    b
    , contrairement à d’autres modèles. :bj:
  • Calculer et représenter graphiquement la valeur d’une intégrale. On apprécie d’ailleurs dans ce cas le fait d’être guidé en direct lors de la sélection des bornes, par une indication textuelle en français, par la représentation graphique de l’aire correspondante, et aussi par une représentation en écriture naturelle de l’intégrale en bas à gauche pouvant permettre de vérifier si l’on est bien en train de spécifier ce que l’on pense. Un choix très pertinent qui tout en aidant l’utilisateur permettra de perfectionner sa compétence
    Représenter
    . :bj:




Application Suites
:
Go to top

Dans l’application
Suites
, quand on accède aux propriétés en sélectionnant son nom et faisant
OK
, on a désormais accès à une nouvelle option librement modifiable : l’indice du premier terme. De quoi s’adapter d’une part aux quelques exercices qui nous proposeront de temps en temps des suites ne démarrant pas au rang 0. Mais cela va bien plus loin que ça, car c’est aussi d’autre part une façon pour la calculatrice de s’adapter aux usages de différents pays. En effet, si la plupart des suites démarreront au rang 0 chez nous, en Amérique du Nord ce sera au rang 1.

Enorme nouveauté, il devient enfin possible de travailler sur des suites auxiliaires, c’est-à-dire des suites définies en fonction d’une autre, situation qui tombe quasiment chaque année au BAC. Avec cette amélioration tant attendue, on peut enfin qualifier la calculatrice
NumWorks
de conforme aux programmes de Première et Terminale, et la recommander sans réserve.

L’application
Suites
bénéficie de plus dans sa vue graphique de l’affinage des axes décrit plus haut pour l’application
Fonctions
.




Application Paramètres
:
Go to top

Il y avait un petit problème événementiel dans l’application
Paramètres
. Lorsque l’on validait un nouveau choix de nombre de chiffres significatifs, il n’était plus possible de changer d’avis et de valider les choix
Automatique
ou
Scientifique
. Du moins pas sans quitter puis revenir à cet écran. Problème désormais corrigé.




Applications Statistiques et Régressions
:
Go to top

Les application
Statistiques
et
Régressions
bénéficient elles aussi dans leurs vues graphiques de l’affinage des axes décrit plus haut pour l’application
Fonctions
.




Application Probabilités
:
Go to top

Un problème avec l’application Probabilités évoqué par certains enseignants aux journées APMEP, était la précision des résultats, limités à 3 décimales et non 3 chiffres significatifs. C’était embêtant dans le cas de probabilités très faibles, la calculatrice pouvant même retourner à tort une probabilité nulle. La nouvelle version corrige ce problème, la précision ayant été doublée avec dorénavant jusqu’à 6 décimales.

En conséquence de la taille d’affichage pouvant donc être accrue, les différents champs numériques permettant de saisir les données ou afficher les résultats ont désormais une taille variable, s’adaptant automatiquement à leur contenu. Fort appréciable dans le cas des intervalles, la relation de probabilité affichée contenant alors 3 champs numériques au lieu de 2.

Sur la relation de probabilité affichée, l’utilisateur avait le plus souvent le choix entre :
  • sélectionner et saisir la ou les bornes de la variable aléatoire X pour obtenir la probabilité
  • sélectionner et saisir la probabilité pour obtenir la ou les bornes de la variable aléatoire X
Notons que le 2ème choix n’est pas toujours offert dans le cas de relations du type
P(?≤X≤?)=?
, car il y a parfois plusieurs solutions et pas de critère permettant d’en privilégier une. La calculatrice permet par exemple d’obtenir les 2 bornes d’un intervalle à partir d’une probabilité dans le cas de la loi normale. Mais elle ne le permet pas dans le cas des lois binomiale, uniforme, exponentielle et de Poisson.
Même remarque pour les relations du type
P(X=?)=?
dans le cas des lois discrètes
(binomiale et de Poisson)
.

Ce n’est pas un problème en soi, mais cela avait une conséquence assez embêtante. Nombre d’utilisateurs ont pris l’habitude d’utiliser
shift
copy
pour copier les valeurs numériques puis
shift
paste
pour les coller dans une autre application,
Calculs
par exemple, afin de pouvoir continuer à travailler dessus pour la suite de leur exercice.

Or, dans les situations où la calculatrice ne permettait pas la saisie de la probabilité, il était tout simplement impossible de sélectionner sa valeur pour la copier, obligeant donc à la retenir de tête ou à la copier temporairement sur un bout de papier, le temps de changer d’application.

Ce problème est désormais résolu lui aussi. Tous les champs numériques des relations, même ceux non modifiables, peuvent dorénavant être sélectionnés et copiés.

Enfin, comme visible ci-dessus, l’application
Probabilités
bénéficie elle aussi pour son interprétation graphique de l’affinage des axes décrit plus haut pour l’application
Fonctions
.




Application Python
:
Go to top

Comme l’application
Fonctions
et conformément aux programmes scolaires de l’enseignement secondaire, l’application
Python
permet désormais d’effectuer des simulations, grâce à l’ajout d’un tout nouveau module à importer,
random
.

En plus des guillemets, les chaînes de caractères deviennent délimitables avec des apostrophes suite à l’ajout de ce caractère dans le catalogue. Il sera est donc maintenant possible d’alterner entre les délimiteurs selon le contenu de la chaîne, afin d’éviter ou limiter le besoin de faire appel au caractère d’échappement.

Dans le contexte des listes, le caractère
‘:’
permettant de référencer une suite d’éléments de positions consécutives est maintenant reconnu et parfaitement fonctionnel.

Les fonctions
min()
et
max()
déjà listées au catalogue deviennent également fonctionnelles dans le contexte de listes.

Et puis nous avons une toute nouvelle instruction d'entrée,
input()
, permettant d'inviter avec le message de son choix l'utilisateur à saisir une donnée en cours d'exécution d'un programme.

Enfin, parlons performances. Cela ne concerne pas que l’application
Python
mais c’est celle où peut aisément mettre en évidence les différences. La
NumWorks
était déjà dans sa version
1.2.0
précédente la calculatrice graphique la plus performante à ce jour. Il n’empêche que comme déjà annoncé, les performances de la calculatrice ont été en prime améliorées de façon significative depuis la version précédente, suite à l’acceptation de deux contributions au code source officiel :
Voici ci-dessous en vidéo ce que donne le tracer d’un même programme de fractale avec l’ancienne version
1.2.0
et la nouvelle version :
Code: Tout sélectionner
from kandinsky import set_pixel
def mandelbrot(W,H,N) :
w=2.7/(W-1)
h=1.87/(H-1)
n=255.0/N
for x in range(W):
  for y in range(H):
   z=complex(0,0)
   c=complex(w*x-2.1,.935-h*y)
   for j in range(N):
    z=z*z+c
    if abs(z)>2:
     break
   set_pixel(x,y,255*65792*j+256)


L’ancienne version mettait donc
1min14s
quand la nouvelle ne met plus que
54 secondes
, une progression extraordinaire ! :bj:




En conclusion, la nouvelle version
NumWorks
ratisse large et apporte du bon biscuit à tout-le-monde. Avec notamment la gestion des suites auxiliaires, nous n’aurions plus aucune objection ou mise en garde à formuler auprès d’élèves de Première ou Terminale envisageant de s’équiper de ce modèle. La
NumWorks
est désormais en adéquation globale avec l’ensemble du programme scolaire du lycée français, félicitations ! :bj:




Liens
:
Lien vers le sujet sur le forum: Nouvelle mise-à-jour NumWorks 1.3.0 (Commentaires: 19)

NumWorks et lecteur carte micro SD

Nouveau messagede critor » 22 Jan 2018, 18:20

890286688866Ami bricoleur, bonjour. :)

Nous avions déjà vu qu'il était possible de rajouter une puce
Flash
externe pour étendre la capacité mémoire de ta calculatrice
NumWorks
, sur son emplacement
U7
à 2x4=8 contacts.

Peut-être savais-tu que comme les appareils de la gamme
TI-Nspire
et la
HP Prime
, la calculatrice
NumWorks
offre sur sa carte électronique divers connexions pour débogage :
  • un emplacement
    J2 Cortex Debug
    pour connecteur à 2x5=10 broches, comparable aux connecteurs
    JTAG
    des autres modèles
  • une connexion série 3 broches
    UART Rx/Tx

Comme pour la
Casio fx-CP400+E
, si tu as déjà consulté les plans de ta calculatrice
NumWorks
, peut-être savais-tu aussi que juste au-dessus de
U7
sur l'emplacement
U8
à 8 contacts, il est possible de rajouter un lecteur de carte
Micro SD
. ;)

Dans tous les cas, pour le plaisir des yeux, ci-contre une première image présentant cet ajout. :bj:

Rappelons que la réglementation des examens en France et dans d'autres pays interdit explicitement l'utilisation de "modules externes". Si tu te rajoutes un lecteur de carte mémoire et modifies le boîtier de la calculatrice pour le rendre accessible depuis l'extérieur, il devra impérativement être vide en cours d'épreuve. :#non#:
Et rien de nouveau, c'était déjà le cas pour les
Casio Graph 85SD
,
Casio Graph 95
,
HP-49G+
et
HP-50G
, même si nous doutons que tous les surveillants aient appliqué la consigne.

Si par contre le lecteur que tu rajoutes est uniquement interne, ce qui implique donc que son contenu ne peut pas être remplacé en cours d'épreuve, du moins pas sans avoir à ouvrir la machine ce qui nécessiterait des outils de toutes façons interdits en salle d'examen, aucun problème selon la réglementation actuelle. ;)
Lien vers le sujet sur le forum: NumWorks et lecteur carte micro SD (Commentaires: 12)

Gagne une NumWorks au concours Mathix

Nouveau messagede critor » 09 Jan 2018, 17:11

Toujours pas pu gagner de calculatrice
NumWorks
aux différents concours organisés ici ou ailleurs depuis la rentrée ? ;)

Voici une nouvelle occasion pour toi en répondant à la question de probabilités du concours
Mathix
d'ici le 15 février : :bj:
Lien vers le sujet sur le forum: Gagne une NumWorks au concours Mathix (Commentaires: 0)

Prochain OS NumWorks : performances encore plus écrasantes !

Nouveau messagede critor » 17 Déc 2017, 14:56

8666Dans un article précédent nous découvrions que la nouvelle calculatrice
NumWorks
de la rentrée 2017 était nettement plus performante que la calculatrice
HP Prime
, raflant donc à cette dernière le titre de
"calculatrice graphique la plus performante"
qu'elle détenait depuis la rentrée 2013.
Selon le contexte, à code interprété équivalent, la
NumWorks
était de
1,32
à
2,15
fois plus rapide, ce qui était bien au-delà de la tolérance d'une simple erreur de mesure. :o


Cela pouvait paraître à priori surprenant quand on sait que la
NumWorks
dispose d'un processeur
ARM Cortex-M4
cadencé à
100MHz
, et la
HP Prime
un processeur
ARM9 (ARMv5)
cadencé à
400MHz
.

Objectons quand même qu'il y a d'une part non pas une mais deux générations d'écart entre ces deux processeurs, en faveur de la
NumWorks
.

Et que d'autre part, les
400 MHz
supposés de la
HP Prime
ne sont pas mis en avant sur les sites en
hp.com
. Il se pourrait qu'il s'agisse d'une fausse information propagée à tort par la communauté depuis avril 2013 suite aux premiers démontages de calculatrices
HP Prime
ayant révélé une puce processeur
Samsung S3C2416XH-40
. En effet les spécifications de cette puce mentionnent un
400 MHz
mais en tant que
fréquence nominale maximale
à ne pas dépasser. Rien à voir donc à priori avec la fréquence réelle de la puce une fois installée dans la calculatrice. En pratique la calculatrice
HP Prime
, afin d'économiser la batterie, pourrait utiliser une fréquence réelle fixe inférieure, ou même variable en fonction de la charge batterie restante, mystère. Ceci expliquerait en tous cas les très nettes différences en performances.




Quoiqu'il en soit, la calculatrice
NumWorks
n'a pas fini de t'en faire voir de toutes les couleurs, au propre comme au figuré.

Entre la sortie du
firmware
1.2.0
le
5 décembre
dernier et le
7 décembre
, plusieurs soumissions censées optimiser les performances ont été acceptées dans le code source officiel :

Voyons de suite ce que cela donne sur un même programme interprété, avec une recompilation du
firmware
NumWorks
à partir du code source dans sa version du
7 décembre 2017
, soit à
J+2
de la version
1.2.0
:
Code: Tout sélectionner
from kandinsky import set_pixel
def mandelbrot(W,H,N) :
w=2.7/(W-1)
h=1.87/(H-1)
n=255.0/N
for x in range(W):
  for y in range(H):
   z=complex(0,0)
   c=complex(w*x-2.1,.935-h*y)
   for j in range(N):
    z=z*z+c
    if abs(z)>2:
     break
   set_pixel(x,y,255*65792*j+256)



Le
firmware
1.2.0
publié met
1min14s
quand la recompilation du
7 décembre
ne met plus que
54 secondes
, extraordinaire ! :bj:.
A moins d'être capable de recompiler le code source tu ne peux certes pas bénéficier de cette accélération à ce jour, mais cela signifie quand même que la prochaine version publiée du firmware
NumWorks
sera encore
1,37
fois plus performante que le
firmware
1.2.0
actuel, et donc par conséquent
1,80
à
2,93
fois plus performante que la
HP Prime
! :o

Non seulement la
NumWorks
était déjà la meilleure calculatrice graphique sur le plan des performances, mais avec de tels rapports elle n'est visiblement pas prête de recéder sa place à un autre modèle, du moins pas parmi ceux existant à ce jour.
Lien vers le sujet sur le forum: Prochain OS NumWorks : performances encore plus écrasantes ! (Commentaires: 3)

Performances, la NumWorks détrône la HP Prime ! :o

Nouveau messagede critor » 09 Déc 2017, 19:07

Comme rappelé récemment dans l'épisode 19 de notre classement QCC de rentrée 2017, la
HP Prime
était depuis la rentrée 2013 la calculatrice graphique la plus rapide. Mais lors de la mise à jour de cet épisode suite à la sortie de la calculatrice
NumWorks
, nous remarquions que la
NumWorks
semblait la dépasser en performances
(testées sur l'évaluation de programmes de calcul numérique)
.

Avec un processeur cadencé quatre fois moins vite,
ARM Cortex-M4
à
100MHz
pour la
NumWorks
contre
ARM9 (ARMv5)
à
400MHz
pour la
HP Prime
(à moins que cette dernière information répandue sur Internet ne soit que la fréquence nominale et non la fréquence réelle ?)
c'était assez surprenant. Nous ne pouvions exclure une erreur de mesure, les écarts ne faisant que quelques centièmes de seconde. En effet notre protocole de test utilisait le même programme pour tous les modèles, programme que l'on ne pouvait pas corser davantage à cause de limitations sur les modèles les plus faibles, et qui donc sur les meilleurs modèles terminait en moins d'une seconde, faisant ainsi perdre aux mesures en précision.

Aujourd'hui que le langage de programmation
Python
de la
NumWorks
n'est plus en version beta, et que la
HP Prime
gère aussi une forme de
Python
, tentons d'éclaircir un petit peu le mystère entourant les différences de performances entre ces deux modèles, et de les départager équitablement.

Nous allons cette fois-ci tester les performances avec un programme graphique. Reprenons le programme
Mandelbrot
inclus en exemple sur la
NumWorks
, et adaptons-le à l'identique pour la
HP Prime
. Nous ne dessinerons donc dans les deux cas que
320x222
pixels au lieu
320x240
, puisque les écritures sur la barre de titre sont bloquées sur la
NumWorks
ce qui pourrait fausser la comparaison.

programme
NumWorks
en
Python

(versions 1.2.0+)
programme
HP Prime
en
simili-Python

(versions 12951+)
Code: Tout sélectionner
import kandinsky
def mandelbrot(W,H,N) :
for x in range(W):
  for y in range(H):
   z=complex(0,0)
   c=complex(2.7*x/(W-1)-2.1,-(1.87*y/(H-1)-.935))
   j=0
   while j<N and abs(z)<2:
    j=j+1
    z=z*z+c
   t=255*j/N
   col=kandinsky.color(int(t),int(.75*t),int(.25*t))
   kandinsky.set_pixel(x,y,col)
Code: Tout sélectionner
#cas
def fractal_python(W,H,N) :
local x,y,z,c,j,t,col
for x in range(W):
  for y in range(H):
   z=0
   c=2.7*x/(W-1)-2.1-i*(1.87*y/(H-1)-.935)
   j=0
   while j<N and abs(z)<2:
    j=j+1
    z=z*z+c
   t=255*j/N
   col=RGB(IP(t),IP(.75*t),IP(.25*t))
   PIXON_P(x,y,col)
FREEZE
WAIT(0)
#end


La
NumWorks
met seulement
1min26s
à effectuer le tracer pendant que la
HP Prime
se traîne péniblement pendant
4min22s
. On confirme donc, hélas, des performances très décevantes pour la
HP Prime
, le même programme mettant 3 fois plus de temps à allumer le même nombre de pixels. :'(

Notons que dans les deux cas, on peut voir à l’œil nu les pixels s'allumer progressivement de haut en bas sur chaque colonne, ce qui suggère bien un fonctionnement similaire des instructions graphiques, légitimant ainsi la comparaison.

Bien que les
TI-Nspire
disposent d'un
Python
non officiel
, nous ne pouvons y exécuter exactement le même programme et c'est pour cela qu'elles sont absentes de ce test. En effet, les fonctions graphiques de l'évaluateur
Python
en question fonctionnent différemment et ne permettent pas d'écrire directement sur l'écran, obligeant à définir et écrire des zones hors écran (offscreen) qui seront remplies puis affichées d'un seul coup. Un très mauvais choix d'ailleurs dans le contexte scolaire de lycéens débutants d'imposer ce fonctionnement, alors qu'au contraire il faudrait leur laisser expérimenter l'écriture directe et en saisir les limites pour qu'il puissent alors comprendre l'intérêt de passer par une zone 'offscreen'. Pas possible non plus de choisir un autre langage interprété comme le TI-Basic, puisqu'il ne dispose pas de fonctions de sorties graphiques sur ces modèles. Le Lua n'est pas non plus une solution puisqu'il ne gère pas les nombres complexes d'une part, obligeant donc à passer par divers astuces risquant de fausser la comparaison, et d'autre part 'bufferise' les sorties écran, les temporisant donc pour les rendre effectives de façon groupée en fin d'exécution de la fonction de rafraîchissement on.paint(gc).




Pourquoi la
HP Prime
est-elle si lente ? Deux hypothèses :
  1. soit on incrimine le
    CAS
    , le langage
    simili-Python
    de la
    HP Prime
    n'étant disponible que dans le contexte
    CAS
    , et nous avions vu dans l'épisode en question que les calculs étaient nettement plus lents dans ce cadre
  2. soit on incrimine son évaluateur/traducteur
    Python

Pour valider ou infirmer cette dernière hypothèse, traduisons le même programme dans le langage interprété
HPPPL CAS
originel de la
HP Prime
:
Code: Tout sélectionner
#cas
fractal_cas(w,h,n)
BEGIN
local x,y,z,c,j,t,col
FOR x FROM 0 TO w-1 DO
  FOR y FROM 0 TO h-1 DO
   z:=0
   c:=2.7*x/(w-1)-2.1-i*(1.87*y/(h-1)-.935)
   j:=0
   WHILE j<N AND abs(z)<2 DO
    j:=j+1
    z:=z*z+c
   END;
   t:=255*j/N
   col=RGB(IP(t),IP(.75*t),IP(.25*t))
   PIXON_P(x,y,col)
  END;
END;
FREEZE
WAIT(0)
#end

[

Et bien c'est pire, la
HP Prime
passant de
4min22s
à
4mins35s
. Ce qui implique que l'écriture à la
Python
ne complexifie pas la chose, et le temps additionnel étant probablement dû à l'évaluation des lignes supplémentaires de fin de bloc qui sont omises en
Python
.



Ce serait donc la faute du
CAS
? Voyons si nous pouvons valider cette hypothèse en réécrivant le même programme en langage interprété
HPPPL non-CAS
:
Code: Tout sélectionner
EXPORT fractal(w,h,n)
BEGIN
local x,y,z,c,j,t,col
FOR x FROM 0 TO w-1 DO
  FOR y FROM 0 TO h-1 DO
   z:=0
   c:=2.7*x/(w-1)-2.1-i*(1.87*y/(h-1)-.935)
   j:=0
   WHILE j<N AND abs(z)<2 DO
    j:=j+1
    z:=z*z+c
   END;
   t:=255*j/N
   col=RGB(IP(t),IP(.75*t),IP(.25*t))
   PIXON_P(x,y,col)
  END;
END;
FREEZE
WAIT(0)
#end


Bien, la
HP Prime
tombe cette fois-ci à seulement
2min24s
, doublant presque ses performances. Le contexte
CAS
limite bien les performances même quand on ne fait pas appel à ses spécificités, et il est ainsi dommage que le langage
simili-Python
ne soit donc disponible que dans ce cadre, surtout quand il n'y a aucune intention de faire du calcul exact ou littéral.

Toutefois,
2min24s
c'est quand même nettement plus lent que les
1min26s
de la
NumWorks
. D'autres facteurs interviennent donc visiblement, et l'on peut valider la constatation de l'épisode 19.

Cela ne veut pas forcément dire que son processeur est plus puissant, mais en tous cas en terme de performances effectives et ce depuis la rentrée 2017, la meilleure calculatrice graphique est donc la
NumWorks
. :bj:
Lien vers le sujet sur le forum: Performances, la NumWorks détrône la HP Prime ! :o (Commentaires: 66)

Nouvel OS NumWorks 1.2.0 - Calcul exact+littéral et Python !

Nouveau messagede critor » 05 Déc 2017, 14:28

9033Aujourd'hui sort le nouveau
firmware
1.2.0
pour ta calculatrice
NumWorks
. Découvrons ensemble les toutes dernières nouveautés et améliorations.

Sommaire
:

  1. Moteur de calcul exact…
  2. … et littéral ?
  3. Environnement de développement Python
  4. Conclusion


1) Moteur de calcul exact…
Go to top

Comme déjà présenté sur le stand
NumWorks
aux journées APMEP à Nantes, la première chose qui saute aux yeux après l’installation du nouveau
firmware
, c’est la présence enfin d’un moteur de calcul exact dans l’application
Calculs
; l’un des points essentiels qui manquaient face aux modèles concurrents de milieu de gamme
TI-83 Premium CE
et
Casio Graph 35/75/90+E
. :bj:

NumWorks
ne manque pas d’y rajouter sa petite touche habituelle d’originalité, avec un affichage mixte profitant intelligemment de la définition de l’écran en 320x240 pixels pour y présenter les résultats à la fois en écriture exacte et décimale. Cela a certes l’avantage évident d’éviter à l’utilisateur des manipulations plus ou moins complexes pour basculer de l’une à l’autre, comme il devrait le faire sur les autres modèles. Mais cet affichage a également des effets positifs sur les compétences de l’utilisateur, ayant l’avantage de lier ici clairement ces formes comme deux représentations du même objet mathématique au lieu de les séparer, et de plus avec une formulation mathématique correcte avec le symbole environ; de quoi améliorer à la fois l’acquisition des compétences
Représenter
et
Communiquer
. :bj:

Accessoirement pour peut-être mieux optimiser l’affichage par rapport à cette nouveauté, notons que dans l’application
Paramètres
il est désormais possible de choisir le nombre maximum de chiffres significatifs affichés, par défaut 7. Mais notons bien que même si c’est un paramètre global, il ne s’appliquera en pratique qu’à l’application
Calculs
.

Le moteur de calcul exact utilisé semble à priori aussi performant que la concurrence de milieu de gamme, gérant de même les binômes de radicaux ainsi que les nombres imaginaires
(Terminales S, STI2D et STL-SPCL)
. :bj:

Rappelons pour référence que les modèles de milieu de gamme concurrents
TI-83 Premium CE
et
Casio Graph 35/75/90+E
gèrent deux familles de résultats réels exacts :
  • $mathjax$\pm\frac{a\pi}{b}$mathjax$
    pour la trigonométrie bien évidemment
  • $mathjax$\frac{\pm a\sqrt{b} \pm c\sqrt{d}}{f}$mathjax$
    qui est une famille de nombres avec des propriétés aisément vérifiables par les processeurs légers, et couvrant l’essentiel des besoins des lycéens jusqu’en Première

Quelle n’est donc pas notre surprise en découvrant que le moteur de calcul exact intégré gère d’autres formes plus complexes, notamment les valeurs trigonométriques remarquables en
$mathjax$k\frac{\pi}{5}$mathjax$
,
$mathjax$k\frac{\pi}{8}$mathjax$
et
$mathjax$k\frac{\pi}{10}$mathjax$
avec
k
entier. Valeurs non gérées chez la concurrence en-dessous des modèles haut de gamme
(du moins, pas sans des programmes additionnels qui seront de toutes façons détruits par le mode examen)
. :o

NumWorks
aurait-il géré une liste de formes exactes un peu plus nombreuses ou générales que celles des moteurs exacts de milieu de gamme concurrents ?


En fait, il ne semble pas y avoir de limite selon nos tests. Pour tout calcul n’utilisant pas d’écriture décimale, aussi complexe soit-il, la calculatrice est désormais potentiellement capable de retourner une valeur exacte. En pratique, des conséquences fort sympathiques pour tous les élèves de séries générales et technologiques, avec un modèle de milieu de gamme enfin conforme aux programmes de Terminale qui ne font travailler quasiment que sur les fonctions logarithmique et exponentielle, dont les formes exactes qui en découlent n’étaient pas gérées par les modèles concurrents de milieu de gamme ! :bj:

En théorie, cela impliquerait que le fonctionnement interne du moteur utilise non pas une liste de formes prédéfinies, mais des arbres binaires de calculs, soit la base d’un moteur de calcul littéral. Et si en fait… :o



2) … et littéral ?
Go to top

… et bingo, le nouveau moteur de calcul
NumWorks
ne fait pas que fonctionner comme un moteur de calcul littéral, il fait vraiment du calcul littéral ! :bj:

Il semble toutefois très limité, et ne saurait en rien être comparé avec les moteurs de calcul dits CAS intégrés aux modèles haut de gamme :
  • D’une part il ne sait rien faire d’autre que simplifier des expressions littérales. Pas de possibilité de préciser si l’on souhaite que la simplification se fasse par factorisation ou développement.
  • D’autre part, il n’y a eu aucun ajout de fonction utilisant ce moteur. Pas de possibilité donc contrairement aux modèles CAS de résoudre des équations, dériver, primitiver, calculer des limites, déterminer des ensembles de définition ou encore obtenir des tableaux d’étude de fonction comme sur et .

Une autre sérieuse limitation est que le moteur refuse bizarrement de travailler sur des expressions littérales contenant des inconnues nommées avec d’autres lettres que
x
.
S’agirait-il d’un moteur de calcul littéral avec un alphabet à 1 lettre ?


En fait non. Après avoir écumé les touches et menus, on se rend compte qu’il s’agit d’un alphabet à 2 lettres, le moteur de calcul littéral fonctionnant avec les lettres minuscules
x
et
n
. En pratique, cela nous donne une fois de plus des conséquences très agréables au niveau lycée. Il sera par exemple très aisé pour les élèves d’interroger le moteur de calculs pour lui faire recracher nombre de formules du cours, pour les exponentielles par exemple, à un renommage de variables près.

Même si cela reste très limité par rapport aux modèles haut de gamme, ce calcul littéral extrêmement basique pourra parfaitement couvrir les besoins de nombre de lycéens de séries non scientifiques pour lesquels les derniers sujets de BAC fournissent de plus en plus les expressions littérales à utiliser au lieu de les demander. Pour les séries plus scientifiques, si il y aurait un point à rajouter en priorité pour nous, ce serait la dérivation.

La calculatrice
NumWorks
une fois mise à jour fait du calcul littéral. Mais avec toutes les limitations que nous venons de lister, on peut toutefois se demander si son moteur de calcul mérite ou pas l’appellation "moteur de calcul littéral" et si dans l’affirmative on peut pousser jusqu’à l’appellation de "CAS" (Computer Algebra System) ou pas, tout dépendant des définitions que l’on retient. Cette nuance est en effet essentielle car nombre d’examens/pays interdisent le CAS (Portugal, Pays-Bas, Baccalauréat International, plusieurs examens américains…), et ce serait plus que dommage que la
NumWorks
s'y fasse refuser…


Quoiqu’il en soit, après mise à jour la
NumWorks
devient bel et bien capable de faire du calcul littéral. Nous ne pouvons honnêtement qu’en tirer un bilan extrêmement positif. Pour la première fois en ce jour historique, le calcul littéral devient accessible sans programmes additionnels
(qui de toutes façons seraient détruits par le mode examen)
sous la barre psychologique des 100 € et donc avec un prix à seulement 2 chiffres, 80€ pour rappel, c'est une véritable Révolution ! :bj:


3) Environnement de développement Python :
Go to top

L’application
Python
bénéficie pour sa part d’améliorations significatives présentées en avant-première au séminaire national d’Algorithmique au lycée le 20 novembre dernier, seule calculatrice à avoir l’honneur d’y être mentionnée d’ailleurs car seule calculatrice conforme aux évolutions du programme mises en oeuvre cette rentrée 2017 et auxquelles était dédié ce séminaire.

Jusqu’à présent l’éditeur de scripts
Python
de la
NumWorks
était en version beta, et était même jugé plutôt inutilisable en classe selon certains commentaires. De notre côté, nous l’avions toujours vu comme un aperçu certes limité - car probablement développé en vitesse - mais très encourageant, d’une fonctionnalité forcément destinée à évoluer rapidement. Un peu comme une démo jouable. Et voici aujourd’hui le grand jour. ;)

Oubliez le script unique à écraser et recommencer à chaque utilisation, l’application
Python
gère désormais plusieurs scripts *.py, que l’on peut librement rajouter, nommer, renommer et bien évidemment supprimer. Ils prendront alors la forme de modules pouvant être importés ou lancés directement
(standalone)
. :bj:

Niveau éditeur nous avons aussi de belles améliorations avec une indentation automatique se déclenchant sur les retours à la ligne après saisie de toute instruction introduisant un bloc
(boucles, conditionnelles…)
. On peut également remarquer que les espaces saisis en début de ligne sont désormais insérés et supprimés par paires. De quoi saisir plus rapidement du code Python respectant les conventions d’écriture et d’indentation
(indentation avec 2 ou 4 espaces)
, tout en économisant la durée de vie de sa touche espace. ;)

Avec le nouveau bouton s’appelant
console
ou
shell
selon la langue ou via l’exécution directe d’un script
(standalone)
, on a justement accès à une console de type REPL
(Read Eval Print Loop)
. Notons qu’il est possible pour chaque script existant de choisir si il doit être importé automatiquement à l’ouverture de la console via le bouton ou pas, ce qui évitera d’avoir à ressaisir les mêmes commandes d’importation à chaque utilisation. Cette console est particulièrement aboutie, permettant même de remonter dans l’historique pour copier une commande. En cas de déclenchement d’une erreur, elle précise même le numéro de ligne l’ayant déclenchée, permettant enfin une correction rapide du code. Dommage toutefois que l'éditeur ne numérote pas les lignes, surtout en cas d'erreur dans un script conséquent.

Mais ce n’est pas tout. L’éditeur ainsi que la console disposent désormais d’une formidable aide à la saisie via la touche
boîte à outils (toolbox)
. :D

On y dispose entre autres d’un catalogue listant alphabétiquement les fonctions disponibles, mais notamment en tête de liste tous caractères spéciaux et symboles utiles au langage
Python
qui n’avaient pas été inclus sur les touches clavier : :bj:
  • # pour les commentaires
  • % pour le reste d’une division euclidienne
  • \n pour les retours à la ligne dans des chaînes de caractères
  • \t pour les tabulations dans des chaînes de caractères
  • &, ^ et | pour les opérations bit à bit
Quant aux différentes fonctions suivant alphabétiquement ces caractères, on peut y accéder très rapidement en tapant leur première lettre au clavier. Cela manque toutefois d’intuitivité, puisqu’il faudra deviner qu’il faut taper manuellement
alpha
à chaque fois pour débloquer cette fonctionnalité.

On y trouve également des raccourcis pour créer rapidement des blocs d’instructions de boucles et conditionnelles, déclinés eux-mêmes en prime sous plusieurs modèles afin d’accélérer encore davantage leur saisie. :bj:

Enfin la boîte à outils permet de lister les modules disponibles intégrés, et donc de détailler et saisir rapidement les différentes fonctions qu’ils proposent. Outre le module de dessin
kandinsky
, on note l’ajout de deux nouveaux modules :
math
, ainsi que
cmath
pour les nombres imaginaires/complexes très utiles aux Terminales S, STI2D et STL-SPCL.

Profitons-en pour remarquer que toutes ces fonctions, qu’elles soient accédées par les modules ou par le catalogue, disposent d’une ligne explicative; une aide intégrée fort appréciable ! :bj:

Citons aussi la touche
var
qui, de façon complémentaire, permettra de lister les fonctions et variables globales existantes dans le contexte courant, c’est-à-dire définies dans les scripts importés et également dans le script courant si nous sommes dans l’éditeur.


Par défaut l’application est préchargée avec trois scripts d’exemples que l’on peut librement modifier :
  • factorial.py
    qui définit une fonction factorielle récursive
  • polynomial.py
    qui fournit une fonction permettant de récupérer en écriture décimale les racines réelles d’un polynôme du second degré
    (Première)
  • mandelbrot.py
    qui trace une fractale avec des paramètres légèrement différents de l’exemple de la dernière version, et constitue une réécriture intégrale en utilisant les fonctions et le module
    cmath
    .

Concernant la fractale, on peut toutefois bien évidemment modifier légèrement le programme pour lui redonner les mêmes paramètres que dans l’ancienne version et ainsi pouvoir comparer les performances :
version sans cmath
firmware 1.1.2
version avec cmath+fonction
firmware 1.2.0
Code: Tout sélectionner
import kandinsky
N=10
for x in range(320)
for y in range(222)
  zr=0
  zi=0
  cr=2.7*x/319-2.1
  ci=-1.87*y/221+0.935
  i=0
  while i<N and zr*zr+zi*zi<4
   i=i+1
   s=zr
   zr=zr*zr-zi*zi+cr
   zi=2*s*zi+ci
  rgb=int(255*i/N)
  col=kandinsky.color(int(rgb),int(.75*rgb),int(.25*rgb))
  kandinsky.set_pixel(x,y,col)
Code: Tout sélectionner
import kandinsky
def mandelbrot(N) :
for x in range(320):
  for y in range(222):
   z=complex(0,0)
   c=complex(2.7*x/319-2.1,-1.87*y/221+0.935)
   i=0
   while i < N and abs(z) < 2:
    j=j+1
    z=z*z+c
   rgb=int(255*i/N)
   col=kandinsky.color(int(rgb),int(.75*rgb),int(.25*rgb))
   kandinsky.set_pixel(x,y,col)

Appel avec mandelbrot(10)


On note un gain en performances significatif de près de 10%, le temps d’exécution passant de 2min30 à 2min17 ! :bj:



Conclusion :
Go to top

Finalement une très belle mise à jour. Notre classement QCC de rentrée 2017 qui classait la calculatrice
NumWorks
proche de l’entrée de gamme
TI-82 Advanced
n’est clairement plus d’actualité. La calculatrice a su évoluer très rapidement, et se doter d’une part d’un moteur de calcul littéral qui n’est plus l’apanage des modèles avec un prix à 3 chiffres. Le constructeur joue ainsi un rôle d’agitateur nous semblant aller dans le sens de l’intérêt des acheteurs et donc des lycéens français. D’autre part, la calculatrice a su se doter d’un environnement de développement Python complet, en conformité avec les nouveaux programmes de Seconde en vigueur depuis cette rentrée 2017. Si nous ne sommes clairement plus dans des fonctionnalités d’entrée de gamme et que le prix de milieu de gamme est désormais bien positionné, on peut toutefois se demander si la calculatrice
NumWorks
ne va pas finir par nous offrir au même prix des fonctionnalités haut de gamme, si bien sûr le développement continue au même rythme. :bj:

Par rapport au Python, il nous semble toutefois important de préciser qu’il manque encore un point essentiel qui empêchera à notre avis la machine d’être adoptée sérieusement pour son enseignement au lycée. L’activation du mode examen détruira en effet définitivement toutes les données saisies, y compris tous les scripts Python. Mauvaise surprise par exemple de découvrir après coup que le mode examen exigé pour le DS de Physique-Chimie aura détruit toute trace du projet d’ICN/ISN/TPE, ou du devoir/DM de Maths à achever pour le lendemain.
Précisons accessoirement que les scripts d’exemples préchargés n’échappent pas à cet effacement.
polynomial.py
qui aurait pu être très utile pour les élèves de Première disparaîtra donc également les jours d’évaluation. Petit détail, les scripts d’exemples ne réapparaîtront pas automatiquement après une désactivation normale du mode examen. Il faudra utiliser le bouton
reset
au dos de la machine.
Il faudrait selon nous pouvoir disposer assez rapidement d’une connectivité permettant d’importer et exporter à loisir ses scripts Python. Ce serait également le moyen en classe de s’échanger de proche en proche un support de travail fourni par l’enseignant, que ce soit le script du jour à étudier/modifier, ou de mini bibliothèques destinées à fournir quelques fonctions utiles clés en main pour construire les projets par dessus.

A très bientôt dans le fil d'actualités
NumWorks
on espère ! ;)



Liens
:
Lien vers le sujet sur le forum: Nouvel OS NumWorks 1.2.0 - Calcul exact+littéral et Python ! (Commentaires: 81)

Dumpe et reflashe facilement ta NumWorks depuis Chrome !

Nouveau messagede critor » 27 Nov 2017, 22:52

Pour mettre à jour ta calculatrice
NumWorks
tu avais jusqu'à présent deux solutions :
  • visiter la page du Workshop NumWorks où tout se déroulait automatiquement dans ton navigateur Internet sans te demander ton avis
  • installer le SDK où tu pouvais alors librement compiler et/ou spécifier le
    firmware
    à programmer
Si tu souhaitais reflasher ta calculatrice
NumWorks
avec le firmware de ton choix, ben justement pas le choix, tu te devais d'installer le SDK. SDK dont l'installation n'est pas triviale de base, et génère en prime quelques difficultés additionnelles selon le système d'exploitation de ton ordinateur...

Mais depuis la semaine dernière,
NumWorks
a changé le processus de mise à jour pour utiliser l' avec le navigateur
Google Chrome
. Pour cela, la page de mise à jour diffuse pour
Windows
un pilote
DFU
(Device Firmware Upgrade)
, là encore un standard... ;) Sur macOS et Linux, pas besoin de pilote additionnel :)
Ce qui implique que ta calculatrice
NumWorks
peut désormais être reprogrammée par n'importe quel outil tiers prévu pour ce standard ! Si si, pas besoin d'attendre le bon vouloir du constructeur comme sur d'autres modèles, ça c'est de l'ouverture ! :bj:


On peut par exemple utiliser
(sous le navigateur
Google Chrome
)
la page de démo
dfu-util
du projet
Github
webdfu
:
  • Si tu es sur Windows, il te suffit d'installer le pilote
    DFU
    si ce n'est pas encore fait
    Pour Linux, c'est un fichier à mettre dans /etc/udev/rules.d, et sur macOS, il n'y a rien à faire :)
  • Connecte alors ta calculatrice en USB.
  • Enfonce et relâche son bouton
    reset
    à l'aide d'une pointe de porte-mine par exemple.
  • Si tu as tout fait correctement, cliquer sur le bouton
    Connect
    de la page en question te fera apparaître un périphérique
    STM32 BOOTLOADER
    qu'il te suffit de sélectionner et valider.
  • Te seront alors listées les interfaces DFU disponibles pour ce périphérique, et c'est l'interface
    Internal Flash
    qui nous intéresse aujourd'hui, à sélectionner et valider.


Une fois tout ceci fait, tu peux enfin librement sélectionner l'image firmware de ton choix parmi tes fichiers et la programmer sur ta calculatrice à l'aide du bouton
Download
. :bj:

Et surprise, tu trouveras même un peu plus bas un bouton
Upload
qui inversement te permettra de récupérer une image du firmware actuellement installé sur ta calculatrice ! :bj:
De quoi peut-être récupérer et archiver de vieilles versions avant de les écraser avec une mise à jour, ou encore pour les étudier. :)
Nous venons par exemple de sauvegarder correctement la version 1.1.2 qui n'est plus distribuée par le site officiel, et comme prévu on récupère bien 1Mio de code.



Téléchargement
:
pilote (Windows)
DFU
pour
NumWorks
(pas besoin sur macOS ou Linux)
Lien
:
https://devanlai.github.io/webdfu/dfu-util/
Lien vers le sujet sur le forum: Dumpe et reflashe facilement ta NumWorks depuis Chrome ! (Commentaires: 0)

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