Le numérique n’est plus une simple boîte à outils ; c’est le système nerveux de notre civilisation. Pour le Grand Oral en NSI (Numérique et Sciences Informatiques), l’enjeu est de dépasser le code pur pour explorer la structure de la pensée algorithmique et son impact sociétal. Le jury n’attend pas que vous récitiez des lignes de Python, mais que vous expliquiez l’intelligence cachée derrière les structures de données et les protocoles.
Sur Mathésciences, nous croyons que la NSI est la science de l’abstraction par excellence. Voici trois pistes de sujets pour démontrer votre expertise technique et votre capacité à vulgariser des concepts complexes.
Sujet 1 : L’Intelligence Artificielle – Comment l’algorithme des k plus proches voisins (k-NN) classe-t-il le monde ?
La problématique : Comment un algorithme d’apprentissage supervisé peut-il automatiser une prise de décision à partir de données historiques ?
L’IA est partout, mais peu de gens comprennent son fonctionnement élémentaire. L’algorithme k-NN est une porte d’entrée parfaite pour expliquer le « Machine Learning ».
- L’ancrage dans le programme : Algorithmique, traitement de données en tables, et calculs de distance (distance euclidienne ou de Manhattan).
- Le cœur technique : Expliquez comment, pour classer un nouvel élément, l’algorithme regarde ses k voisins les plus proches dans un nuage de points. Vous pouvez introduire la formule de la distance euclidienne entre deux points A et B dans un espace à n dimensions :d(A,B)=i=1∑n(bi−ai)2
- L’angle d’attaque : Discutez de l’importance du choix du paramètre k. Un k trop petit entraîne un surapprentissage (overfitting), tandis qu’un k trop grand lisse trop les résultats. C’est l’occasion de parler de l’éthique des données : si vos données d’entraînement sont biaisées, votre IA le sera aussi.
Sujet 2 : La Théorie des Graphes – Comment Dijkstra a-t-il optimisé nos déplacements ?
La problématique : De quelle manière l’algorithme de Dijkstra permet-il de résoudre le problème du plus court chemin dans un réseau complexe ?
Que ce soit pour le protocole OSPF d’internet ou pour votre application GPS, les graphes sont les piliers de notre connectivité.
- L’ancrage dans le programme : Structures de données (graphes pondérés), algorithmes gloutons, et files de priorité.
- Le cœur technique : Détaillez la logique de l’algorithme. Pourquoi dit-on qu’il est « glouton » ? Comment gère-t-il les sommets visités et les distances provisoires ? Vous pouvez évoquer sa complexité temporelle, souvent notée O((S+A)logS) avec une file de priorité.
- L’angle d’attaque : Montrez que cet algorithme a des limites (il ne gère pas les poids négatifs, contrairement à Bellman-Ford) et expliquez comment il rend nos réseaux plus résilients.
Sujet 3 : Sécurité des Bases de Données – L’injection SQL, une faille vieille comme le web ?
La problématique : Comment une simple erreur de manipulation des requêtes SQL peut-elle compromettre l’intégrité de données sensibles à l’échelle mondiale ?
La cybersécurité est un enjeu majeur. L’injection SQL reste l’une des failles les plus célèbres et les plus instructives.
- L’ancrage dans le programme : Bases de données relationnelles, langage SQL, et sécurité informatique.
- Le cœur technique : Expliquez comment un attaquant peut insérer des commandes SQL malveillantes (comme
' OR 1=1 --) dans un formulaire de connexion pour contourner l’authentification. - L’angle d’attaque : Présentez les solutions techniques : la « désinfection » des entrées utilisateur et l’utilisation de requêtes préparées. C’est un excellent moyen de montrer que le rôle du développeur est aussi celui d’un gardien de la vie privée.
Nos conseils pour un Grand Oral NSI réussi
- L’analogie est votre amie : Un graphe peut être un réseau de villes, mais aussi un réseau social ou un plan de métro. Utilisez des images concrètes pour ne pas perdre le jury dans l’abstraction.
- Ne fuyez pas la complexité : Si vous parlez d’un algorithme, mentionnez sa complexité (en temps ou en mémoire). Cela montre que vous ne savez pas seulement « faire marcher » un code, mais que vous savez l’optimiser.
- Démontrez votre culture numérique : Citez des grands noms (Dijkstra, Turing, Lovelace) ou des événements récents (une cyberattaque majeure, une avancée en IA) pour ancrer votre sujet dans le réel.
L’avis de Mathésciences : La NSI est la seule spécialité où l’on crée ses propres outils. Pour votre oral, soyez fier de votre démarche de créateur : expliquez pourquoi vous avez choisi tel algorithme plutôt qu’un autre. La science, c’est aussi faire des choix.
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