Le Millénium Informatique (Niveau 6)/Le système d’information
From Peace Corps Cameroon
Le Millénium Informatique (Niveau 6)
Objectifs
A la fin de ce chapitre, les élèves devront :
- Définir le système d’information ;
- Enumérer les fonctions d’un système d’information ;
- Citer les catégories des systèmes d’information ;
- Citer quelques méthodes de diffusion de l’information ;
- Analyser correctement des systèmes d’information avec la méthode Merise.
Généralités et définition
Dans un établissement scolaire, les informations sont contenues dans les fiches des élèves, les souches des bulletins de notes, les livrets scolaires, les archives de textes administratifs, les archives de documents pédagogiques, les fiches du personnel enseignant et vacataire… Ce système d’information permet de saisir, classer, archiver, traiter et même retrouver de l’information, quoi qu’il n’utilise pas des ordinateurs dans sa conception, et encore moins dans sa réalisation. Ce système d’information qui reste le plus utilisé actuellement dans nos établissements scolaires et dans nos ministères est pour la circonstance appelé « système d’information manuel ». Ici, les informations ne sont pas forcément ordonnées et il n’existe aucun moyen automatique de stockage, de traitement, ou même de diffusion de ses informations.
En informatique, on appelle système d’information un ensemble de ressources organisées et permettant de collecter, stocker, traiter, retrouver et diffuser automatiquement les informations au sein d’une organisation ou d’une entreprise.
Les ressources sont dans ce cas des ressources humaines, des données collectées, du matériel ou des logiciels informatiques.
Les informations peuvent être sous forme d’un texte, d’une image, d’un son, d’un logiciel informatique…
Les systèmes d’information intéressent toutes les activités de l’homme : les établissements scolaires, les ministères, les sociétés industrielles, les banques, les organismes gouvernementaux, les organisations non gouvernementales…
On distingue, en fonction de l’utilité, plusieurs catégories de systèmes d’information :
- Le système d’information de gestion. Il est conçu pour la gestion des entreprises, des organismes, des établissements scolaires, des ressources humaines…,
- le système d’information en ligne ;
- Le système d’information maritime ;
- Le système d’information géographique ;
L’analyse des systèmes d’information
L’analyse des systèmes d’information peut passer par la séparation des données de leurs traitements. Cette séparation facilite la maintenance des applications et évite la redondance des données.
Une fois les données et traitements séparés, l’approche par modèles permet d’identifier facilement les catégories de problèmes. Finalement, l’analyse des systèmes d’information se fait suivant six directions possibles :
- Le modèle conceptuel des données ;
- Le modèle logique des données ;
- Le modèle physique des données ;
- Le modèle conceptuel des traitements ;
- Le modèle organisationnel des traitements ;
- Et le modèle opérationnel des traitements.
Les fonctions d’un système d’information
On peut aisément grouper les fonctions d’un système d’information en quatre fonctions principales.
La collecte des informations
La première étape dans la conception d’un système d’information est la collecte des données. Pour un organisme ; les données peuvent être internes ou externes.
Les sources externes peuvent provenir du partenariat avec les organismes nationaux ou internationaux, de la concurrence d’autres organismes, des interventions de l’administration publique…
Les données internes concernent le personnel travaillant dans l’organisme, le matériel disponible, les documents comptables…
La collecte initiale des données est la phase cruciale et la plus difficile car les données doivent être fiables et s’exprimer dans un format facilement manipulable par un langage de programmation.
L’enregistrement et la pérennisation des informations
Un système d’information doit se donner les moyens de stocker de manière durable les informations. On utilise ainsi les supports numériques facilement renouvelables (disque dur, CDROM ; clé USB, DVD…).
L’exploitation et le traitement de l’information
Un système d’information contient une base de données évolutives. On peut à tout moment obtenir des statistiques et suivre l’évolution de certains éléments (évolution des salaires, contrôle des effectifs…) de cette base de données.
Les données étant gérées par des logiciels appropriés, le système d’information permet une recherche rapide, efficace et surtout multicritère. Pour effectuer cette recherche, il suffit simplement d’introduire des requêtes multicritères et l’ordinateur se chargera du reste, avec souvent à l’appui, des classements par ordre, les représentations graphiques, les impressions…
Le traitement de l’information consiste à introduire les données dans des logiciels adaptés comme Microsoft Excel, Microsoft Access…, de manière à faciliter la recherche d’une information donnée, par une simple requête.
Le partage et la diffusion de l’information
Un système d’information devrait partager et diffuser les informations de manière fiable et efficace. Ainsi on peut accéder aux informations désirées à distance sans pouvoir se déplacer. Un fonctionnaire par exemple, peut avoir des informations sur l’évolution de son dossier en envoyant une requête, juste devant un ordinateur de sa localité. Dans ce cas, les ordinateurs doivent former un réseau d’ordinateurs.
Un système d’information est surtout caractérisé par la diffusion des informations contenues dans sa base de données. Les informations doivent quitter de la base au sommet et vice-versa. L’information doit être accessible à distance librement ou par des mots de passes.
Il existe plusieurs méthodes de diffusion de l’information :
- L’outil de diffusion le plus utilisé actuellement est l’Internet à travers les sites Web et la messagerie électronique. Lorsque l’organisme a un site Web, chaque usager peut s’y ressourcer et obtenir des informations fiables et en temps réel. L’organisme doit dont disposer d’une équipe de travailleurs dévoués, disponibles à tout moment dans la mise à jour des informations.
- Dans certains organismes, chaque personnel ayant une adresse électronique (email) peut recevoir et envoyer des informations le concernant ou concernant l’organisme (problèmes spécifiques, heures de rencontre, dates des séminaires…). La messagerie électronique semble, après les sites Web, occuper une place de choix dans la diffusion de l’information au sein d’un organisme. D’ailleurs, les sites Web peuvent disposer en même temps d’un service de messagerie électronique.
- Grâce à l’essor des téléphones portables, des ordinateurs de poche, le canal privilégié de diffusion de l’information sera sans nul doute les terminaux portables. Dans ces domaines, les messages SMS sont déjà largement utilisés.
- On peut s’attendre grâce à l’évolution de la technologie, à une orientation vers les systèmes télévisuels d’information. Ainsi, certaines chaînes de télévision proposent le « télétexte » où on peut retrouver en temps réel, un nombre impressionnant d’informations (météo, sport, journal…).
Exemple de méthode d’analyse de système d’information : la méthode Merise
Il existe beaucoup de méthodes d’analyse des systèmes d’information. Nous pouvons citer : Merise, UML, AXIAL, LCS…
L’analyse des données est l’étape obligatoire pour toute conception de logiciels d’application mettant en œuvre les systèmes de gestion des bases de données relationnelles (SGBDR) comme Microsoft Access, Microsoft Excel, dBase…
La méthode Merise quoique n’étant pas toujours orientée objet comme la méthode UML, nous semble simple, facile à comprendre par les élèves des classes de Premières, efficace et adaptée à la compréhension du fonctionnement des logiciels d’application que l’on trouve dans la plupart des ordinateurs des établissements scolaires (Access, Excel).
Le modèle Merise a été mis au point par un groupe de chercheurs encadrés par Hubert TARDIEU. Il a été rendu célèbre dans le monde entier par l’américain Peter CHEN en 1976 à la suite de la publication d’un document scientifique intitulé « The Entity Relationship Model ».
Ce modèle est aussi appelé modèle entité-association. Il existe des logiciels permettant de construire les schémas entités-associations puis d’analyser automatiquement les conséquences logiques.
La méthode Merise est basée sur des concepts clés :
- le Modèle Conceptuel de Communication (MCC) ;
- le Modèle Conceptuel de Traitement (MCT) ;
- le Modèle Conceptuel des Données (MCD) ;
- le Modèle Logique des Données (MLD) ;
- le Modèle Physique des Données (MPD) ;
- le Modèle Opérationnel de Traitement (MOT)…
C’est donc une méthode tellement vaste qu’on ne peut tout expliciter en un seul chapitre. Dans ce manuel, nous donnerons quelques idées sur quelques concepts clés.
Le Modèle Conceptuel des Données (MCD)
Le MCD est basé sur des éléments clés : la propriété, les entités, les attributs, les associations, la cardinalité, le dictionnaire des données, la clef…
Les propriétés
La propriété se définit comme l’information élémentaire. C’est la plus petite information manipulable. Elle se décrit par un nom et doit contenir des valeurs. La propriété est alors le contenant et la valeur (ou occurrence) est le contenu.
Exemple :
| | |
| Nom | |
| Prénoms | |
| Ville de résidence | |
| Boîte postale | |
| Moyenne annuelle | |
| Décision du Conseil de classe | |
Les entités
Les entités sont simplement des groupements des informations de même nature qui sont des variables. Son formalisme se fait à l’aide d’un rectangle comme suit :
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| Nom | |
| Prénoms | |
| Matricule | |
| Classe actuelle | |
| Date de naissance | |
| Lieu de naissance | |
| Nom de l’établissement | |
| Décision du conseil de classe | |
| Moyenne annuelle | |
| Sexe | |
| |
| Nom |
| Prénoms |
| Matricule solde |
| Grade |
| Echelon |
| Acte d’affectation |
| Dernier avancement |
| Décret d’intégration |
Exemple 1Exemple 2
L’attribut
L’attribut permet de décrire les entités en définissant les types de données (chaîne de caractères, nombre entier relatif, nombre réel, date, pourcentage…).
Les symboles associés aux attributs dépendent des auteurs. Nous adoptons le tableau suivant :
| | Symbole |
| Chaîne de caractères (ayant x caractères) | Ax |
| Date | D |
| Temps | T |
| Booléen (vrai ou faux) | Bl |
| Entier relatif | E |
| Nombre réel | R |
Dans l’exemple suivant, on réserve 18 caractères pour les noms, 10 pour les matricules, 8 la classe fréquentée, 12 pour le lieu de naissance et 25 caractères pour les prénoms.
| | |
| Nom | |
| Prénoms | |
| Matricule | |
| Classe fréquentée | |
| Total heures d’absence | |
| Total heures de consigne | |
| Date de naissance | |
| Lieu de naissance | |
| Moyenne annuelle | |
L’association ou la relation
Les relations sont des liaisons logiques entre les entités. Elles se représentent par deux traits liés aux ellipses. Son formalisme est :
[[Image:]]
Exemple :
[[Image:]]
La cardinalité
Elle caractérise le lien qui existe entre les entités et les associations.
La cardinalité se compose d’une borne minimale et d’une borne maximale.
La borne minimale (généralement 0 ou 1) donne le nombre minimum de fois qu’une entité peut participer à la relation. Si l’occurrence de l’entité X ne participe à aucune association, la cardinalité minimum a pour valeur 0. Lorsque l’occurrence de l’entité X participe au moins une fois à une association, la cardinalité minimum a pour valeur 1.
La borne maximale décrit le nombre maximum de fois qu’une entité peut participer à la relation. La cardinalité maximum est décrite par l’une des valeurs un (1) ou plusieurs (n). Si l’occurrence de l’entité Y participe au plus à une association, la cardinalité maximum a pour valeur 1. Lorsque l’occurrence de l’entité Y participe à plusieurs associations, la cardinalité maximum a pour valeur N.
En définitive, il y a quatre valeurs possibles pour le couple (cardinalité minimum, cardinalité maximum) :
(0, 1) : participe au plus à une relation ;
(1, 1) : participe à une et une seule relation ;
(0, N) : participe à aucune ou plusieurs relations ;
(1, N) : participe à une ou plusieurs relations.
On représente la cardinalité de chaque côté de l’association, au dessus du trait représentant la liaison entre les entités.
Son formalisme est :
[[Image:]]
Exemple :
[[Image:]]
On voit dans cet exemple que chaque élève fréquente un et un seul établissement alors que de façon surjective, un établissement est fréquenté par plusieurs élèves.
La cardinalité est liée aux notions des applications mathématiques telles que l’injection, la surjection et la bijection.
Une application définit la relation entre deux ensembles. Une application est dite injective lorsque chaque élément de l’ensemble de départ a une relation avec un élément de l’ensemble d’arrivée.
Une application est dite surjective lorsque chaque élément de l’ensemble d’arrivée a une relation avec un élément de l’ensemble de départ.
Une application est dite bijective lorsque chaque élément de l’ensemble de départ a une et une seule relation avec chaque élément de l’ensemble d’arrivée et vice-versa. L’application bijective est donc en même temps injective et surjective.
Exemple 1 : On désire établir la cardinalité entre les entités représentant les habitants d’un village et les maisons où habitent ces villageois.
On considère que chaque personne vit dans une et une seule maison (cardinalité (1,1)) tandis qu’une maison peut être habitée par plusieurs habitants ou rester vide (cardinalité (0,N)). Evidemment, les maisons non habitées sont en général abandonnées pour cause d’exode rural.
Le schéma entité-association est :
[[Image:]]
La relation entre les ensembles de départ (habitants) et d’arrivée (maisons) a pour schéma :
[[Image:]]
On constate l’association (1,1)->(0,N) correspond à une application mathématique dite application injective.
Exemple 2 : On désire établir une relation entre les élèves et leurs bulletins de notes de fin d’année. Dans cet exemple chaque bulletin de notes de fin d’année imprimé, appartient à un seul élève. On considère qu’on n’imprime pas de bulletins pour les élèves n’ayant pas payé les frais d’association des parents d’élèves et enseignants (APEE).
Le schéma entité-association est :
[[Image:]]
Le diagramme de cette application mathématique surjective est :
[[Image:]]
Exemple 3 : On désire établir une relation entre les élèves et leurs bulletins de notes de fin d’année. Dans cet exemple chaque élève a un seul bulletin et chaque bulletin de note de fin d’année appartient à un seul élève.
Le schéma entité-association est :
[[Image:]]
On constate une relation univoque entre l’ensemble « élève » et « Bulletin de notes ». Le diagramme de cette application mathématique bijective est :
[[Image:]]
Exemple 4 : On désire établir la cardinalité entre les entités représentant les habitants d’une ville et les maisons où habitent ces citadins.
On considère que certaines personnes n’ont pas de domicile et toute personne ayant un domicile vit dans une et une seule maison (cardinalité (0,1)) tandis qu’une maison peut être habitée par plusieurs habitants ou rester vide (cardinalité (0,N)). Evidemment, les maisons non habitées sont en général en cours de location.
Le schéma entité-association est :
[[Image:]]
Le diagramme mathématique de cette application non injective, ni surjective est :
[[Image:]]
La clef ou l’identifiant
La clef d’une entité permet de caractériser de façon unique une entité ou une association.
Le choix de la clef est orienté par les valeurs prises par les différentes propriétés. Toute propriété ayant des valeurs entièrement différentes pour toutes les occurrences de l’entité peut être choisie comme clef. Graphiquement, la clef est soulignée pour la distinguer des autres propriétés. Son formalisme est donc :
| |
| |
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Dans un établissement scolaire par exemple, la clef peut être le numéro matricule des élèves car deux élèves n’auront jamais un même numéro matricule.
Le dictionnaire des données
Le dictionnaire des données recense et décrit en détail l’ensemble des propriétés utilisées pour ressortir le schéma conceptuel. Il doit être le plus complet possible. Le tableau suivant donne quelques éléments entrant dans le dictionnaire des données :
| | | | | |
| | |
| | |
Le Modèle Logique des Données (MLD)
Le MLD reprend simplement le MCD en indiquant les attributs de chaque propriété et le sens de la relation.
Le Modèle Conceptuel de Traitement (MCT)
Le MCT est basé sur l’évènement, la synchronisation et l’opération.
Un évènement est un fait nouveau pour le système d’information. Il peut être externe ou interne.
Une opération est un ensemble de traitements par le système suite à un évènement donné.
La synchronisation est la condition sur un évènement, capable de faire déclencher une opération.
Exemple d’application : Système d’information d’un établissement scolaire
Dans un établissement scolaire, on désire obtenir un système d’information, permettant une recherche rapide des informations.
Les professeurs sont enregistrés selon les critères suivants : nom, prénoms, matricule solde, classes enseignées, matières enseignées, fonction occupée (Animateur Pédagogique ou non), statut (fonctionnaire ou vacataire), nombre de ses enfants qui fréquentent cet établissement, ancienneté dans l’établissement.
L’établissement est caractérisé par son nom, son code, sa boîte postale et son numéro de téléphone fixe.
Les élèves sont tous enregistrés selon les critères suivants : nom, prénoms, matricule, classe fréquentée, total d’heures d’absence, décision du conseil de fin d’année, total d’heures de consigne, moyenne annuelle.
Les documents pédagogiques sont recensés selon leurs noms : fiches de progression, fiches statistiques, rapports des conseils d’enseignement, rapports des séminaires internes, épreuves séquentielles, bulletins de notes des élèves, rapports des conseils des Animateurs Pédagogiques, fiches d’absences.
Question : Etablir le dictionnaire des données, le modèle conceptuel des données et le modèle logique des données pour ce système d’information.
Solution :
On considère que :
- les noms du proviseur, des censeurs et surveillants généraux sont à titre indicatif ;
- Les élèves n’ont aucun document à produire pouvant entrer dans la liste des documents pédagogues ;
- Les élèves interagissent directement avec l’Administration de l’établissement (Proviseur, Surveillants généraux, Censeurs, surveillants de secteur).
Les informations retenues sont résumées dans le tableau (dictionnaire des données) suivant :
| | | | | |
| Nom Professeur | | | ||
| Prénoms professeur | | | ||
| Matricule solde | | | | |
| Classes enseignées | | | ||
| Animateur Pédagogique | | | | |
| Fonction occupée | | | ||
| Matières enseignées | | | ||
| Statut | | | ||
| Nombre d’enfants dans l’établissement | | | ||
| Ancienneté dans l’établissement | | | ||
| Nom de l’élève | | | ||
| Prénoms de l’élève | | | ||
| Matricule | | | | |
| Classe fréquentée | | | ||
| Total heures d’absence | | | ||
| Total heures de consigne | | | ||
| Décision du conseil de fin d’année | | | | |
| Moyenne annuelle | | | ||
| Fiches de progression | | | | |
| Epreuves séquentielles | | | | |
| Fiches statistiques | | | | |
| Rapports des séminaires
Internes | | | | |
| Rapports des conseils des Animateurs Pédagogiques | | | ||
| Rapports des conseils d’enseignement | | | | |
| Fiches d’absences | | | | |
| Bulletin de notes
de ses élèves | | | | |
| Nom de l’établissement | | | ||
| Code | | | | |
| Boîte Postale | | | ||
| Numéro de téléphone | | |
Le modèle conceptuel des données est :
[[Image:]]
Remarques :
*) Tout professeur travaille officiellement dans un seul établissement public (1,1) tandis que dans un établissement public travaillent plusieurs professeurs (1,N).
*) Tout professeur dépose un ou plusieurs documents pédagogiques (1,N) tandis qu’un document ne peut être déposé que par un seul professeur (1,1).
*) Tout élève fréquente un et un seul établissement (1,1) tandis qu’un établissement public contient plusieurs élèves (1,N).
*) Tout professeur enseigne plusieurs élèves (1,N) tandis qu’un élève au Ministère des Enseignement Secondaires est enseigné par un ou plusieurs professeurs au cours d’une année scolaire (1,N).
Le modèle logique des données est :
[[Image:]]
EXERCICES
Exercice 1 : Définir les expressions suivantes : propriété, occurrence, entité, attribut, cardinalité.
Exercice 2 : Voici un exemple de modèle conceptuel des données d’un système d’exploitation :
[[Image:]]
A) Relever dans ce système d’information :
-
-
- les entités ;
- quelques propriétés ;
- quelques attributs ;
- quelques relations ;
- les clefs ;
- deux cardinalités
-
B) Y a-t-il une occurrence dans ce schéma ?
Exercice 3 : Compléter le schéma suivant par les mots et expressions : Entité, Propriété d’une entité, Nom de l’entité, Nom de l’association, cardinalité minimum, cardinalité maximum.
[[Image:]]
Exercice 4 : On considère le schéma suivant :
[[Image:]]
-
-
- Donner les entités.
- Placer sur ce schéma les cardinalités maximum et minimum.
- Donner les identifiants.
-
Exercice 5 : On désire effectuer un système d’information de l’ensemble des exploitations de l’Institut de la Recherche Agronomique du Cameroun. Alors on identifie le type de culture par son nom, son code, la date de semence, la date de récolte, quantité récoltée. La parcelle est caractérisée par son nom, sa surface, la région où elle se trouve, le nom de l’engrais utilisé et son code. Le chercheur ayant travaillé sur chaque parcelle est caractérisé par son nom, ses prénoms, sa date de naissance, son lieu de naissance et son matricule solde.
1) Compléter le dictionnaire des données suivant :
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| Nom | | | | |
| | ||||
| Code | | |||
| | ||||
| Quantité récoltée | | |||
| Nom | | |||
| Code | | |||
| Nom de l’engrais utilisé | ||||
| | ||||
| | ||||
| Matricule solde | | |||
| | ||||
| Prénoms | ||||
| | | |||
| |
2) A partir de ce tableau, donner le MCD et le MLD.
Exercice 6 : Les informations retenues pour la conception d’un système d’information sont résumées dans le tableau suivant :
| | | | | |
| Nom Professeur | | | ||
| Prénoms professeur | | | ||
| Matricule solde | | | | |
| Classes enseignées | | | ||
| Fonction occupée | | | ||
| Matières enseignées | | | ||
| Lieu d’affectation | | | ||
| Ancienneté au poste actuel | | | ||
| Nom de l’élève | | | ||
| Prénoms de l’élève | | | ||
| Matricule | | | | |
| Classe fréquentée | | | ||
| Total heures d’absence | | | ||
| Total heures de consigne | | | ||
| Décision du conseil | | | | |
| Moyenne annuelle | | | ||
| Fiches de progression | | | | |
| Epreuves séquentielles | | | | |
| Fiches statistiques | | | | |
| Rapports des séminaires
Internes | | | | |
| Nom de l’établissement | | | ||
| Code | | | | |
| Boîte Postale | | | ||
| Numéro de téléphone | | |
1) Donner un modèle conceptuel de données pour ce système d’information.
2) En déduire le modèle logique de données.
Exercice 7 : On suppose qu’une délégation régionale du MINESEC voudrait constituer un système d’information, avec trois délégations départementales de son ressort territorial. Les contraintes sont les suivantes :
*) Les communiqués et autres notes de services et textes administratifs quittent de la délégation vers les délégations départementales, et des délégations départementales vers les établissements scolaires.
*) Les établissement scolaires doivent envoyer les documents pédagogiques (documents comptables, fiches de progression, fiches statistiques, rapports des conseils d’enseignement, rapports des séminaires internes, rapports des conseils des Animateurs Pédagogiques, fiches d’absences), vers les délégations départementales qui les acheminent à la délégation régionale.
*) Chaque établissement est caractérisé par : son code et son nom.
a) Donner le dictionnaire des données.
b) Construire un MCD et un MLD pour ce système d’information.
Exercice 8 :
La Fédération camerounaise de Football (FECAFOOT) voudrait concevoir un système d’information.
Alors chaque club est caractérisé par : son nom, son code, le nom de son président, le nombre de joueurs, sa ville, le stade où il reçoit les rencontres, le classement, le total des points et le nom de l’entraîneur. Chaque joueur est caractérisé par : son nom, son matricule, son prénom, le nombre de matchs joués, le nombre de but marqués, nombre de cartons rouge, nombre de carton jaunes, son âge, sa taille et le nom de son club.
- Combien d’entités ce système d’information contient ?
- Donner les identifiants pour ce système d’information.
- Dresser le dictionnaire des données.
- Donner le schéma représentant le Modèle Conceptuel des Données
- Donner le modèle logique des données pour ce système d’exploitation.
Exercice 9 : Voici un extrait de la page d’accueil du site Web (http://www.MINESEC.cm) du Ministère des Enseignements Secondaires.
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-
-
- Montrer que ce site Web est un système d’information en citant les informations qu’on peut y trouver.
- Ce site Web est-il interactif ?
-
Exercice 10 : Le système d’information d’un établissement scolaire est représenté par le schéma suivant :
[[Image:]]
1) Ce schéma est-il un modèle conceptuel de données ou un modèle logique de données ?
2) On remarque que ce système d’information manque une interaction entre les élèves et l’administration de l’établissement. Reprendre ce modèle et établir un modèle conceptuel de données en ajoutant une relation entre les élèves et l’administration de l’établissement. On supposera que les élèves peuvent :
- Justifier certaines heures d’absence ;
- Se plaindre du calcul non exact de leur moyenne annuelle.
