--- jupytext: notebook_metadata_filter: rise text_representation: extension: .md format_name: myst format_version: 0.13 jupytext_version: 1.18.1 kernelspec: display_name: Python 3 (ipykernel) language: python name: python3 rise: auto_select: first autolaunch: false centered: false enable_chalkboard: true height: 100% margin: 0 maxScale: 1 minScale: 1 scroll: true slideNumber: true start_slideshow_at: selected transition: none width: 90% --- +++ {"editable": true, "slideshow": {"slide_type": ""}} # MyDocker / Planets: environnements virtuels pour l'enseignement (et au delà) :::{image} media/planets.svg :width: 70% :align: right :style: opacity:0.8;filter:alpha(opacity=100); ::: [Nicolas M. Thiéry](https://Nicolas.Thiery.name/)\ Professeur, Chargé de mission plateformes pédagogiques\ Laboratoire Interdisciplinaire des Sciences du Numérique ([LISN](https://lisn.upsaclay.fr/))\ Université Paris-Saclay 27 novembre 2025, Bootcamp VP Numériques, Lille +++ {"slideshow": {"slide_type": "skip"}} ## Résumé +++ {"slideshow": {"slide_type": "slide"}, "editable": true} ## Au menu 1. Mettre le numérique scientifique au bout des doigts de tous\ Environnements virtuels, carnets numériques, Jupyter 2. Une vague de fond: potentiel million(s) d'apprenants en France\ Enjeux, besoins d'accompagnement 3. Que peut on y faire?\ Zoom sur MyDocker / Planets +++ {"slideshow": {"slide_type": "slide"}} ## Mettre le numérique scientifique au bout des doigts de tous :::{admonition} Cas d'usage typique - Je suis enseignant, - d'un cours de programmation, calcul, traitement de données, IA, ... - mes étudiants ont besoin d'accéder facilement à des outils numériques ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}} :::{admonition} Accès simple et ubiquitaire - Sans installation - En tout lieu, tout temps - Depuis un simple navigateur, sur tout dispositif ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}} :::{admonition} À un ***environnement virtuel*** :class: hint - une interface: - environnement intégré de développement: VSCode, ... - environnement intégré de calcul interactif: JupyterLab, RStudio, ... - bureau graphique: X, ... - terminal - des logiciels: Python, C++, R, scikit-learn, ... - un dossier personnel - des ressources pédagogiques - des ressources physiques (CPU, GPU, ...) - des données - des modèles d'IA ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "slide"}} ### Exemple d'environnement virtuel pour l'initiation au C++ % :::{figure} media/course-web-page.png % ::: % % +++ {"slideshow": {"slide_type": "slide"}} % % :::{figure} media/mydocker.png % ::: :::{figure} media/jupyter-travo-laby-jupylates.png ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "slide"}} ### Exemple: carnets numériques (notebook) :::{admonition} Définition: carnet numérique Document riche interactif entrelaçant **Narration**, **Calcul**, **Visualisation**, **Interaction**, **Programmation**, voire **Inférence**. ::: :::{figure} media/mydocker-jupyter-ai.png ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "slide"}} ### Exemple: Jupyter :::{figure} media/jupyter-community.jpg :width: 50% :style: opacity:0.8;filter:alpha(opacity=100); ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}} :::{admonition} Jupyter? :class: hint **Une communauté internationale transverse**: académie, industrie, société civile qui développe des **standards ouverts**, des **logiciels libres** et des **services web** pour **le calcul avec l'humain dans la boucle** ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "slide"}} #### Innovations :::{admonition} Technologies web modernes :class: hint $\Longrightarrow$ En **tout lieu**, **tout temps**, sur **tout dispositif** ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}} :::{admonition} Libre, ouvert, interopérable :class: hint Julia, Python, R, C++ et des dizaines d'autres langages et systèmes $\Longrightarrow$ **Une porte ouverte sur l'univers du calcul scientifique libre** ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}} :::{admonition} Très modulaire :class: hint $\Longrightarrow$ **Flexibilité pour une large gamme de cas d'usages** (mais aussi complexité) ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "slide"}} ### Pouvoir transformant sur l'enseignement +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}} :::{admonition} **Autonomie** et **personnalisation** :class: hint grâce à la structure narrative, à la micro-scénarisation, aux retours immédiats $\Longrightarrow$ **massification**, gestion **hétérogénéité** enseignement adaptatif? ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}} :::{admonition} **Engagement** :class: hint grâce à l'interaction et la liberté d'exploration ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}} :::{admonition} Flexibilité :class: hint En tout lieu, tout temps, sur tout dispositif $\Longrightarrow$ **hybridation**, publics empêchés ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "slide"}} ## Potentiel, enjeux, besoins d'accompagnement +++ {"slideshow": {"slide_type": "slide"}} ### Adoption des carnets numériques et de Jupyter (pour l'enseignement) - millions d'utilisateurs et de ressources - enseignement, recherche (sciences dures -> SHS), ingénierie, science des données - [Amazon SageMaker](https://aws.amazon.com/fr/sagemaker/), [Google Colaboratory](https://colab.research.google.com/), Microsoft Azure Notebooks, Bloomberg BQuant, Intel Trusted Analytics Platform, IBM Watson Studio, [Saturn Cloud](https://saturncloud.io/), noteable.io +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}} - [Data 8](https://data8.org/): science des données pour **tous** les étudiants à UC Berkeley - **700k élèves des lycées** utilisent [Capytale](https://capytale2.ac-paris.fr/) - GT Notebook d'HumaNum %- Livre [teaching and learning with Jupyter](https://jupyter4edu.github.io/jupyter-edu-book/), Barba et al. +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}} :::{admonition} À Paris-Saclay (un exemple parmi plein d'autres) :class: hint - En Licence, Master, Doctorat, recherche, ... - 600/1000 étudiants de L1 de la Faculté des Sciences d'Orsay - 5000 utilisateurs - En Physique, Math, Info, Géophysique, Agronomie, Chimie, Médecine, STAPS, Droit, ... - Pour: - L'introduction à la programmation Exemple: [Introduction à la Programmation Impérative (en C++)](https://nicolas.thiery.name/Enseignement/Info111/) L1 Math-Info - Le calcul Exemple: [Méthodes Numériques](https://methnum.gitlab.dsi.universite-paris-saclay.fr/) en L1-L3 de physique - La science des données, l'IA Exemple: [Initiation à la Science des Données](https://nicolas.thiery.name/Enseignement/IntroScienceDonnees/) L1 Math-Info - ParcourSup! - Avec **Python**, C++, SageMath, R, shell, ... - Depuis: salle TP, services myDocker (Centrale-Supélec), CoCalc ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "slide"}} ### Potentiel: million(s) d'apprenants en France +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}} :::{admonition} Comment pleinement réaliser ce potentiel? :class: hint % ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}, "editable": true} ### Besoins :::{admonition} Outillage métier - Édition de documents scientifiques riches - Gestion des devoirs, correction assistée, ... - Enseignement adaptatif et tableaux de bords (traces d'apprentissage) - Agents conversationnels dédiés - Facilité d'utilisation, accessibilité ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}} :::{admonition} Facilité d'accès :class: attention - **Environnements virtuels en ligne** - À tout moment, en tout lieu, depuis tout dispositif ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}, "editable": true} :::{admonition} Ressources pédagogiques FAIR (Facile à trouver, Accessible, Interopérable, Réutilisable) - Produire des ressources pédagogiques réutilisables - Faciliter la publication, le partage, la réutilisation ::: +++ {"editable": true, "slideshow": {"slide_type": ""}} :::{admonition} Accompagnement % ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "slide"}} ### Enjeux forts :::{admonition} Adéquation à des besoins multiples et évolutifs - **Agilité** - **Autonomie** des acteurs (institutions, admins sys, enseignants, étudiants) - **Composabilité :** urbanisation (SI, ENT, LMS, ...), modularité, interopérabilité ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}} :::{admonition} Maîtrise des solutions - Souveraineté - Gouvernance - Coût - Pérennité - Impact environnemental ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}} :::{admonition} Maîtrise et usage raisonné des traces d'apprentissage - Pour l'enseignement adaptatif - Pour évaluer les innovations pédagogiques - Pour la recherche ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "slide"}} ### Sans accompagnement +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}} :::{admonition} Services déployés par les «GAFAM» - 👍 Savoir faire et puissance de feu - 🛑 Maîtrise de la solution, Composabilité - 🤔 Besoins métiers? - 🛑 Captation de la valeur et verrouillage (vendor lock) ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}} :::{admonition} Services déployés par des «PME» - 👏 Produits intégrés, innovants - 👎 Puissance de feu, Composabilité - 🤔 Maîtrise de la solution? - 🤔 Besoins métiers? - 🤔 Captation de la valeur et verrouillage (vendor lock)? ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "slide"}} ## Qu'est-ce qu'on fait maintenant? +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}} ### Un coup dans l'eau: Candyce 2021-2024 Candyce : promouvoir Jupyter et les carnets dans l'enseignement Suite aux États Généraux du Numérique pour l'Éducation 2021: Proposition de soutien institutionnel national ambitieux à un mouvement de fond INRIA, Paris-Saclay, QuantStack, FUN, ... +++ {"slideshow": {"slide_type": "slide"}, "editable": true} ### Candyce I : WP 1 du PEPR d'accélération «Enseignement et Numérique», 12M€, 2023-2027 :::{figure} media/Lots.svg :width: 70% ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "slide"}} ## Candyce II: stratégie d'accélération :::{admonition} Analyse post-hoc :class: hint - **Collection modulaire d'actions indépendantes et complémentaires** pour accélérer un mouvement de fond. - **Tout financement partiel sera utile** Nous pourrons, selon le volume et les finalités, mettre en cohérence un sous-ensemble d'actions et mobiliser les partenaires adéquats. - **Contrainte principale:** pouvoir, au moins pour certaines actions, financer des partenaires privés. ::: +++ :::{admonition} Retour au terrain :class: hint - Actions locales - Financements locaux (CMA, ...) ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "slide"}} ### Action à Paris-Saclay/CentraleSupélec: MyDocker/Planets :::{admonition} Historique - 2017-2023: **Déploiement** et montée en gamme d'un service JupyterHub@Paris-Sud - 2019-: Développement d'un service MyDocker@CentraleSupélec\ besoins spécifiques: scalabilité, dont GPU - 2024-2025: Mutualisation $\Longrightarrow$ MyDocker@Paris-Saclay - 2025-2027: Mutualisation en cours avec PlasmaBio@Paris-Cité ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}} :::{admonition} Zoom sur MyDocker / Planets :class: hint https://mydocker.universite-paris-saclay.fr - Authentification Fédération Renater - Intégration Moodle/LMS (LTI) - Utilisateurs: ~9k inscrits (1.8k hors Paris-Saclay); ~3k actifs; ~100 quotidiens - Scalabilité: 1k utilisateurs simultanés - Autonomie des enseignants: choix des logiciels, interfaces, ressources physiques (dont GPU) - Intégration d'un agent conversationnel (Aristote/Ilaas) - Robustesse: best efforts - Hébergement: Mésocentre Paris-Saclay, OVH - Technos: docker, dockerswarm, ... - 100 % libre ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}} :::{admonition} Support institutionnel - Ressources cloud et ingénieurs [Mésocentre Paris-Saclay](https://mesocentre.universite-paris-saclay.fr/) - Copilotage et ingénieurs DISI CentraleSupelec - Financement [**CMA SaclAI-School**](https://www.dataia.eu/saclai-school) ~100k€ - Financement Paris-Cité (~100k€) ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}} :::{admonition} Chantiers en cours ou à venir - Gestion de volumes, pour traitement de grosses données - Collaboration temps réel - Facilité de déploiement d'autres instances - Déploiements multi-hébergeurs (exemple: cloud privé ET public) - Accessibilité (avec QuantStack) ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "slide"}, "editable": true} ## Alternatives | Nom | Dev | SAS | Souveraine | Déployable | Persistence | Scalabilité | Environnements | Configurabilité | Collaboration | GPU | multi-conteneur | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | Collab & co | Google, Amazon, ... | ✅ | | | ✅ | | Jupyter | | ✅ | ✅ | | | Nuvolos | Nuvolos | ✅ | | | ✅ | | ? | | | | | | CoCalc | CoCalc Inc | ✅ | 🟧 | 💪 | ✅ | | Jupyter | 🟧 | ✅ | ? | | | | | | | | | | | | | | | | Capytale | Académie Paris/Orléans | ✅ | ✅ | | ✅ | 👍👍👍 700k+ | JupyterLite, geogebra, ... | | | | | | JupyterLite | Communauté Jupyter | | | ✅ | ✅ | 👍👍 | JupyterLite | ✅ | ✅ | | | | notebook.link | QuantStack | ✅ | 🟩 | | ✅ | 👍👍👍 | JupyterLite | ✅ | ✅ | | | | | | | | | | | | | | | | | JupyterHub | Communauté Jupyter | | | 💪-💪💪 | | | Tout | | 🟨 | | | | MyDocker | CentraleSupélec/Paris-Saclay | ✅ | ✅ | 🚧 | ✅ | | Tout | ✅ | 🟨 | 🟩 | | | Marionum | Île de France | ✅ | ✅ | | ✅ | | Tout | ✅ | ? | | | | | | | | | | | | | | | | | Onyxia / SSPCloud | INSEE | ✅ | ✅ | 💪💪 | ✅ | | Tout | 💪 | ✅ | ✅ | ✅ | +++ {"slideshow": {"slide_type": "slide"}, "editable": true} :::{admonition} Zoom sur notebook.link (PME QuantStack) - Basé sur JupyterLite (presque tout dans le navigateu) - Très forte scalabilité - Pour usage légers massifs - Environnements configurables - Raisonnablement souverain - Offre SAS uniquement à ce stade - Majorité des composants libres ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "slide"}} ## CorrectExam (Rennes): correction dématérialisée de copies papiers :::{figure} media/CorrectExam.png :style: opacity:0.8;filter:alpha(opacity=100); ::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "slide"}} ## Résumé :::{admonition} Potentiel d'usage: 1M dans l'ESR :class: hint - environnements virtuels - pour la programmation, le calcul, les données, l'IA - dont: Jupyter, carnets numériques ::: :::{admonition} Enjeux forts :class: attention - Adaptation à des besoins multiples évolutifs: agilité, autonomie, composabilité - Maîtrise des solutions (souveraineté, ...) - Maîtrise des traces d'apprentissage ::: :::{admonition} Des opportunités :class: hint - Terreau fertile: pile technologique libre: Jupyter, logiciels scientifiques libres, docker, ... - Terreau fertile en France: Capytale, QuantStack, ... - Solution myDocker/Planets: mydocker.universite-paris-saclay.fr - Solution notebook.link :::: +++ {"slideshow": {"slide_type": "fragment"}} :::{admonition} Agissons ensemble :class: tip - Quelles sont vos actions? - Quels sont vos besoins? - Expérimentations à mener? - Opportunités de mutualisation? - Opportunités d'usage de MyDocker/Planets dans votre université? - Opportunités de financement? :::