01-Introduction.Rmd

# (PART) SDD I: visualisation {.unnumbered}

# Introduction {#intro}

##### Objectifs {.unnumbered}

-   Se familiariser avec les outils de base (SciViews Box, RStudio, Markdown, Git, GitHub).

-   Maîtriser la terminologie particulière liée à Git (un système de gestion de versions de vos documents que nous utiliserons intensivement ensuite).

-   Réaliser son premier document écrit en Markdown, un système de formatage de texte et repérer les différentes sections d'un fichier R Markdown (entête YAML, zones Markdown et chunks de code).

##### Prérequis {.unnumbered}

```{block, type='note'}

Les liens cliquables qui vous sont proposés dans ce cours ont été sélectionné pour vous. La section **Prérequis** vous permet de vous assurer que vous avez toutes les connaissances nécessaires pour aborder le module dans les meilleures conditions possibles.

**Cliquez sur ces liens**

```

Tous les exercices de ce cours vont être réalisés sur un ordinateur. De ce fait, vous devez en maîtriser les éléments de base. Un [ordinateur](https://www.coursinfo.fr/decouverte/ordinateur/) peut sembler être un outil simple et familier. Il est pourtant bien plus complexe qu'il n'y parait.

-   Gestion des comptes sur votre ordinateur

Il n'est pas rare d'avoir un ordinateur qui soit utilisé par plusieurs personnes. Afin que chaque utilisateur puisse avoir un espace personnel dédié, vous allez devoir créer plusieurs comptes. Vous retrouvez la procédure pour [Windows](https://support.microsoft.com/fr-fr/windows/ajouter-ou-supprimer-des-comptes-sur-votre-pc-104dc19f-6430-4b49-6a2b-e4dbd1dcdf32) et pour [MacOS](https://support.apple.com/fr-be/guide/mac-help/mtusr001/mac). Chaque type de compte ne se vaut pas. Le compte administrateur est le compte qui a le plus de droits sur un ordinateur. Il faut par exemple avoir les droits d'un compte administrateur pour pouvoir installer la plupart des logiciels. **Si plusieurs étudiants utilisent un même ordinateur, vous devez obligatoirement créer des comptes séparés, sans quoi l'activité des différents utilisateurs ne pourra pas être discriminée et votre progression ne sera pas enregistrée correctement !**

-   Organisation des fichiers sur un ordinateur

Votre ordinateur contient un ou plusieurs disques durs. Une [arborescence de dossiers](https://www.coursinfo.fr/decouverte/windows/quest-ce-quun-dossier-un-fichier-et-une-arborescence-de-dossiers/) va être mise en place afin de ranger les fichiers sur chaque disque dur. On peut se représenter chaque disque comme une armoire avec des tiroirs. Les principaux dossiers sont le dossier `bureau` (*desktop*), `documents` (*documents*) ou encore `téléchargements` (*downloads*). **Vous devez comprendre les bases de l'organisation des dossiers et des fichiers dans votre ordinateur, ainsi que leur manipulation via l'explorateur de fichiers (Windows) ou le Finder (MacOS) avant d'aborder le module.**

-   Terminologie de base

Lorsque vous travaillez sur un ordinateur, vous interagissez avec un certain nombre d'éléments dont il est important de connaitre le nom. Si vous n'êtes pas familier avec cette terminologie, voyez [les éléments qui composent un ordinateur](https://cours-informatique-gratuit.fr/cours/composition-de-base-ordinateur-unite-centrale/) et les pages suivantes qui sont proposées si nécessaire. Imprégnez-vous aussi du [vocabulaire de base](https://www.issco.unige.ch/en/research/tutoriel-informatique/FR/vocabulaire_de_base.html).

-   Raccourcis clavier

Les raccourcis clavier vous permettent d'optimiser votre productivité. Prenez un peu de temps pour vérifier que vous en connaissez les principaux via ces pages : dans [Windows](https://www.lecotentin.fr/raccourcis-clavier), dans [MacOS](https://www.journaldunet.com/solutions/dsi/1194040-raccourci-clavier-mac/) ou encore dans [Linux Ubuntu](https://www.clubic.com/tutoriels/article-862426-1-raccourcis-clavier-ubuntu-indispensables.html). **Les raccourcis clavier ne sont pas indispensables, mais ils vous feront gagner du temps lors des exercices, cela peut être très utile lorsque le temps est limité.**

-   Captures d'écran

Lorsque vous rencontrez un problème avec votre ordinateur ou un de ses logiciels, une capture d'écran bien réalisée permet souvent d'illustrer utilement votre question sur un forum et peut remplacer une longue explication textuelle. Vous pouvez retrouver des tutoriels pour réaliser une capture d'écran dans [Windows](https://www.commentcamarche.net/informatique/windows/149-faire-des-captures-d-ecran-avec-windows-10/) ou dans [MacOS](https://www.commentcamarche.net/informatique/macos/737-faire-des-captures-d-ecran-sur-mac/). Le plus important est de cibler la zone à capturer. Il est donc bien souvent inutile de sélectionner tout le bureau de l'ordinateur, voire toute la fenêtre de l'application. **Dans les cours de science des données, vous serez amené à poser des questions et à illustrer vos propos à l'aide de copies d'écran. Vous êtes supposé capable de le faire. Les photos d'écran prises à l'aide d'un smartphone ne sont pas acceptables, car elles sont toujours bien moins lisibles que la copie directe de l'écran avec les outils ad hoc.**

##### À vous de jouer ! {.unnumbered}

*Rappel : lorsque vous voyez le petit logo "H5P" comme ci-dessous, cela signifie que vous avez maintenant un exercice interactif. Cet exercice peut prendre différentes formes (quiz, présentation ou vidéo contenant des questions, vrais ou faux, cliquer sur une image, ...).*

`r h5p(140, height = 270, toc = NULL)`

-   Navigateurs Web

Un [navigateur Web](https://www.1min30.com/dictionnaire-du-web/navigateur-web-browser) est un logiciel qui permet d'accéder au Web. Le Web n'est pas un synonyme d'Internet comme vous pouvez le lire dans la formation [comprendre le Web](https://openclassrooms.com/fr/courses/1946386-comprendre-le-web/6874966-distinguez-le-web-et-internet) d'[Open Classroom](https://openclassrooms.com/fr/). Les navigateurs Web principaux sont Google Chrome, Microsoft Edge, Mozilla Firefox ou encore Safari sous MacOS. **Pour ce cours en ligne, vous allez devoir naviguer sur le Web et utiliser divers outils comme RStudio Server qui sont accessibles depuis une page Web. Par conséquent, vous devez être capable d'utiliser un navigateur Web pour afficher des pages, effectuer une recherche, créer une liste de "bookmarks", etc. Chaque navigateur Web a ses particularités et les pages que vous utiliserez ne fonctionnent pas forcément toutes avec ces différents navigateurs. Nous ne pouvons pas les tester avec toutes les options possibles (type de navigateur, version et système Windows, MacOS ou Linux, cela fait énormément de combinaisons possibles). Par conséquent, nous sommes obligés de restreindre la liste des navigateurs Web utilisables pour le cours à la version la plus récente de Google Chrome (tous systèmes) ou Edge (Windows), ou Safari (MacOS) ou Chromium (Linux). Les autres (Firefox, Opera, Brave, Vivaldi, Internet Explorer, etc.) sont à éviter, car non testés ou incompatibles. Firefox en particulier, ne fonctionne pas avec différentes pages du cours, et de GitHub ou autres.**

Le préambule de ce cours vous a également permis d'en apprendre davantage sur le matériel pédagogique, l'approche pédagogique ou encore la méthode d'évaluation. Vérifiez votre compréhension des notions vues avec l'exercice suivant.

##### À vous de jouer ! {.unnumbered}

*Note : les tutoriels learnrs vous permettent d'autoévaluer l'acquis de connaissances et de compétences. Dans le cours, ils sont marqués d'une icône en forme de toque verte. Ils s'exécutent directement dans RStudio à l'intérieur de la SciViews Box. Vous copiez l'instruction `BioDataScience1::run("A00La_discovery")` et la collez dans l'onglet Console de RStudio. Ensuite, vous validez la commande en cliquant sur la touche \<entrée\> et le tutoriel doit se lancer. Vous pouvez ouvrir ensuite le tutoriel dans sa propre fenêtre plus spacieuse en cliquant sur le second bouton de la barre d'outils en forme de petite fenêtre avec une flèche blanche.*

`r learnr("A00La_discovery", title = "Découverte de learnr", toc = "Découverte des tutoriels de type learnr")`

Vous pouvez aussi voir (ou revoir) [les dias de la présentation](https://github.com/BioDataScience-Course/sdd_lessons/raw/2023-2024/A00/presentations/A00Pa_intro.pdf) qui vous est faite en première séance.

##### À vous de jouer ! {.unnumbered}

`r h5p(135, height = 270, toc = NULL)`

## Le monde depuis 30 ans {#donnees}

![La bibliothèque était pratiquement le seul lieu de détention du savoir, de l'information --et des données, en général-- avant le 21^ème^siècle.](images/sdd1_01/library.jpg)

Il y a 30 ans, pas d'Internet (ou un embryon d'Internet disponible uniquement pour quelques privilégiés dans les universités et l'armée américaine), pas de smartphone. Essayez d'imaginer ce que serait votre vie aujourd'hui si ces outils qui font partie de votre quotidien n'existaient pas. L'évolution technologique est en marche, à un rythme toujours plus rapide.

-   Les révolutions industrielles :

    -   1770 (1756) révolution 1 : mécanisation
    -   1870 révolution 2 : maîtrise de l'énergie
    -   1970 (1979) révolution 3 : informatique
    -   1990 révolution 4 : Internet (1990 Web, 1992 ISOC = Internet society, 1993 = premier navigateur Web)
    -   2000 révolution 5 : numérique. GAFA = Google - Apple - Facebook - Amazon + Microsoft = GAFAM aux USA et BATX en Chine = Baidu - Alibaba - Tencent - Xiaomi. Aussi NATU = Netflix - Airbnb - Tesla - Uber.
    -   2010 révolution 6 : NBIC = nanotechnologies - biotechnologies - informatique - sciences cognitives.
    -   2020  : l'ordinateur est toujours plus puissant, l'intelligence artificielle toujours plus présente. Les métiers changent parce que les machines remplacent l'homme pour différentes tâches ("ubérisation").
    -   2030 = transhumanisme ? Ordinateur plus puissant que l'homme et le remplacera probablement dans de nombreuses tâches.

-   Valeur estimée des données et informations mises à disposition par les utilisateurs d'Internet : 1000 milliards de dollars par an (écrivez ce nombre en chiffres pour vous donner une meilleure idée de ce que cela représente) !

-   En 2020, quantité d'information ajoutée sur Internet : 1000 milliards de milliards par semaine (écrivez ce nombre en chiffres également).

-   Comparaison de puissance de traitement du cerveau humain *versus* un ordinateur : 89 milliards de neurones et travail en multitâche d'un côté, contre 2 milliards de transistors pour un travail essentiellement monotâche pour le petit carré de silicium. Il faut bien avouer que c'est difficile à comparer (combien de transistors équivalent à un neurone ?). Une étude a montré en 2017 que l'un des cinq ordinateurs les plus puissants du moment a été capable de simuler le fonctionnement d'environ 1% du cerveau humain en une seconde. Il lui a fallu 40 minutes de calcul pour y arriver. Intel (l'un des principaux constructeurs de processeurs) estimait il y a à peine quelques années que l'évolution permettrait d'égaler le cerveau humain en termes de vitesse de traitement vers 2020... On a dépassé cette date, l'intelligence artificielle est partout autour de nous, mais ne nous remplace pas encore (heureusement !). De plus, la consommation électrique d'un supercalculateur se mesure en mégawatts, alors que le cerveau humain consomme 12-13W seulement, soit un ordre de grandeur d'un million de fois moins !

-   Aujourd'hui et encore plus à l'avenir, le cerveau humain et le (super)-ordinateur constitué par une constellation de machines mondialement interconnectées se complètement merveilleusement bien. La quantité d'information disponible est telle que sans l'ordinateur, nous ne pouvons pas la valoriser... mais le cerveau humain est et reste le chef d'orchestre qui décide, qui dirige la façon dont ces données sont valorisées. Ce chef d'orchestre a un nom : le **scientifique des données**.

Ce petit rappel historique et ces quelques informations concernant les données vous donnent d'une part un aperçu de **la vitesse à laquelle notre monde change**, et d'autre part ils vous montrent que le monde dans lequel nous vivons est **de plus en plus inondé d'information**. Vous pouvez maintenant imaginer l'importance d'avoir des outils performants afin d'appréhender les données dont le nombre croît de manière exponentielle. Nous consacrerons la majeure partie de ce premier module à découvrir les outils informatiques qui vont nous permettre d'analyser nos données biologiques.

##### À vous de jouer ! {.unnumbered}

`r h5p(136, height = 270, toc = "Définition de la science des données")`

## Découverte des outils

À la fin de ce premier module, vous aurez réalisé votre première analyse complète en biologie. Nous avons cependant besoin d'outils (logiciels) pour y arriver.

La science des données requiert d'employer des outils performants que nous avons sélectionnés pour vous parmi la multitude de logiciels disponibles parce que nous faisons le pari que ce seront les outils qui vous seront les plus utiles... dans les 30 prochaines années, c'est-à-dire pendant une bonne partie de votre carrière (voir un [poster présentant la philosophie du cours](https://github.com/BioDataScience-Course/sdd_presentations/raw/master/2018_rennes/poster_rennes_ge.pdf)).

![Les outils logiciels que vous apprendrez à utiliser dans ce cours vont littéralement vous transformer. Vos capacités d'analyse et de compréhension du vivant seront transcendées.](images/sdd1_01/before_after.png)

### GitHub

Pour bien débuter ce cours, vous avez été guidé pour créer un compte sur [GitHub](https://github.com). Il est temps de définir ce premier outil. GitHub est un réseau social permettant de sauvegarder vos projets sur le "Cloud", les partager et collaborer avec d'autres personnes. Les utilisateurs peuvent se regrouper sous une organisation afin de faciliter la collaboration. Ce réseau social a la particularité d'être centré sur les projets et utilise un gestionnaire de version de projet nommé [Git](https://git-scm.com/) (nous aborderons Git plus loin dans ce module). Ce nom provient de l'association "Git", le gestionnaire de version et "Hub" relatif au réseau.

Découvrons un projet qui s'intéresse à la manipulation de tableau de données (filtrer des lignes spécifiques, calculer de nouvelles colonnes, trier le tableau en fonction d'une colonne spécifique...). Nous utiliserons ce projet dans ce cours. Le projet [dplyr](https://github.com/tidyverse/dplyr) est partagé par l'organisation [tidyverse](https://github.com/tidyverse). Ce projet va nous permettre d'explorer quelques éléments de GitHub. Nous nous attardons uniquement sur certains éléments clés.

##### À vous de jouer ! {.unnumbered}

*Cliquez sur les symboles **+** pour découvrir les éléments importants d'un projet sur GitHub*

`r h5p(141, height = 270, toc = "Le projet dplyr sur GitHub")`

Ce projet héberge une multitude de fichiers que vous ne devez pas comprendre pour le moment ;). 7112 "commits" y ont été réalisés (au moment où la capture d'écran a été faite : le projet a évolué depuis et les nombres cités ne sont certainement plus d'actualité par rapport au site aujourd'hui). Pour le moment, retenez qu'un "commit" est un état de sauvegarde du projet. Ce projet traite de la manipulation de données. Un site Web lui est associé \<dplyr.tidyverse.org\>. Un grand nombre de contributeurs ont participé à ce projet (plus de 240). Un fichier `README.md` sert de page de présentation.

En haut de la page, on peut voir une première barre d'outils présentant les sections `Code`, `Issues`, `Pull requests`, `Actions`, `Security` et `Insights` (toutes les sections ne seront pas détaillées ici).

![Dépôt dplyr de l'organisation tidyverse dans GitHub](images/sdd1_01/gh_dplyr2.png)

Lors d'un travail en équipe, vous allez vous poser des questions et avoir envie d'échanger vos idées. GitHub met à votre disposition un espace dédié à la discussion et à la collaboration. Il s'agit des `Issues`. La section `Issues` permet de mettre en avant un problème ou une idée afin d'améliorer ce projet. Une issue est un espace de discussion et de collaboration centré autour d'une question. Par exemple, le projet dplyr a 70 issues ouvertes et 4281 issues fermées. On peut en déduire que 70 idées ou bogues sont en cours de correction ou de réflexion et que 4281 sont considérés comme terminés. Ce projet est assez dynamique. Cliquez sur l'une de ces issues et observez comment la page se présente.

**Quand vous aurez un problème ou une idée, utilisez donc les issues pour discuter avec vos encadrants ou vos collaborateurs.**

##### À vous de jouer ! {.unnumbered}

Testez vos nouvelles connaissances en répondant à la question ci-dessous.

`r h5p(137, height = 270, toc = "Exploration d'un dépôt GitHub")`

GitHub n'est pas le seul réseau social centré sur Git. D'autres réseaux équivalents existent comme [Gitlab](https://about.gitlab.com) ou [Bitbucket](https://bitbucket.org). Cependant, nous utiliserons GitHub ensemble, sachant que les notions apprises ici seront réutilisables ailleurs.

#### GitHub Classroom {#classroom}

[**GitHub Classroom**](https://classroom.github.com) est une extension de GitHub qui facilite le travail dans le contexte d'exercices de niveau III ou de niveau IV (les projets individuels et en groupes) à réaliser dans le cadre d'un cours. Vous serez amené à modifier des dépôts issus de GitHub Classroom pour réaliser vos exercices. **Ces dépôts seront privés**. Seuls vous-mêmes et vos enseignants aurez accès à ces dépôts, mais vous pourrez aussi les rendre publics, si vous voulez *valoriser votre travail* de manière plus large.

### Markdown

Lorsque l'on rédige un document, on perd beaucoup de temps à décider de l'interligne, de choisir la taille et la police... On peut diviser en deux grandes étapes la rédaction d'un document. Il y a le fond et la forme. Nous vous proposons un outil pour booster votre **productivité** (et donc pour gagner du temps) avec Markdown. Dans un premier temps, on va s'intéresser uniquement au fond. Ensuite, on va déterminer comment le document sera mis en forme.

Markdown est relativement simple et intuitif à l'usage, même si un petit effort est nécessaire, naturellement, au début. Il permet de *baliser* le texte pour indiquer le sens des différentes parties (par exemple, pour indiquer les différents niveaux de titres). L'apparence finale du titre sera, quant à elle, définie dans une feuille de style séparée.

##### À vous de jouer ! {.unnumbered}

*Déplacez de droite à gauche le curseur sur l'image ci-dessous pour découvrir la forme finale que pourra prendre ce court paragraphe rédigé en Markdown (fond noir = vue dans l'éditeur, fond blanc et forme finale dans un navigateur Web).*

`r h5p(142, height = 200, toc = "Le fond versus la forme")`

En partant du document Markdown ci-dessus, on peut également obtenir différentes présentations et différents formats finaux. Ci-dessous, deux feuilles de style différentes ont été appliquées sur ce même document. La présentation diffère (police de caractères, couleurs, taille du texte ...)

![](images/sdd1_01/markdown.png)

Le langage Markdown est utilisé dans les issues sur GitHub, sur des forums comme [Reddit](https://www.reddit.com) ou encore pour la rédaction de document avec divers éditeurs de textes, dont celui inclus dans RStudio que vous utiliserez durant ce cours.

Consultez les liens [Mastering Markdown](https://guides.github.com/features/mastering-markdown/) et la première section de [R Markdown Reference Guide](https://www.rstudio.com/wp-content/uploads/2015/03/rmarkdown-reference.pdf) afin d'en apprendre plus sur la syntaxe de Markdown.

##### À vous de jouer ! {.unnumbered}

*Cet exercice H5P comprend plusieurs questions. Assurez-vous de les passer toutes en revue l'une après l'autre.*

`r h5p(145, height = 200, toc = "Premiers exercices relatifs à Markdown")`

##### Pour en savoir plus {.unnumbered}

-   [Le Markdown comme langage d'écriture universel ?](https://blog.genma.fr/?Le-Markdown-comme-langage-d-ecriture-universel)

-   [Markdown Cheat Sheet : A quick reference to the Markdown syntax](https://www.markdownguide.org/cheat-sheet/). Les bases de la syntaxe en Markdown.

-   [Markdown](https://daringfireball.net/projects/markdown/). Explication en anglais de l'intérêt d'employer Markdown ainsi que la syntaxe à employer.

-   [Un guide pour bien commencer avec Markdown](https://blog.wax-o.com/2014/04/tutoriel-un-guide-pour-bien-commencer-avec-markdown/)

-   [Comment écrire confortablement et professionnellement ? Le Markdown !](https://dolys.fr/forums/topic/comment-ecrire-confortablement-professionnellement-markdown/). Utilisation de Markdown afin de revenir à l'essence de la rédaction.

##### À vous de jouer ! {.unnumbered}

`r h5p(138, height = 200, toc = "Les ressources supplémentaires")`

Nous allons mettre en pratique les nombreuses nouvelles notions vues jusqu'à présent. Nous travaillerons tous ensemble dans un dépôt bac à sable afin de poser des questions via des Issues sur GitHub en utilisant les formatages de texte Markdown.

*Note : les "projets GitHub Classroom" sont marqués du logo "Octocat" (mascotte mi-chat mi-poulpe de GitHub). Il s'agit généralement d'exercices de niveau 3 ou 4. L'accès à cette tâche, qui est ici un travail **de groupe** se fait via un encadré bien identifiable.*

```{r assign_A01Ga_biology_challenge, echo=FALSE, results='asis'}
if (exists("assignment2"))
  assignment2("A01Ga_biology_challenge", part = NULL,
    url = "https://github.com/BioDataScience-Course/A01Ga_biology_challenge",
    course.ids = c(
      'S-BIOG-006' = !"A01Ga_{YY}M_biology_challenge"),
    course.urls = c(
      'S-BIOG-006' = "https://classroom.github.com/a/qjqBdB5p"),
    course.starts = c(
      'S-BIOG-006' = !"{W[3]+1} 13:00:00"),
    course.ends = c(
      'S-BIOG-006' = !"{W[3]+5} 15:45:00"),
    term = "Q1", level = 2, n = 100,
    toc = "Es-tu un as de la biologie (issues)?",
    clone = FALSE)
```

Si vous souhaitez plus d'information sur GitHub Classroom, vous pouvez vous référer à l'Appendice \@ref(github-classroom). Après avoir réalisé cet exercice, vous serez plus aguerris dans l'utilisation des "issues" GitHub. À ce stade, vous pourrez rejoindre le dépôt dédié aux issues de ce cours présenté dans le préambule (voir [Issues](#issues)). C'est là que vous poserez vos "vraies" questions relatives à votre apprentissage de la science des données. **Attention ! Ne mélangez pas les deux dépôts. Celui de l'exercice n'est à utiliser que durant la première séance du module 1 et le dépôt A00Qa_22M_issues-a22 est celui où vous poserez vos "vraies" questions sur le cours tout au long de l'année (accessible via "Issues dans le bandeau supérieur des pages) !**

### Gestionnaire de version

Nous avons jusqu'à présent utilisé la partie collaborative de GitHub. Nous allons maintenant nous intéresser à Git, le gestionnaire de version de projet utilisé par GitHub et par RStudio.

Lors de la rédaction d'un court document ou de travaux un petit peu conséquents, comme un travail de fin d'études, une publication scientifique ou un rapport volumineux, on se retrouve rapidement avec plusieurs fichiers correspondants à des états d'avancements du travail :

-   TFE_final
-   TFE_final1
-   TFE_final2
-   TFE_final3
-   TFE_final...
-   TFE_final99

On aura tendance à tout garder dans différents fichiers afin de ne rien perdre d'important. Cette pratique, bien que très courante, comporte le gros désavantage de prendre énormément de place sur le disque de votre ordinateur et de n'être pas pratique. Les questions suivantes peuvent se poser :

-   Que se cache-t-il dans la version TFE_finalX ? Après un mois sans travailler sur le fichier, seriez-vous encore capable de faire facilement la différence entre TFE_final2 et le TFE_final3 ?

-   Cela se complique encore plus lorsque plusieurs personnes collaborent sur un même document. Ils vont, par exemple, s'échanger par email différentes versions du travail avec les modifications et commentaires de chacun. Cela peut donner quelque chose comme ceci :

-   TFE_final

-   TFE_final1

-   TFE_final1_jacques

-   TFE_final1_pierre

-   TFE_final2

-   TFE_final2_jules

-   TFE_final...

-   TFE_final99

Dans quel fichier se trouve la dernière version de chaque personne ayant collaboré sur le projet ? Un petit peu dans différents fichiers, sans doute. Plusieurs outils informatiques existent pour faciliter le travail collaboratif comme :

-   Le partage de fichiers en ligne ([Dropbox](https://www.dropbox.com), [Google Drive](https://www.google.com/drive/), [OneDrive](https://onedrive.live.com/about/fr-be/)). Ces espaces de stockage sur le "cloud" ne règlent toujours pas le problème de collaboration sur le même document.

-   Les logiciels d'édition collaborative en temps réel ([Etherpad](http://etherpad.org/), [Google Drive - Docs](https://www.google.com/intl/fr_be/docs/about/), [Gobby](https://gobby.github.io/)). Il est possible de travailler en même temps sur un même fichier. Cette option ne règle pas le problème du retour vers une ancienne version. Lorsqu'une modification a été réalisée, l'ancienne version est tout simplement écrasée.

-   La meilleure combinaison pour **gérer ses versions et collaborer** : [Git](https://git-scm.com/) et [GitHub](https://github.com/). Ces outils sont plutôt considérés comme écrits par et pour des geeks. Cependant, ils permettent de gérer et de collaborer de manière efficace sur un même projet contenant du code ou non, et des interfaces facilitant leur utilisation apparaissent comme [GitHub Desktop](https://desktop.github.com), ou même, les [outils Git intégrés dans RStudio](https://support.rstudio.com/hc/en-us/articles/200532077-Version-Control-with-Git-and-SVN).

#### Git

La gestion des versions de vos documents est prise en charge par **Git**. Cet outil remplacera les nombreuses copies d'un même fichier par différents états de votre document ou dossier que l'on peut représenter schématiquement comme ci-dessous (chaque boule bleue représente une version enregistrée dans le système et les flèches indiquent d'où provient chaque version et où elle est utilisée ensuite) :

![Représentation de la gestion de fichiers via Git](images/sdd1_01/git1.png)

Dans ce schéma simple, le flux est linéaire. Mais il est parfaitement possible de créer plusieurs **branches** différentes, et même de les fusionner plus tard comme on veut. Pour enregistrer une nouvelle version de votre document, vous réalisez un **commit** qui sera accompagné d'un message explicitant les modifications apportées. Git met de nombreux outils à disposition pour la gestion de ces différentes versions. Vous en utiliserez un certain nombre dans ce cours.

Ce gestionnaire Git peut être couplé à un hébergement sur le cloud, soit pour simplement faire un backup de nos projets, soit pour pouvoir échanger et collaborer. Nous utiliserons GitHub à cette fin dans le cours. Lorsque l'on travaille seul avec GitHub, l'évolution de notre projet ressemblera au schéma ci-dessous :

![Représentation des versions successives d'un projet avec GitHub.](images/sdd1_01/github.png)

On réalise un envoi (**push**) lorsque l'on souhaite synchroniser nos changements locaux avec la version sur le "cloud". Plusieurs **commits** peuvent être envoyés avec un seul **push** sur le réseau, et c'est d'ailleurs généralement comme cela que l'on procède. L'inverse (rapatrier localement les changements que d'autres collaborateurs ont envoyés sur la version réseau de notre projet) s'appelle faire un **pull**. Par conséquent, synchroniser complètement notre dépôt GitHub avec la version locale consiste à faite les trois actions dans l'ordre : d'abord un **commit** pour créer un nouveau point d'enregistrement de l'état du système et y inclure tous les fichiers qui ont été modifiés, ensuite faire un **pull** pour rapatrier localement les changements qui ont été réalisés par d'autres ou par GitHub lui-même, et enfin, faire un **push** pour envoyer nos propres modifications dans notre projet GitHub. Les autres utilisateurs feront aussi **commit-pull-push** de leur côté. Quelquefois, des **conflits** apparaissent lorsque deux utilisateurs différents ont modifié la même partie d'un fichier. Nous apprendrons à gérer une telle situation. C'est plus facile à faire si on pense bien à faire un **pull** *avant* notre **push**, donc, faites les opérations toujours dans le même ordre.

##### À vous de jouer ! {.unnumbered}

*Note : l'image suivante est interactive. Il vous est maintenant demandé de cliquer dessus pour indiquer quelles flèches représentent une action particulière dans le schéma présenté.*

`r h5p(146, height = 270, toc = "GitHub : repérer les pushs")`

L'avantage principal de **GitHub** ne réside pas vraiment dans la possibilité de réaliser une sauvegarde en ligne, mais plutôt dans la possibilité de collaborer avec d'autres personnes présentes sur ce réseau comme l'illustre la figure ci-dessous. Deux scientifiques (les versions locales sur leurs ordinateurs respectifs sont indiquées en bleu pour l'un et en vert pour l'autre) collaborent sur un même projet que l'on appelle un **dépôt** (**repository** en anglais) lorsqu'il est en ligne. Le premier chercheur (boules bleues) initie le dépôt et réalise un **push** pour rendre son travail accessible sur le réseau (les versions GitHub sont représentées par des boules orange). Son collaborateur (boules vertes) **clone** ensuite le dépôt sur son ordinateur afin de pouvoir y travailler. Après avoir fait des changements, il réalise également un **push** sur le réseau. Le premier scientifique, avant de travailler à nouveau sur le projet, devra donc réaliser un **pull** afin d'obtenir en local l'ensemble des modifications fournies par son ou ses collaborateurs. Après ses propres modifications, il devra ensuite effectuer à nouveau un **push**.

##### À vous de jouer ! {.unnumbered}

*Pour être certain que vous ayez bien compris, encore une image interactive à cliquer...*

`r h5p(147, height = 270, toc = "GitHub : repérer les pulls")`

```{block, type='note'}

Vous venez d'apprendre le B-A-BA de la terminologie nécessaire à la bonne compréhension de Git et GitHub :

- **dépôt** ou **repository** : espace de stockage sous gestion de version Git.

- **commit** : enregistrer une version du projet.

- **clone** : créer un double local d'un dépôt GitHub.

- **push** : envoyer ses modifications locales vers le dépôt GitHub.

- **pull** : rapatrier les modifications que les autres utilisateurs ont réalisé dans le dépôt GitHub vers sa propre version locale.

```

Ceci n'est qu'une explication très succincte. Vous trouverez plus de détails dans les liens ci-dessous et dans les Appendices. Il est, par exemple, possible de travailler sur une version en parallèle d'un dépôt original pour lequel vous n'avez pas de droits en écriture. Dans ce cas, il faudra faire une copie dans notre propre compte GitHub du dépôt. Cela s'appelle faire un **fork**. Il n'est pas possible de faire un **push** vers le dépôt d'origine puisque vous ne possédez pas les droits en écriture. Dans ce cas, vous ferez un **pull request**, suggérant ainsi à l'auteur d'origine que vous avez fait des modifications qui pourraient l'intéresser. Si c'est effectivement le cas, il pourra accepter votre **pull request** et intégrer vos suggestions dans le dépôt d'origine. Vous serez amenés à **forker** des dépôts GitHub lors de vos exercices, et vous effectuerez également un **pull request** lorsque vous serez suffisamment aguerris avec les autres techniques de gestion de vos projets sous Git et GitHub.

##### À vous de jouer ! {.unnumbered}

`r learnr("A01Lb_git", title = "Gestion de versions avec Git", toc = "Autoévaluation sur Git")`

##### Pour en savoir plus {.unnumbered}

-   [Gérez vos codes sources avec Git](https://openclassrooms.com/fr/courses/1233741-gerez-vos-codes-source-avec-git). Explication en français sur l'utilisation de Git.

-   [Quel logiciel de gestion de versions devriez-vous utiliser ?](https://www.codebuilder.fr/blog/developpement-collaboratif-logiciels-gestion-versions/). Explication en français sur l'utilisation des logiciels de gestion de versions.

-   [Git : comprendre la gestion de versions](https://blog.axopen.com/2017/02/git-comprendre-la-gestion-de-versions/). Explication en français sur ce qu'est Git et comment cela s'utilise en pratique.

-   [Happy Git and GitHub for the useR](http://happygitwithr.com). Complet, mais un peu technique et en anglais.

-   [Git](https://git-scm.com/). Site en anglais rassemblant toute la documentation de Git.

-   [GitHub pour les nuls : pas de panique, lancez-vous !](https://www.christopheducamp.com/2013/12/15/github-pour-nuls-partie-1/). En français.

### SciViews Box

Dans ce cours, nous utilisons différents logiciels qui nécessitent une installation et une configuration en plusieurs étapes. Afin de vous économiser ces étapes fastidieuses, nous employons un système complètement préconfiguré : la **SciViews Box** pour laquelle une nouvelle version est préparée avant chaque nouvelle année académique. Il s'agit d'une **machine virtuelle**, un ordinateur complet, mais dématérialisé en quelque sorte. Nous utilisons l'une de ces deux formes :

-   un système fonctionnant sur le Cloud et nommé [**SaturnCloud**](https://saturncloud.io),

-   un système local installé sur votre ordinateur et utilisant [**Docker**](https://www.docker.com) ou [**Pacman**](https://archlinux.org/pacman/).

SaturnCloud ne nécessite pas un ordinateur puissant pour fonctionner, mais il faut une bonne connexion Internet. Il faut aussi que le serveur distant soit disponible et offre les ressources suffisantes pour travailler. La version locale avec Docker ou Pacman ne sera utilisée que si nous rencontrons des problèmes avec SaturnCloud. Elle nécessite, en effet, un ordinateur plus puissant et beaucoup plus de place sur le disque pour l'installer.

### RStudio

Il nous manque encore un outil afin de pouvoir réaliser la rédaction de nos rapports dans les meilleures conditions et pouvoir y intégrer des graphiques, des tableaux ou encore des analyses statistiques. Des éditeurs de texte classiques comme [Google Docs](https://www.google.com/intl/fr_be/docs/about/) ou [Microsoft Word](https://www.microsoft.com/fr-fr/microsoft-365/word) ne sont pas orientés vers la production de documents techniques ou scientifiques. Nous utiliserons donc un logiciel complet et optimisé pour produire de tels documents : [RStudio](https://www.rstudio.com/). Celui-ci s'appuie lui-même sur [R](http://www.r-project.org) qui est un langage taillé pour traiter des données, produire des graphiques et des tableaux et réaliser des analyses statistiques.

L'interface de RStudio se présente en quatre sous-fenêtres (on dit aussi des "panneaux" ou *panes* en anglais) que vous pouvez découvrir ci-dessous.

##### À vous de jouer ! {.unnumbered}

*Cliquez sur les symboles + pour découvrir le rôle de chaque sous-fenêtre de RStudio.*

`r h5p(148, height = 270, toc = "L'environnement de RStudio")`

Des explications détaillées se trouvent dans l'annexe \@ref(rs) qui présente les bases de l'utilisation de RStudio. Vous avez également à votre disposition un aide-mémoire afin d'appréhender cette interface [RStudio IDE Cheat Sheet](https://raw.githubusercontent.com/rstudio/cheatsheets/main/rstudio-ide.pdf).

##### Pour en savoir plus {.unnumbered}

-   [RStudio](https://www.rstudio.com/). Site Web de RStudio qui rassemble un ensemble de ressources en anglais

-   [RStudio, un environnement de développement pour R](https://quanti.hypotheses.org/488/). Brève explication de RStudio en français.

-   [RStudio : sa vie, son œuvre, ses ressources](https://elementr.hypotheses.org/237). Une autre courte page en français qui présente RStudio.

#### Projet RStudio

RStudio permet de gérer des projets efficacement. Un projet va regrouper l'ensemble des jeux de données, des blocs-notes, des rapports, des présentations, des scripts d'une analyse généralement en relation avec une ou plusieurs expériences ou observations réalisées sur le terrain ou en laboratoire.

##### À vous de jouer ! {.unnumbered}

Observez les deux images et tentez de repérer chaque différence entre les deux interfaces, l'une hors projet, et l'autre dans un projet nommé `mon_projet`. Tentez de trouver les *quatre différences* avant de lire la section suivante.

*Cliquez sur les symboles (+) pour découvrir le rôle de chaque panneau de RStudio.*

`r h5p(143, height = 270, toc = "Les projets dans RStudio")`

1.  Dans la barre d'outils supérieure, on passe de `Project (None)` vers `mon_projet`. On peut donc facilement repérer si l'on est dans un projet ou non, et si oui, quel est son nom.
2.  Le chemin d'accès spécifié dans la fenêtre `Console` change et correspond au départ au chemin d'accès vers le projet. Le dossier de base du projet devient le répertoire actif de R à l'ouverture (mais cela peut bien sûr être changé plus tard).
3.  Le panneau en haut à droite change et un nouvel onglet nommé `Git` vient s'ajouter, mais uniquement si les versions du projet sont gérées par Git. Lorsque l'on est dans un tel projet, il est alors possible de réaliser des commits, des pull ou encore des push depuis RStudio.
4.  Le panneau en bas à droite contenant l'onglet `Files` change de dossier pour afficher le dossier de base du projet. Dans ce dossier, nous retrouvons obligatoirement un fichier à l'extension `.Rproj` ainsi qu'éventuellement un second, `.gitignore`.

-   `mon_projet.Rproj` : À la base d'un projet RStudio, on retrouve un fichier à l'extension `.Rproj`. Ce fichier est placé automatiquement par RStudio. Ce fichier contient les paramètres de configuration de votre projet. Il ne faut pas le modifier soi-même. Il est utile aussi pour repérer tout de suite que l'on se trouve dans un dossier de base d'un projet RStudio.
-   `.gitignore` : Ce fichier permet de spécifier les fichiers que l'on souhaite exclure du gestionnaire de version, par exemple, les gros fichiers de jeux de données ou bien les versions compilées des documents R Markdown.

Nous avons donc la structure suivante :

```         
/mon_projet          # Le répertoire de base du projet
  .gitignore         # Fichier relatif à la gestion de version
  mon_projet.Rproj   # Fichier de configuration du projet créé par RStudio
```

On retrouve deux dossiers principaux dans un projet en science des données. Il y a le dossier `data`, et le dossier `R`.

```         
/mon_projet          # Le répertoire de base du projet
  .gitignore         # Fichier relatif à la gestion de version
  data               # Le dossier qui contient les données
  mon_projet.Rproj   # Fichier de configuration du projet créé par RStudio
  R                  # Le dossier où sont rassemblés les scripts R
```

##### À vous de jouer ! {.unnumbered}

`r h5p(144, height = 270, toc = "Organisation d'un projet RStudio")`

Des explications plus détaillées sur les projets dans RStudio et la façon de les créer et de les gérer se trouvent dans l'annexe \@ref(rs-projet). Il est temps de passer maintenant à un **tutoriel learnr** pour auto-évaluer plus en profondeur votre compréhension de la matière.

`r learnr("A01La_tools", title = "Vos outils logiciels", toc = "Autoévaluation sur les outils logiciels")`

## Premier projet {#premier-projet}

Passons maintenant à la pratique. Démarrez votre SciViews box et affichez la fenêtre de RStudio maintenant (si vous ne l'avez pas encore installée, cliquez sur le bouton bleu **RStudio** en haut à droite de cette page pour voir les explications d'installation). RStudio permet de cloner directement un projet disponible sur GitHub en quelques étapes comme vous pouvez le voir ci-dessous.

`r img("sdd1_01/clone.gif")`

Des explications détaillées se trouvent dans l'annexe \@ref(github-clone) qui présente deux méthodes différentes pour cloner votre projet GitHub dans RStudio. Vous allez terminer ce premier module en réalisant votre premier projet individuel en science des données.

##### À vous de jouer ! {.unnumbered}

*Note : créez votre premier projet GitHub Classroom **individuel**. Lorsque votre projet est créé, faites un clone local de votre dépôt GitHub qui contient ce projet. Lisez le fichier 'README.md' afin de prendre connaissance des consignes relatives à ce projet.*

```{r assign_A01Ia_21M_covid19, echo=FALSE, results='asis'}
if (exists("assignment"))
  assignment("A01Ia_covid19", part = NULL,
    url = "https://github.com/BioDataScience-Course/A01Ia_covid19",
    course.ids = c(
      'S-BIOG-006' = !"A01Ia_{YY}M_covid19"),
    course.urls = c(
      'S-BIOG-006' = "https://classroom.github.com/a/5l0vI2UV"),
    course.starts = c(
      'S-BIOG-006' = !"{W[3]+5} 08:00:00"),
    course.ends = c(
      'S-BIOG-006' = !"{W[4]+1} 23:59:59"),
    term = "Q1", level = 3,
    toc = "Premier projet en science des données (covid19)")
```

Si vous souhaitez plus d'information sur Github Classroom, vous pouvez vous référer à l'Appendice \@ref(github-classroom).

## Récapitulatif des exercices

Bravo ! Vous arrivez au bout de votre premier module. Cette dernière section vous permet de vérifier que vous avez bien réalisé tous les exercices et de contrôler votre progression telle qu'enregistrée dans notre base de données (étudiants UMONS uniquement). Vous aviez à réaliser les exercices suivants :

`r show_ex_toc()`

##### Progression {.unnumbered}

`r launch_report("01", height = 800)`