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Technologie • L'informatique et la programmation
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Pondichéry • Mai 2018
Analyse ADN
Intérêt du sujet • Ce sujet porte sur l'étude d'un réseau informatique que l'on modifie selon un cahier des charges : on cherche à faire évoluer un système de bioanalyse intégrant une interface homme-machine.
L'analyse de l'acide désoxyribonucléique (ADN) est utilisée dans de nombreuses situations (détection de maladies génétiques, identification de lien de parenté), notamment par la police scientifique lors de recherches de preuves. Les laboratoires en charge de ces analyses sont équipés de systèmes automatisés permettant un traitement d'échantillons en grande quantité.
Description du système automatisé existant
Le système est constitué d'un bioanalyseur, d'un ordinateur portable et d'une imprimante autonome. L'ordinateur est connecté via un câble Universal Serial Bus (USB) à un bioanalyseur qui réalise l'analyse de l'ADN.
L'ordinateur pilote l'analyseur et archive les données sur son disque dur.
Il est également relié à une imprimante permettant l'impression de certaines données pour le client.
Le constructeur du bioanalyseur souhaite faire évoluer le système pour s'adapter aux nouvelles exigences des utilisateurs dans les laboratoires.
L'étude porte sur les solutions techniques qui répondent aux améliorations souhaitées, notamment la réalisation d'un réseau informatique intégrant tous les éléments de l'analyse et une interface homme-machine.
document 1 Améliorations souhaitées pour le système
Le service marketing a rassemblé les améliorations souhaitées par les utilisateurs :
Besoin 1 : permettre le pilotage, la visualisation et le suivi de l'avancement de l'analyse depuis n'importe quel emplacement du laboratoire sans rester à côté de l'analyseur.
Besoin 2 : imprimer les résultats sur l'imprimante connectée au réseau informatique du laboratoire.
Besoin 3 : garantir la sauvegarde des résultats d'analyse de façon sécurisée sur le réseau.
Besoin 4 : transmettre de manière sécurisée les résultats des analyses à des clients via Internet.
document 2 Composants d'un réseau informatique
Un commutateur réseau (switch) est un équipement qui permet de relier plusieurs ordinateurs par des câbles Ethernet.
Un point d'accès Wifi permet de relier sans fil des ordinateurs au réseau.
Un modem routeur assure la liaison entre un réseau et Internet.
document 3Diagramme d'activité de la zone de texte « Affichage état »
La tablette reçoit des informations provenant du bioanalyseur et les stocke dans une variable nommée « État ». Certaines d'entre elles indiquent l'état de son fonctionnement par 3 caractères distinctifs :
prêt à fonctionner (caractère = P) ;
incapable de fonctionner (caractère = E) ;
en cours d'analyse (caractère = A).
L'écran de la tablette affiche une zone de message qui traduit l'état de fonctionnement du bioanalyseur par un texte évocateur :
caractère P → Prêt ;
caractère E → Erreur ;
caractère A → Analyse.
▶ 1. Afin de répondre aux améliorations souhaitées décrites dans le document 1, sélectionnez dans la liste ci-dessous les solutions techniques à envisager. (6 points)
a) Ajouter un modem-routeur au réseau informatique.
b) Ajouter une imprimante réseau au réseau informatique.
c) Acheter une tablette et créer une application de pilotage du bioanalyseur pour tablette.
d) Ajouter un point d'accès Wifi au réseau.
e) Ajouter une carte réseau au bioanalyseur pour le relier au réseau informatique du laboratoire par un câble Ethernet.
f) Ajouter un écran tactile sur le bioanalyseur.
g) Ajouter un serveur de fichier sécurisé sur le réseau.
▶ 2. Parmi les solutions techniques retenues, le constructeur valide l'intégration d'une tablette numérique pour réaliser l'interface entre utilisateur et l'analyseur. La tablette permet de piloter le bioanalyseur et d'accéder aux résultats d'analyse stockés au sein du serveur de fichiers du réseau informatique.
À l'aide du document 2, représenter sur le schéma du réseau le trajet du flux d'informations entre la tablette et le bioanalyseur lorsque l'utilisateur pilote le démarrage de l'analyse. Le trajet est représenté par un symbole :
)))) si la liaison est réalisée sans fil ;
si la liaison est réalisée par câble. (5 points)
▶ 3. Le serveur de fichiers contient un logiciel qui protège les données contre le piratage d'un réseau informatique. Ce logiciel est nommé « pare-feu ».
À l'aide du schéma du document 2, justifier l'utilisation d'un logiciel « pare-feu » sur le serveur en précisant :
les données qui sont sensibles ;
les constituants du réseau par lesquels un hacker peut s'introduire pour pirater les données sensibles ;
l'utilisation abusive et interdite que le hacker peut en faire. (6 points)
▶ 4. À l'aide du document 3, compléter ci-dessous la modélisation du programme de gestion de la zone de texte « Affichage état ». (8 points)
Les clés du sujet
Question 1
Comprendre le document 1
Le document 1 est un cahier des charges.
Répondre à la question
Observe le système automatisé existant et repère bien les contraintes à respecter dans le document 1. Par exemple :
Tu peux aussi observer le schéma du réseau du document 2.
Question 2
Comprendre le document 2
Le document 2 définit le rôle de quelques composants d'un réseau informatique.
Répondre à la question
Ne tombe pas dans le piège : ce n'est pas parce que deux éléments d'un réseau informatique sont proches que l'information va directement de l'un à l'autre, surtout quand ils sont reliés en réseau
Question 3
Veille à bien traiter les trois points justifiant l'utilisation d'un pare-feu :
pour les données sensibles, tu trouveras des informations dans le « besoin 4 » (document 1) et dans le paragraphe avant la question 2 ;
pour les constituants du réseau, en plus du schéma du réseau de la question 2, pense aux éléments qui permettent de se connecter au réseau (cela peut être au collège, chez toi ou ailleurs) ;
l'utilisation abusive et interdite du serveur n'est pas à chercher dans les documents, c'est donc à toi d'imaginer ce que le hacker peut faire et expliquer pourquoi il faut l'en empêcher.
Question 4
Comprendre le document 3
Le document 3 est l'algorigramme expliquant le principe de l'affichage de l'état de fonctionnement du bioanalyseur.
Répondre à la question
Tu dois traduire l'algorigramme en Scratch : repère des éléments de l'algorigramme déjà présents dans le programme. Par exemple, ci-dessous, cette partie de l'algorigramme et cette partie du programme correspondent.
Ne te trompe pas dans les couleurs !
▶ 1. Les solutions techniques envisagées sont les suivantes :
a), b), c), d), e) et g).
▶ 2.
▶ 3. Le laboratoire analyse l'ADN dans le cadre de recherche de lien de parenté, de détection de maladie ou dans le cadre d'enquêtes policières. Des fuites d'information pourraient porter préjudice à des personnes ou à des enquêtes.
De plus, pour pouvoir contacter les personnes ayant demandé les analyses, leurs coordonnées doivent être stockées sur le serveur de fichiers.
Un hacker peut s'introduire sur le réseau par Internet via le modem-routeur ou via le point d'accès Wifi. Il accédera alors au serveur de fichier en passant par le commutateur.
Si le hacker accède aux données, il pourrait :
les diffuser et révéler des liens de parentés ou des maladies rares non divulguées ;
les modifier afin de rendre une personne coupable ou innocente dans des affaires policières.
Le pare-feu est utilisé pour éviter l'intrusion de personnes non autorisées sur le réseau afin d'éviter les fuites de données sensibles.
▶ 4.
conseil
Repère les trois conditions dans le document 3 et replace les caractères associés aux messages.
