La technologie numérique a révolutionné le domaine du génie électrique. Que vous soyez spécialisé dans les circuits, l'électromagnétisme, les systèmes de contrôle ou les communications, connaître au moins un langage de programmation de haut niveau est désormais un prérequis. Mais avec un large éventail de choix disponibles, quel langage offre le plus de valeur aux ingénieurs électriciens ?

La réponse varie selon votre parcours professionnel. Si vous travaillez avec des systèmes embarqués, le C ou le C++ sont généralement les langages de prédilection. Dans les tests, Matlab est très utilisé, bien que la présence de Python soit en augmentation. Les concepteurs de circuits intégrés privilégient Verilog. Pour la conception matérielle basée sur FPGA, le VHDL est courant. L'électronique de puissance et analogique repose souvent sur SPICE pour les simulations de circuits. Et pour la manipulation de données dans des feuilles de calcul, c'est généralement le VBA (Visual Basic for Application) qui est utilisé.

Dans cet article, nous expliquerons pourquoi ces langages sont recommandés, tout en dissipant certaines idées reçues sur la programmation en génie électrique. Nous préciserons également quels langages de programmation sont les plus utiles pour les ingénieurs électriciens, pourquoi les compétences en programmation sont essentielles, et quelles tendances attendre à l'avenir.

Démystifier les idées reçues sur la programmation en génie électrique

Alors que nous entrons dans une ère où logiciels et matériel sont de plus en plus étroitement liés, il est essentiel de dissiper certains mythes persistants qui ont injustement minimisé l'importance de la programmation en génie électrique (EE).

1. Les ingénieurs électriciens n'ont pas besoin de savoir programmer

C'est une affirmation que vous pourriez entendre étonnamment souvent : certains suggèrent qu'il existe encore des niches dans la profession d'ingénieur électricien où la connaissance de la programmation n'est pas requise. Cependant, ces niches sont de plus en plus rares et limitent généralement l'évolution de carrière. Voici pourquoi :

Tendances du marché de l'emploi

J'ai examiné des offres d'emploi sur Indeed et YCombinator destinées aux ingénieurs électriciens. Une grande majorité mentionnait des exigences liées à la programmation. Des expressions telles que "Expérience dans le développement, l'écriture et le débogage de procédures de test automatisées" et "Solides compétences en firmware ou en programmation C embarquée" étaient courantes. Il ne s'agit pas de compétences facultatives, mais de conditions préalables à l'éligibilité au poste.

Perspective académique

Une recherche sur Google Scholar depuis 2019 avec les termes "electrical engineer" et "programming language" révèle : 

• Des articles recommandent des méthodologies améliorées pour initier les étudiants en génie électrique aux langages de programmation.  
• Des chercheurs analysent l'efficacité des applications en fonction de leur langage de programmation. Une étude a évalué l'analyse par transformée en ondelettes discrète (DWT) de signaux audio dans différents langages.
• Des questions de recherche spécifiques dans divers domaines du génie électrique, comme l'électromagnétisme, sont traitées à l'aide de langages de programmation. Un exemple frappant nous vient de chercheurs comme Xin, qui ont créé une plateforme numérique programmée pour mettre en œuvre des fonctions électromagnétiques afin de remplacer les métasurfaces.

Les preuves sont accablantes : les jours où un ingénieur électricien pouvait s'en sortir sans savoir programmer sont comptés. Que vous entriez sur le marché du travail ou que vous contribuiez à la recherche universitaire, les compétences en programmation deviennent de plus en plus un atout incontournable dans le domaine du génie électrique.

2. La programmation est une profession distincte

Loin d'être une profession distincte, la programmation est un ensemble de compétences indispensable qui enrichit votre boîte à outils d'ingénieur, élargit la portée de vos projets et renforce votre attractivité sur le marché du travail.

N'oubliez pas que l'objectif n'est pas de devenir développeur de logiciels. Il s'agit plutôt, en tant qu'ingénieur électricien, de tirer parti de la puissance de la programmation pour améliorer et innover dans votre domaine.

3. Il est difficile d'apprendre plusieurs langages de programmation

Si devenir compétent dans plusieurs langages peut sembler intimidant, il convient de noter que les principes fondamentaux de la programmation restent cohérents d'un langage à l'autre. Apprendre d'autres langages devient considérablement plus facile une fois que vous maîtrisez la logique et la structure d'un premier langage. 

De plus, dans la profession d'ingénieur électricien, il n'est souvent pas nécessaire d'être expert dans tous les langages. Une compréhension fonctionnelle et une expertise approfondie dans un ou deux langages les plus pertinents pour votre spécialisation peuvent suffire. 

Parcours professionnels en génie électrique et leurs langages de programmation les plus utiles

Le génie électrique est un vaste domaine englobant diverses spécialités. Selon votre domaine de spécialisation, différents langages de programmation peuvent s'avérer plus avantageux. 

Passons en revue quelques-uns des principaux parcours professionnels en génie électrique et mettons en avant le langage de programmation le plus utile pour chacun :

 

Parcours professionnel en génie électrique	Langage de programmation le plus utile	Raison
Systèmes embarqués	C, C++	Optimal pour la programmation système de bas niveau, offrant un contrôle direct du matériel.
Traitement du signal et de l'image	MATLAB	Puissant pour les opérations matricielles et les simulations d'algorithmes liés aux signaux.
Automatisation (Gerber et équipements de test)	Python	Largement utilisé pour automatiser la soumission de fichiers Gerber et le pilotage des équipements de test grâce à sa polyvalence et au support de ses bibliothèques.
Conception de circuits intégrés	Verilog	Idéal pour concevoir et simuler des circuits numériques à un niveau élevé.
Conception matérielle basée sur FPGA	VHDL	Fortement typé et concurrent, permet une description matérielle détaillée
Électronique de puissance et analogique	SPICE	Simulation dans le domaine temporel et fréquentiel, gère les éléments non linéaires
Automatisation et systèmes de contrôle	Structured text	Cartographie de la logique numérique réelle, norme industrielle pour les systèmes de contrôle automatisés

 

Les multiples avantages des compétences en programmation pour les ingénieurs électriciens

La frontière entre matériel et logiciel est de plus en plus floue. Pour les ingénieurs électriciens, ce changement signifie que la programmation n'est plus une compétence secondaire, mais une compétence centrale offrant de nombreux avantages :

• Dépannage et débogage simplifiés : Savoir programmer peut vous aider à mieux comprendre les problèmes survenant à l'interface entre matériel et logiciel. Vous pouvez lire des fichiers journaux, identifier des bugs, voire écrire vos propres scripts de diagnostic.
• Communication interdisciplinaire : Lorsque vous comprenez la programmation, il devient plus facile de collaborer avec des ingénieurs logiciels, des data scientists et d'autres parties prenantes. Vous parlerez un langage commun, ce qui peut fluidifier l'exécution des projets.
• Prototypage rapide : Les compétences en programmation peuvent vous aider à créer rapidement des modèles ou des simulations de validation de principe, ce qui peut être essentiel dans les premières étapes de la conception.
• Création d'outils personnalisés : Parfois, les outils logiciels prêts à l'emploi ne répondent pas aux exigences spécifiques de vos projets d'ingénierie. La connaissance de la programmation vous permet de développer des outils personnalisés adaptés à vos besoins.
• Flexibilité de carrière : Apprendre à programmer élargit les perspectives d'emploi d'un ingénieur électricien, lui permettant de se diversifier vers des rôles nécessitant à la fois des compétences matérielles et logicielles.
• IoT et connectivité : À mesure que les appareils deviennent plus intelligents et plus connectés, la capacité à programmer ajoute un niveau d'expertise qui devient essentiel pour les projets liés à l'IoT.
• Automatisation de l'analyse des données : Pour des tâches telles que l'analyse de signaux, la classification de données ou la maintenance prédictive, la programmation peut automatiser des flux de travail complexes, ce qui permet de gagner du temps et de réduire les erreurs.

 

Assistants de programmation par IA : pourquoi les ingénieurs électriciens devraient s'y intéresser

 Les assistants de programmation basés sur l'IA, comme GitHub Copilot, gagnent de plus en plus de terrain au sein de la communauté des développeurs, y compris parmi les professionnels de l'électronique et de la conception matérielle.

Dans une étude menée par Jenny T. Liang de l'université Carnegie Mellon, des chercheurs ont examiné comment les développeurs adoptent ces assistants IA. L'étude a révélé que les principaux avantages de ces outils résident dans leur capacité à réduire la saisie manuelle, à accélérer les tâches de programmation et à faciliter la mémorisation de la syntaxe.

Compte tenu de ces avantages, les ingénieurs électriciens devraient envisager d'intégrer des assistants de programmation par IA dans leur flux de travail. Bien que les recherches de Liang montrent un enthousiasme limité pour l'utilisation de ces outils dans la résolution créative de problèmes, les ingénieurs électriciens pourraient tout de même bénéficier de leurs fonctionnalités de retour en temps réel et de dépannage des erreurs.

Conclusion

Comprendre la programmation est essentiel pour les ingénieurs électriciens d'aujourd'hui. Contrairement aux idées reçues, la programmation n'est pas réservée aux développeurs de logiciels ; c'est une compétence essentielle dans divers rôles du génie électrique.

Connaître le bon langage de programmation peut améliorer la résolution de problèmes et la performance au travail. Les assistants de programmation par IA comme GitHub Copilot offrent des avantages pratiques. Ils peuvent accélérer les tâches de programmation et aider à résoudre les erreurs, ce qui en fait des outils précieux pour les ingénieurs électriciens. En résumé, les compétences en programmation et les outils modernes comme les assistants IA sont de véritables multiplicateurs de carrière pour les ingénieurs électriciens. 

Vous n'êtes toujours pas convaincu ? Si c'est le cas, découvrez ce que nos amis de CircuitBread ont à dire à ce sujet : Quel est le meilleur langage de programmation à apprendre en tant qu'ingénieur électricien ?