ARTIFICIAL INTELLIGENCE

Un journal d'activités...A parcourir sans modération !

Le partenariat

• Mustapha Ouzgait (Physique -Chimie)
• Patrice Lansiaux (SVT)

Collège M.Yourcenar Marchienes

Nos partenaires scientifiques , experts , seront indispensables pour sensibiliser et initier nos élèves. Ils évoqueront également leur parcours, les métiers attenants à l'IA et ouvriront le volet "Education à l'Orientation", un pilier important au sein de la formation de nos collégiens.

Raisonner autrement avec l'algorithmique

Comme le soulignent les attentes du programme : « la programmation n’a pas pour objectif de faire de nos élèves des experts mais de leur apporter les clés de décryptage d’un monde numérique en constante évolution.”L’idée étant de proposer des activités ludiques pour dégager des notions algorithmiques

L'INTELLIGENCE ARTIFICIELLE 2022-2023

5A

6C

CELIEN

6C

09

GABRIEL

5C

06

RUBEN

03

LUCAS

08

LEONIE

6B

05

CLEMENT .C

4B

02

PERRINE

4C

07

VIANNEY

4C

04

CLEMENT.B

6B

01

La team du collège M.Yourcenar

10

DIEGO

4B

18

TINO

5C

15

LUKA

5A

12

TIMEO

6B

17

NOEMIE

3B

14

LOLA

6B

BASTIEN

3C

16

GABRIEL

4C

13

LILY-ROSE

4B

11

La team du collège M.Yourcenar

réalisé par Noémie

réalisé par Tino

THE DIVER

THE BEETLE

avec un message amusant – au départ et à l’arrivée) et de le mettre en mouvement par étapes successives, pour que celui-ci parvienne en haut de cet escalier…

Monter un escalier ! A partir d’un arrière -plan judicieusement choisi dans la bibliothèque et d’un sprite adapté à la consigne, il s’agira, à partir d’une position de départ de faire communiquer l’insecte

Un insecte, une mission

Au collège, un démarrage en douceur avec quelques missions de programmation...

Un plongeur qui plonge : quoi de plus normal ! Vous choisirez votre sportif dans la banque d’images, le positionnerez judicieusement en surface de fonds marins idylliques et le ferez plonger et remonter gracieusement. Cette opération sera répétée deux fois…

Avec Scratch , un langage de programmation graphique...

• ANIMATION

• CODAGE

Réalisé par BASTIEN

Watch

Un séisme de magnitude supérieure à 6.8 se produit au large de Porto Rico . Une onde se propage à 720Km/h. Il lui faut 6200 Km pour atteindre la côte est de l’Amérique du nord.La station sismique FDFM alerte Miami d’un tsunami imminent. Combien de temps les américains ont-ils pour se préparer ?MISSION POUR M.YOURCENAR: Résoudre ce problème et mettre en place une application au service du plan mondial ALERTE TSUNAMI !

TSUNAMI WARNING -PREVENTION

Qu'avons-nous fait jusqu'à présent ? Nous avons formé un modèle simple d'apprentissage automatique en utilisant les chiffres d'une enquête sur les voyages.Nous avons créé un "modèle prédictif" - appelé ainsi parce que nous utilisons des modèles comme celui-ci pour faire des prédictions.Nous pouvons utiliser ce modèle pour faire des prédictions sur la probabilité qu'une personne choisit de se rendre à l'école à pied si l'on connaît son âge et la distance qui la sépare de l'école.Mais quelle est la précision de ces prédictions ?

RESULTS

Réalisé par Noémie ( "Mouse group")- M.Yourcenar - Marchiennes

Les élèves ont d'abord réalisé une enquête sur les voyages, dont les résultats ont servi à entraîner l'ordinateur.

In this project you will train the computer to look for patterns in how your classmates get to school.You’ll test this training by getting the computer to predict how different people travel to school. Objectifs Apprendre à un ordinateur à faire des prédictions.Résumé Les élèves entraîneront un modèle prédictif basé sur les résultats d'une enquête.

How do the kids get to school ?

Entraîner l'ordinateur pour qu'il soit capable de prédire comment vous vous rendrez à l'école le matin. Apprendre à un ordinateur à faire des prédictions

by Wgp School

QUATRE QUESTIONS ONT ETE POSEES

1°Lorsque l'on augmente l'âge, l'ordinateur pense-t-il que marcher devient plus probable que de prendre la voiture ?Jusque 12 ans, l'ordinateur considère que la voiture ou le bus sont les plus appropriés pour une distance de 1Km , parcourue sans amis. A partir de 13 ans, il propose le vélo.Les réponses données par l'ordinateur sont assorties d'un indice de confiance de 100 %. Si c'est le cas, 2°Quel est l'âge auquel l'ordinateur semble avoir constaté le changement ?A partir de 14 ans, l'orinateur propose la marche, avec un indice de confiance de 50%

Qu'en pense l'ordinateur ?

Trois questions ont été posées:1°Lorsque l'on augmente l'âge, l'ordinateur pense-t-il que marcher devient plus probable que de prendre la voiture ?Si c'est le cas, 2°Quel est l'âge auquel l'ordinateur semble avoir constaté le changement ?3° Que se passe t-il si l'on augmente la distance ?

Nous avons continué à faire des tests pour essayer de trouver les modèles que l'ordinateur a vu dans les données de notre enquête.

La réponsede l'ordinateur est la même quel que soit l'âge: pour une distance de 2 Km, accompagné(e) d'un(e) ami(e),la marche est proposée avec un indice de confiance de 100%

Qu'en pense l'ordinateur ?

3° Si l'on augmente la distance à 2Km , les réponses obtenues sont les mêmes . Que se passe t-il si l'on considère le trajet effectué avec 1 ami ?

BILAN

A travers ces 3 questions posées à l'ordinateur, on peut se satisfaire de ses réponses. NB: Il nous faut être prudent car cet avis est personnel et ne présage en rien des réponses qui pourraient être données suite à d'autres questions posées...

Avec un indice de confiance de 100 %, la voiture ou le bus sont proposés jusque l'âge de 13 ans, puis le vélo pour 14 et 15 ans.

Qu'en pense l'ordinateur ?

3° Si l'on augmente la distance à 3 Km , toujours avec un (e) ami(e), quel mode de transport l'ordinateur propose t-il ?

CLIQUER SUR LA PHOTO !

Les élèves de l’atelier scientifique et technologique de Marchiennes ont été concernés par un tournage pour une diffusion à venir de l’émission « L’esprit sorcier ». Ils se sont rendus en l'espace Interface d'Inria à Lille. Après un accueil petit-déjeuner, chacun a pu faire connaissance avec -Manon et Julia, chargées de communication, -Philippe Preux, Professeur ( https://www.inria.fr/fr/philippe-preux-pionnier-de-lapprentissage-automatique) et -une équipe de doctorants.Les élèves ont pu découvrir leurs responsabilités, travaux et spécialités au sein de l’INRIA.

UN EVENEMENT INATTENDU...

CLIQUER SUR LA PHOTO !

Une large présentation des missions de Julia et Manon, des travaux des doctorants et du Pr Preux, pendant que binômes et trinômes se sont succédés en salle de tournage. Les élèves ont également été immergés au sein de présentations d'ateliers d'Intelligence Atificielle. L'après-midi a été ponctué par la découverte des activités pratiquées à Euratechnologies.

UNE JOURNEE PAS COMME LES AUTRES...

Je suis là pour toi, plante, je vais t’apporter ce dont tu as besoin pour te développer !

Réalisé par Perrine

LA PLANTE ET SES BESOINS

LES CONSIGNESAu niveau de l’arrière-plan, sous le titre « Les besoins d’une plante » - le sous-titre « Conditions expérimentales » et en bas de page « résultats après 7 jours », il vous faudra considérer 4 variables : eau-lumière-sels minéraux -dioxyde de carbone. Il ne vous est demandé aucun test expérimental. Il s’agira de montrer par la manipulation de ces variables, que c’est la présence simultanée de chacune d’elle qui permettra d’obtenir une plante qui pousse beaucoup ( photo jointe). Si présence d’eau et lumière ou présence d’eau, de lumière et de sels minéraux ou présence d’eau, de lumière et de dioxyde de carbone, on obtiendra une plante qui pousse peu ( photo jointe). Dans les autres cas, on obtiendra une plante fanée ( photo jointe). NB : la photo de départ qui devra être choisie sera la petite plante. Les différentes photos seront incluses sous la version « costume ».

Fleurs fanées prématurément, feuilles jaunies ? Vous n'avez pas la main verte ? Notre solution : ce kit qui vous permettra de créer vos propres éclairement et arrosage automatiques. Des plantes bientôt en parfaite santé !

+info

En connexion avec la nature: LA PLANTE CONNECTEE

sur une idée de Vittascience

Afficher un message sur un écran

La pompe à eau

07

Mesurer l'humidité du sol

03

Le bandeau 30 LED

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Le branchement du montage

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Le capteur de luminosité

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La carte micro:bit

01

LE MATERIEL - AFFICHAGE - MESURES

La carte micro:bit Le schéma suivant montre les entrées et sorties de la carte micro:bit. Celle-ci peut servir de support à de nombreux montages différents avec les composants fournis.

Branchement du montage Voici un exemple de montage incluant tous les éléments et permettant de mesurer l’humidité du sol, la luminosité et de déclencher l’arrosage de la plante. On peut également afficher les valeurs mesurées sur un écran LCD. Les branchements sont réalisés avec des câbles Grove (4 fils en 1 avec détrompeur).

Afficher un message sur un écran

Dans cette première activité , nous avons appris à afficher un message sur l’écran LCD connecté à la carte. Cet écran va nous permettre d’afficher des informations en provenance des capteurs. Matériel nécessaire : - carte + shield Grove - écran LCD L’écran doit être branché sur le port I2C du shield.

L’information reçue du capteur est une valeur comprise entre 0 et 1023. En théorie, 0 correspond à un sol sec et 1023 à la valeur si le capteur est immergé dans l’eau. A nous de relever les valeurs en faisant l’expérience. Il nous faut donc ETALONNER le capteur en établissant une corrélation entre valeurs affichées et teneurs en humidité du sol.Cela permettra par la suite de définir quand il faut arroser. Nous avons donc considérer 3 sols: sec -humide et détrempé...

Nous allons maintenant afficher la valeur retournée par un capteur. Pour commencer, nous allons mesurer l’humidité du sol de notre plante. Matériel nécessaire : - carte + shield Grove - écran LCD - capteur d’humidité du sol L’écran doit être branché sur le port I2C du shield, le capteur d’humidité du sol sera branché sur P1 (micro:bit)

Mesurer l'humidité du sol

Comme pour le capteur d’humidité du sol, l’information reçue est une valeur comprise entre 0 et 1023. En théorie, 0 correspond à l’obscurité et 1023 à la valeur si le capteur est placé en pleine lumière.

Passons à la programmation du deuxième capteur fourni dans le kit. Nous allons mesurer la luminosité reçue par votre plante. Matériel nécessaire : - carte + shield Grove - écran LCD - capteur de luminosité L’écran doit être branché sur le port I2C du shield, le capteur de luminosité sera branché sur P2

Mesurer la luminosité

OBJECTIFS: Amener un éclairage supplémentaire à la plante et l'optimiser afin de favoriser la photosynthèse. La bande LED est programmée pour émettre dans le bleu et le rouge

Créer un éclairage optimal pour la croissance des plantes

La photosynthèse est réalisée au niveau des chloroplastes. Différents pigments y sont présents. Deux pigments principaux : la chlorophylle a et la chlorophylle b sont impliqués dans cette réaction.Cette molécule absorbe les photons de la lumière émise à des longueurs d’ondes spécifiques. Il y a deux pics d’absorption maximum : l’un dans le bleu vers 440 nm, l’autre dans le rouge vers 670 nm.

Ce programme permet d’activer la pompe pendant 5 secondes puis de l'éteindre à nouveau pendant 5 secondes. Le programme se répète indéfiniment. Le module MOSFET nous donne la possibilité de contrôler l’intensité du courant qui le traverse.

Nous allons maintenant activer l’arrosage via la pompe et un module MOSFET qui joue le rôle d’un interrupteur. Matériel nécessaire : - carte + shield Grove - MOSFET - pompe à eau - boitier 6V Le MOSFET est branché sur le port P0 (micro:bit) ou D2 (Arduino) du shield, la pompe à eau est reliée sur le MOSFET en respectant la polarité, comme pour le boitier boîtier 6V.

Activer une pompe pour l’arrosage

EN TRAVAUX !

Parvenus au terme de nos objectifs, réunir tous les capteurs et orchestrer les tests et le fonctionnement n'a pas été facile mais le soulagement est enfin arrivé: ça fonctionne !

Mise en place du dispositif-Chargement du programme

Un peu de théorie pour évoluer en pratique...

“La théorie, c'est quand on sait tout et que rien ne fonctionne. La pratique, c'est quand tout fonctionne et que personne ne sait pourquoi. Ici, nous avons réuni théorie et pratique : Rien ne fonctionne... et personne ne sait pourquoi !” Albert Einstein

Le tri de l’information : Il est important de déterminer l’ordre dans lequel l’information doit être présentée. En effet, aujourd’hui la plupart des gens sont saturés d’informations, et le tri de l’information permet de réduire l’excès de données. Enfant, vous aviez sans doute appris qu’il est plus facile de trouver le jouet qui vous intéresse quand tous les jouets sont à leur place, plutôt qu’éparpillés un peu partout et n’importe comment. Imaginez que plus de mille cafetières différentes soient en vente sur Amazon et qu’il ne soit pas possible de les trier en fonction du prix ni des avis. Par ailleurs, les algorithmes compliqués ne peuvent fonctionner de façon fiable que si les données sont entrées dans le bon ordre. Le tri des données est donc un préalable important à la résolution des problèmes.

La recherche d’informations : Trouver des informations et vérifier leur pertinence constituent une tâche essentielle. Sans cela, un certain nombre de tâches ne pourraient pas être exécutées en ligne, comme par exemple trouver le site Web qui vend le modèle de cafetière convenant le mieux pour votre bureau.

Il est efficace : L’algorithme doit pouvoir traiter toutes les occurrences du problème pour la résolution duquel il a été défini.

Il est bien défini : Les étapes doivent se succéder de façon précise et elles doivent être compréhensibles.

Il est fini : L’algorithme doit résoudre le problème.

Algorithme : succession d’étapes destinée à résoudre un problème. Il s’agit d’une séquence représentant une méthode unique de résolution d’un problème par la production d’une solution.

Décrire les algorithmes avec des mots...

La cryptographie : Sachant que les sources de données font sans cesse l’objet d’attaques par des hackers, la sécurité des données est un combat permanent. C’est grâce à des algorithmes que les ordinateurs peuvent analyser les données, leur donner une autre forme qui ne soit pas lisible, et leur rendre par la suite leur format initial.

L’analyse graphique : La détermination du plus court chemin entre deux points trouve toutes sortes d’applications. Votre GPS, par exemple, ne pourrait pas fonctionner sans un algorithme de ce type qui détermine le trajet le plus court entre un point A et un point B.

L’ordonnancement : Pour permettre à toutes les parties concernées d’utiliser les ressources, les algorithmes jouent aussi un grand rôle. Les feux de signalisation aux intersections, par exemple, ne sont plus de simples compteurs qui déclenchent les changements de feux au bout d’un certain nombre de secondes. Les installations actuelles prennent en compte divers paramètres comme le moment de la journée, la météo et le flux de la circulation. Cependant, il existe plusieurs sortes de programmation. Songez, par exemple, à la manière dont votre ordinateur exécute plusieurs tâches en même temps.Sans un algorithme d’ordonnancement, le système d’exploitation risquerait de mobiliser toutes les ressources disponibles et votre application serait inutilisable.

La transformation des données : Pour que les données soient comprises et utilisées de façon satisfaisante, il est essentiel de les convertir. Ainsi, par exemple, même si vous avez une bonne connaissance du système impérial des poids et mesures et si vous avez tendance à exprimer les poids enlivres, vous ne pouvez pas ignorer que toutes vos sources utilisent le système métrique. De même, la transformation de Fourier rapide (Fast Fourier Transform ou FFT) convertit les signaux pour les faire passer du domaine temporel au domaine fréquentiel, afin de permettre, par exemple, le fonctionnement de votre routeur Wifi.»

Décrire les algorithmes avec des mots...

Souvent, des algorithmes interviennent dans notre quotidien. Comment se passe votre journée ? Pour l’essentiel, il y a de bonnes chances pour que vous exécutiez tous les jours les mêmes tâches dans le même ordre. On pourrait presque dire que votre journée est un algorithme destiné à résoudre le problème qui consiste à mener une vie satisfaisante tout en dépensant le moins d’énergie possible. Finalement, c’est bien le principe de la routine : c’est ce qui nous rend efficaces.Les procédures d’urgence reposent souvent sur des algorithmes. Dans l’avion, vous devez commencer par sortir la plaquette qui se trouve dans la poche devant vous. Elle comporte une série d’instructions illustrées pour ouvrir l’issue de secours et dérouler la glissière. Dans certains cas, il n’y a même pas de texte, toute la procédure requisepour exécuter la tâche et résoudre le problème, qui consiste à sortir précipitamment de l’avion, est expliquée par les dessins. Tout au longNous retrouverons toujours les trois mêmes éléments, quel que soit l’algorithme : 1. Description du problème. 2. Élaboration d’une série d’étapes (bien définies) pour résoudre le problème. 3. Exécution des étapes pour obtenir le résultat désiré (processus fini et efficace).

Trouver des algorithmes partout...

La génération de nombres pseudo-aléatoires : Pouvez-vous imaginer un jeu dans lequel vous commenceriez à jouertoujours à la même place, effectueriez toujours le même parcours et franchiriez toujours les mêmes étapes, de la même manière, à chaque partie ? Sans la possibilité de générer des nombres apparemment aléatoires, de nombreux traitements informatiques seraient impossibles.

Décrire les algorithmes avec des mots...

DEBRIEFING: l'activité proposée était plutôt plaisante et intéressante. Par contre, l'explication du fonctionnement d'un réseau de neurones mériterait plus de précisions. A trop vouloir simplifier, on ne comprend plus...

Algorithme ? Intelligence Artificielle ?Pour quoi faire ? Comment faire ?Vitta science nous répond...

Un peu de PRATIQUE pour APPLIQUER LA THEORIE..

UN GRAND MERCI à M.Preux pour l'intérêt accordé à l'égard de nos élèves.

C3° Cette séance s'est terminée par une FAQ autour de l'IA

En ce 11 avril 2023, une nouvelle rencontre avec un partenaire de qualité.Au programme:1° l'IRIS ! ou plutôt 2 espèces d'Iris ( setosa et virginica). L'objectif: touver un "objet "séparateur à partir du critère "feuille". 2° Deep learning et réseau de neurones . Les élèves ont essayé en vain de lever leurs incompréhensions à partir de la vidéo ci-contre, mais très rapidement, les difficultés l'ont emporté !!

LE RESEAU DE NEURONES SELON LE Pr PREUX

Professeur des universités CNU : SECTION 27 - INFORMATIQUE

Mardi 11 mai : Présentation du Pr Preux au collège Marguerite Yourcenar.L'IRIS, Deep learning / réseau de neurones

Le Pr Preux a expliqué qu'à partir d'une base de données (photographies), le logiciel, via l'intelligence articielle, arrive à déterminer de quelle Iris il s'agit (setosa ou virginica).Représentation graphique de certains élèves des deux groupes de fleurs selon la longeur et la largeur des pétales.L'objectif est de contruire une droite de décision qui va servir de frontière pour déterminer de quel type d'Iris il s'agit afin de donner un sens au neurone artificiel.

Encore un domaine où l'IA est présente avec le tri du courrier selon le code postal.

L'Intelligence artificielle au service de la médecine avec ici plusieurs radiographies avec un code couleur qui permet d'aider le médecin à détécter des probables anomalies (plus c'est rouge, plus il y a un risque d'anomalie).

Encore un domaine où l'IA est présente avec le tri du courrier selon le code postal.

L'Intelligence artificielle au service de la médecine avec ici plusieurs radiographies avec un code couleur qui permet d'aider le médecin à détécter des probables anomalies (Les couleurs chaudes représentent un risque important d'anomalie).