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IA dans la classe

Publié le 18 sept. 2024

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Le  mercredi 18 septembre 2024

Tapir ou capybara ?

Une initation au machine learning en cycle 3

  • Initiation Machine Learning

    L'intelligence artificielle, ça vous parle ? Pour nos jeunes collégiens, ce concept abstrait est devenu bien plus concret grâce à une expérience ludique et instructive. Armés de leurs crayons de couleur et accompagnés par leur enseignant de sciences, ils se sont lancés dans une aventure passionnante au cœur du machine learning grâce à l’application IA de Vittascience.

     

    Initiation Machine Learning 1

     

    Des dessins qui prennent vie

    L'activité est simple dans son principe, mais riche en apprentissages. Les élèves commencent par donner libre cours à leur talent en dessinant soit des tapirs, soit des capybara *. Ces créatures exotiques ont servi de base à notre expérience car ce sont des animaux qui ne font pas partie de notre environnement proche et sont, à priori, assez mal connu des élèves.
    * : une image de chaque animal a été présentée au vidéoprojecteur afin de guider les élèves.

     

    Initiation Machine Learning 2  

    Une fois leurs œuvres terminées, les dessins sont présentés à la webcam ; Chaque image est alors analysée par l'ordinateur, qui apprend à distinguer les caractéristiques propres à chaque animal (c’est la phase d’entrainement). C'est là que la magie du machine learning opère !

     

    Initiation Machine Learning 3  

    Un ordinateur à l’œil avisé

    Grâce à cette phase d'apprentissage, l'ordinateur a développé une sorte d'intelligence artificielle capable de reconnaître un tapir d'un capybara.
    Pour tester les performances de notre modèle, nous lui soumettons de nouveaux dessins, qui n’ont pas servi à la phase d’entrainement du modèle. Et là, surprise ! L'ordinateur réussit, dans la plupart des cas, à identifier correctement l'animal représenté.
     

    Mais comment cela est-il possible ?

    En réalité, l'ordinateur ne "voit" pas les dessins comme nous. Il analyse des milliers de pixels, de petites unités de couleur qui composent l'image. En comparant ces pixels avec ceux des dessins qu'il a déjà appris à reconnaître, il est capable de faire une estimation.
    L’application de Vittascience permet de faire apparaitre la zone d’influence, c’est-à-dire la zone de l’image qui a permis à l’IA d’identifier le dessin.

     

    Les bénéfices de cette activité

    Cette expérience a permis aux élèves de :
    ⇒ Découvrir le machine learning de manière ludique : en s'amusant à dessiner et à créer, ils ont compris les bases de cette technologie complexe.
    ⇒ Développer leur esprit critique : ils ont pu observer les limites de l'intelligence artificielle et comprendre qu'elle n'est pas infaillible.
    En effet, quelque soit le dessin présenté après la phase d’entrainement, l’application classe l’image dans une des 2 catégories même si l’image n’a aucun rapport avec celle-ci.

     

    Initiation Machine Learning 4  

    En conclusion

    Cette expérience a montré que l'intelligence artificielle n'est pas réservée aux experts, mais qu'elle peut être accessible à tous, dès le plus jeune âge.
    Elle permet également de montrer qu’une intelligence artificelle ne sait pas tout, qu’elle n’est capable de distinguer que des choses sur lesquelles elle a été entrainée et encore faut il que le nombre d’exemples utilisés pour l’entrainement soit très important.



    Et vous, seriez-vous prêt à vous lancer dans l'aventure du machine learning avec vos élèves ?