diff --git a/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/0E_presentation.tex b/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/0E_presentation.tex new file mode 100755 index 0000000..4a73fdc --- /dev/null +++ b/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/0E_presentation.tex @@ -0,0 +1,52 @@ +\documentclass[12pt]{classPres} + +\author{} +\title{Enseignements scientifiques} +\date{Avril 2022} + +\begin{document} +\begin{frame}{Traitement automatisé de l'information} + + \maketitle + +\end{frame} + +\begin{frame}{Traitement automatisé de l'information} + \begin{center} + \vfill + \begin{block}{Processus} + \smallskip + \begin{tikzpicture}[ + every text node part/.style={align=center}, + node distance=4cm, + auto, + ] + \node (E1) [fill=highlightbg,text width=3cm]{\faIcon{database} \\ Collecte, encodage et stockage des données}; + \onslide<2->{% + \node (E2) [fill=highlightbg,text width=3cm, right of=E1] {\faIcon{signal} \\ Modèles de prédictions}; + \path[->] (E1) edge (E2); + } + \onslide<3->{% + \node (E3) [fill=highlightbg,text width=3cm, right of=E2] {\faIcon{cogs} \\ Analyse et prise de décision}; + \path[->] (E2) edge (E3); + } + + \end{tikzpicture} + \end{block} + \vfill + \pause + \pause + \pause + \begin{block}{Vacances de pâques} + Histoire du traitement automatisé de l'information + \end{block} + \vfill + \pause + \begin{block}{Oral} + Oral en groupe sur un sujet traitant de l'intelligence artificielle. + \end{block} + + \end{center} +\end{frame} + +\end{document} diff --git a/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/1E_donnees.tex b/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/1E_donnees.tex new file mode 100644 index 0000000..72c7f7a --- /dev/null +++ b/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/1E_donnees.tex @@ -0,0 +1,124 @@ +\documentclass[a4paper,10pt]{article} +\usepackage{myXsim} + +\author{Benjamin Bertrand} +\title{Stockage de données} +\date{Avril 2022} + +\pagestyle{empty} + + +\begin{document} + +\maketitle + +\begin{definition}[Unités numériques] + Tout ce qui est stocké sur un ordinateur est codé en un ensemble de 1 et de 0. C'est le système de numération choisi pour l'informatique car un 1 peut correspondre par exemple à du courant qui passe et à 0 à du courant que ne passe pas. + + \noindent + Le \textbf{bit} est l'unité la plus simple dans un système de numération, ne pouvant prendre que deux valeurs: 0 et 1. + + \noindent + Un \textbf{octet} est une autre unité de mesure. Il contient 8 bits. Il est notée avec le symbole \textbf{o}. +\end{definition} + +\begin{doc}{Encoder du texte -- ASCII} + \begin{minipage}{0.75\linewidth} + Pour numériser un texte, il faut transformer chaque caractère (lettres, espaces, ponctuation...) en 1 et en 0. Des tables de conversion ont été développée. Nous en étudions une. + + En 1960, la norme \textbf{ASCII} a été crée. Elle définit 128 codes, comprenant 95 caractères imprimables : les chiffres arabes de 0 à 9, les 26 lettres de l'alphabet latin en minuscules et en capitales, et des symboles mathématiques et de ponctuation. + + Vous pourrez retrouver cette table au recto de la feuille. + \end{minipage} + \hfill + \begin{minipage}{0.2\linewidth} + \includegraphics[scale=0.3]{./fig/ASCII_full} + \end{minipage} +\end{doc} + +\begin{doc}{Encoder une image -- pixel et RGB} + \begin{minipage}{0.6\linewidth} + Pour numériser une image, on commence par la découper en petits carrés: \textbf{les pixels}. + + Chaque pixel portera une couleur qui sera représenté comme mélange de 3 couleurs primaire: rouge, vert et bleu (Red, Green, Blue) + + L'intensité de ces 3 couleurs primaires sera alors encodée avec un nombre compris entre 0 et 255 (donc 256 niveaux). + \end{minipage} + \hfill + \begin{minipage}{0.38\linewidth} + \includegraphics[scale=0.4]{./fig/RGB} + \end{minipage} +\end{doc} + +\begin{doc}{Stockage des données} + \begin{center} + \begin{tabular}{|p{1.8cm}|c|*{4}{p{3cm}|}} + \hline + + \textbf{Support de stockage} & Carte perforée & Dispositif magnétique (disquette, disque dure...) & Dispositif optique (CD, DVD, Blue-Ray...) & Mémoire flashs (clé USB, carte SD, SSD...) & Cloud (agrégation d'une multitude de support) \\ + \hline + \textbf{Capacités} & 80 o & de 1Mo (disquette) à 10To (HDD) & de 650Mo (CD) à 128GO (Blue-Ray) & de 64Go(carte SD) à 4To (ssd) & Plusieurs milliard de To\\ + \hline + \end{tabular} + \end{center} +\end{doc} + +\begin{multicols}{2} + \begin{enumerate} + \item \textbf{Le binaire} + \begin{enumerate}[leftmargin=-1pt] + \item Écrire tous les mots binaires d'une longueur de 2bits. + \item Écrire tous les mots binaires d'une longueur de 3bits. + \item Combien de mots binaires peut-on décrire avec 4bits? 7bits? 1 octet? + \end{enumerate} + \item \textbf{Encodage de texte} + \begin{enumerate}[leftmargin=-1pt] + \item Combien de bits sont nécessaires pour encoder un caractère avec la table ascii? + \item Encoder grâce à la table ASCII le message \Ovalbox{\texttt{Ens Sci!}}. + \item Décoder grace à la table ASCII le message + \begin{center} + 01001101 01100001 01110100 01101000 00100000 00101011 00100000 01010011 01010110 01010100 00100000 00101011 00100000 01010000 01000011 00100000 00111101 00100000 00111100 00110011 + \end{center} + \item Le programme de l'enseignement scientifique de terminal contient \np{65252} caractères. Quelle sera son poids s'il est numérisé en ASCII? Vous exprimerez le résultat en octet et en bit. + \end{enumerate} + \item \textbf{Encodage d'une image} + \begin{enumerate}[leftmargin=-1pt] + \item Combien de bits (ou d'octet) sont nécessaires pour encoder l'intensité d'une couleur primaire? + \item Combien de bits (ou d'octet) sont nécessaires pour encoder la couleur d'un pixel. + \item Un appareil photo moderne peut prendre des photos rectangulaires d'une résolution de \np{5520} pixel par \np{4144}pixel. Quelle sera le poids d'une photo si elle est encodée en RGB? + \end{enumerate} + \item \textbf{Support de stockage} + \begin{enumerate}[leftmargin=-1pt] + \item Sur quel type de support peut-on stocker le programme de l'enseignement scientifique? + \item Même question pour la photo de l'appareil photo de la question précédente? + \item Sur quel support peut-on stocker une vidéo d'une résolution 8.29M pixels à 60 images par seconde? + \end{enumerate} +\end{enumerate} +\end{multicols} + +\pagebreak + +\vfill +\begin{center} + \large \textbf{Table ASCII} + \includegraphics[scale=0.35]{./fig/ascii_table} +\end{center} +\vfill +\begin{center} + {\large \textbf{Puissances de 10 et préfixe}} + + \begin{tabular}{|*{10}{c|}} + \hline + Préfixe & yotta octet & zetta octet & exa octet & péta octet & téra octet & giga octet & méga octet & kilo octet & octet \\ + \hline + Valeur & $10^{24}$o &$10^{21}$o &$10^{18}$o &$10^{15}$o &$10^{12}$o &$10^{9}$o & $10^{6}$o & $10^{3}$o &$1$o \\ + \hline + Symbole & Yo & Zo & Eo & Po & To & Go & Mo & ko & o \\ + \hline + \end{tabular} +\end{center} +\vfill + + + +\end{document} diff --git a/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/2B_prediction.pdf b/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/2B_prediction.pdf new file mode 100644 index 0000000..4d09515 Binary files /dev/null and b/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/2B_prediction.pdf differ diff --git a/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/2E_esp_vie.xlsx b/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/2E_esp_vie.xlsx new file mode 100644 index 0000000..5384b8c Binary files /dev/null and b/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/2E_esp_vie.xlsx differ diff --git a/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/3E_histoire_traitement_information.pdf b/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/3E_histoire_traitement_information.pdf new file mode 100644 index 0000000..bc388a2 Binary files /dev/null and b/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/3E_histoire_traitement_information.pdf differ diff --git a/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/3P_IA.tex b/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/3P_IA.tex new file mode 100644 index 0000000..03f4a4e --- /dev/null +++ b/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/3P_IA.tex @@ -0,0 +1,161 @@ +\documentclass[10pt,xcolor=table]{classPres} + +\usepackage{hyperref} + +\hypersetup{ + colorlinks=true, + linkcolor=blue, + filecolor=magenta, + urlcolor=cyan, +} + +\setbeamertemplate{blocks}[rounded][shadow=true] +\setbeamercolor{block title}{bg=highlightbg, fg=base01} + + +\setlength\columnsep{0pt} + +\title{Intelligence Artificielle} +\date{Mai 2022} + +\begin{document} + +\begin{frame}{Intelligence Artificielle} + \begin{center} + \vfill + Enseignement scientifique + \vfill + Quelques repères + \hfill + \end{center} +\end{frame} + +\begin{frame}[fragile]{Intelligence Artificielle} + \begin{block}{Définition} + Ensemble de théories et de technologies mises en œuvre pour simuler l'intelligence humaine. + \end{block} + \vfill +\end{frame} + +\begin{frame}{État actuel} + \vfill + \begin{block}{Deep-learning / réseau de neurones} + IA performante pour une tache précise + \end{block} + \vfill + \pause + \begin{block}{Limitations} + \begin{itemize} + \item L'IA ne sait pas se poser des questions par elle même. + \item Il n'existe pas d'IA généralistes. + \end{itemize} + \end{block} + \vfill +\end{frame} + +\begin{frame}{Fonctionnement global} + \includegraphics[scale=0.5]{./fig/modele_prediction} +\end{frame} + +\begin{frame}{Oral du 3e trimestre \\ l'intelligence artificielle + autre theme} + + Vous passerez individuellement sur un oral de moins de 10minutes. Cet oral sera découpé en deux partie: une présentation sur un thème d'intelligence artificielle puis des questions réponses sur un thème d'enseignement scientifique que vous choisirez (entre SVT et maths). + + \begin{block}{Présentation sur l'IA} + Structure attendue (modulable après discussion avec l'enseignant) + \begin{itemize} + \item Le cadre d'utilisation + \item Les données d'entrainement + \item Classification mise en oeuvre par l'IA + \item Les biais ou les difficultés + \item Évolution dans le future + \end{itemize} + \end{block} + + +\end{frame} + +\begin{frame}{Thèmes} + \small + \begin{itemize} + \item (Techno) Voiture autonome + + \href{https://www.numerama.com/vroom/704665-en-france-qui-est-responsable-legalement-en-cas-daccident-en-voiture-autonome.html}{En France, qui est responsable légalement en cas d’accident en voiture autonome ?} + + \item (Droit/Sociologie) Utilisation des IA en justice et biais + + + \href{https://www.numerama.com/politique/705218-racisme-sexisme-les-ia-peuvent-elles-supprimer-les-discriminations-dans-les-affaires-judiciaires.html}{Racisme, sexisme : les IA peuvent-elles supprimer les discriminations dans les affaires judiciaires ?} + + \href{https://www.numerama.com/tech/322425-pas-plus-efficace-que-les-humains-lalgo-qui-veut-predire-la-criminalite-est-epingle.html}{Pas plus efficace que les humains, l’algo qui veut prédire la criminalité est épinglé} + + \href{https://www.numerama.com/politique/172272-aux-usa-logiciel-aide-juges-a-devenir-racistes.html}{Aux USA, un logiciel aide les juges à devenir racistes} + + \item (SVT - chimie) Deepmind et le pliage de protéine + + \href{https://www.sciencesetavenir.fr/fondamental/biologie-cellulaire/alphafold-l-intelligence-artificielle-revolutionnaire-pour-la-recherche-en-proteomique_149674}{AlphaFold, l’intelligence artificielle révolutionnaire pour la recherche en protéomique} + + \item (Jeux) jeux de plateau et jeux en ligne + + \href{https://www.lesechos.fr/tech-medias/intelligence-artificielle/une-intelligence-artificielle-de-deepmind-sacree-grand-maitre-au-jeu-video-starcraft-1144358}{Une intelligence artificielle de DeepMind sacrée « grand maître » au jeu vidéo StarCraft} + \end{itemize} +\end{frame} + +\begin{frame}{Thèmes (suite)} + \small + \begin{itemize} + \item (Finance) micro trading - régulation + + \href{https://www.compta-online.com/intelligence-artificielle-et-finance-cas-usage-ethique-et-securite-ao4026}{Intelligence artificielle et finance : cas d'usage, éthique et sécurité} + \href{https://www.lesechos.fr/idees-debats/cercle/finance-lintelligence-artificielle-au-centre-de-la-strategie-de-securite-135050}{Finance : l'intelligence artificielle au centre de la stratégie de sécurité} + + \item (Sociologie) deep fake + + \href{https://www.silicon.fr/avis-expert/deepfake-lia-pourrait-influencer-les-prochaines-elections-americaines#}{Deepfake : l’IA pourrait influencer les prochaines élections américaines} + + \href{https://www.lebigdata.fr/deepfake-tout-savoir}{Deepfake : tout savoir sur la nouvelle menace liée à l’IA} + + \href{https://www.youtube.com/watch?v=MFHkV6L4sx8}{Plus personne n’est à l'abri, nous ne sommes plus les mêmes ! Apprenez le DeepFake.} + + \item (Imagerie) reconstitution d'image + + \href{https://www.journaldugeek.com/2020/06/15/ia-images-floues-hd/}{Cette IA transforme des photos floues en impressionnants portraits HD} + \href{https://www.futura-sciences.com/tech/actualites/intelligence-artificielle-ia-capable-reconstituer-images-hors-champ-camera-78787/}{Une IA capable de reconstituer les images hors-champ d'une caméra} + \end{itemize} +\end{frame} + +\begin{frame}{Thèmes (suite)} + \small + \begin{itemize} + + \item (Sociologie) Surveillance de la population + + \href{https://intelligence-artificielle.developpez.com/actu/284159/La-police-chinoise-utilise-une-camera-basee-sur-l-IA-et-des-analyses-raciales-pour-suivre-les-Ouighours-et-les-distinguer-de-la-majorite-Han/}{La police chinoise utilise une caméra basée sur l'IA et des analyses raciales pour suivre les Ouïghours} + + \href{https://www.ibm.com/blogs/ibm-france/2019/05/20/lia-permet-de-piloter-des-systemes-de-videosurveillance-a-grande-echelle/}{L’IA permet de piloter des systèmes de vidéosurveillance à grande échelle} + + + \item (Sociologie) Profilage marketing + + \href{https://www.kameleoon.com/fr/blog/intelligence-artificielle-marketing-digital}{Marketing digital : pourquoi utiliser l'Intelligence Artificielle ?} + \href{https://ia-data-analytics.fr/intelligence-artificielle/marketing/}{L’intelligence artificielle : un atout pour le marketing} + + \item (Energie) Smartgrid + + \href{https://journal.ccas.fr/smart-grids-lenergie-sous-intelligence-artificielle/}{Smart grids : l’énergie sous intelligence artificielle} + + \item (Médecine) Détection de cancers du sein + + \href{https://www.numerama.com/sciences/300328-lia-futur-outil-pour-la-prevention-du-cancer-du-sein.html}{L’IA, futur outil pour la prévention du cancer du sein ?} + + \href{https://www.sciencesetavenir.fr/sante/cancer/une-intelligence-artificielle-pour-predire-le-cancer-du-sein_134056}{Dépistage : l'IA du MIT qui prédit l'apparition du cancer du sein} + + \end{itemize} +\end{frame} + +\end{document} + +%%% Local Variables: +%%% mode: latex +%%% TeX-master: "master" +%%% End: diff --git a/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/4E_tests.tex b/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/4E_tests.tex new file mode 100644 index 0000000..8231a1b --- /dev/null +++ b/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/4E_tests.tex @@ -0,0 +1,97 @@ +\documentclass[a4paper,10pt]{article} +\usepackage{myXsim} + +\author{Benjamin Bertrand} +\title{Analyse des résultats d'un test} +\date{Avril 2022} + +\pagestyle{empty} + + +\begin{document} + +\maketitle + +\begin{definition}[Paramètre d'un test - inférence Bayésienne] + On considère un test qui analyse la situation et donne deux résultats: Positif ou négatif. Une test ne peut par être sûr à 100\%, il y a donc 4 cas possibles: + + \begin{minipage}{0.45\linewidth} + \begin{tabular}{|c|c|c|c|} + \hline + & Sujet positif & Sujet négatif & Total \\ + \hline + Test positif & Vrai positif & Faux positif &\\ + \hline + Test négatif & Faux négatif & Vrai négatif & \\ + \hline + Total & & &\\ + \hline + \end{tabular} + \medskip + + Ce tableau est appelé \textbf{tableau de contingence.} + \end{minipage} + \begin{minipage}{0.5\linewidth} + \textbf{Critères de fiabilités} + \begin{itemize} + \item Sensibilité: probabilité qu'une personne infectée soit testée positive + \[ + \mbox{sensibilité} = \frac{\mbox{nombre de vrai positifs}}{\mbox{nombre de positif}} + \] + \item Spécificité: probabilité qu'une personne saine soit testée négative (vrai négatif / négatif) + \[ + \mbox{spécificité} = \frac{\mbox{nombre de vrai négatifs}}{\mbox{nombre de négatif}} + \] + \end{itemize} + \end{minipage} + +\end{definition} + +\begin{doc}{Test médical} + Un médecin cherche à déterminer si une IA est fiable. Pour cela, il a choisi 1000 dossiers de patients dont il sait que 92 d'entres eux souffrent d'un cancer. L'IA quand à elle détecte 862 cas négatif. Parmi ces cas négatifs détectés, le médecin sait que 7 d'entre eux sont malade. + + Pour déterminer si une assistance est fiable, il faut que la sensibilité soit supérieur à 90\%. +\end{doc} + +\begin{doc}{Détection d'un comportement potentiellement dangereux} + Dans le cadre du maintient de la paix, les autorités ont développer une IA qui cherche à détecter les comportements potentiellement dangereux. Suite à l'entrainement de l'IA, les données de tests donnent le tableau suivant + \begin{center} + \begin{tabular}{|p{3cm}|c|c|c|} + \hline + & Sujet dangereux & Sujet non dangereux & Total\\ + \hline + Identifier comme dangereux & 990 & 2 & \\ + \hline + Identifier comme non dangereux & 3 & 5 & \\ + \hline + Total & & & \\ + \hline + \end{tabular} + \end{center} + L'équipe en charge du projet annonce fièrement "notre IA est presque parfaite, elle ne se trompe que dans 0.5\% des cas. +\end{doc} +\vfill + +\begin{multicols}{2} + \begin{enumerate} + \item \textbf{Test médical} + \begin{enumerate} + \item Construire un tableau de contingence avec les données de l'étude. + \item Pensez vous que cette IA peut être considérer comme une assistance fiable? + \end{enumerate} + \item \textbf{Comportement dangereux} + \begin{enumerate}[leftmargin=-1pt] + \item Que pensez vous de l'affirmation de l'équipe en charge du projet? + \item Calculer la sensibilité puis la spécificité du système de détection. + \item On veut maintenant utilise cette IA dans une population de \np{1000000} individus et où l'on suppose qu'il y a 100 individus dangereux. + \begin{enumerate}[leftmargin=-1pt] + \item Reproduire le tableau de contingence en complétant la dernière ligne. + \item Compléter ensuite les autres cases vides en utilisant la sensibilité et la spécificité du test. + \item Que pensez vous de l'efficacité de ce test sur cette population? + \end{enumerate} + \item Même questions dans le cas d'une population de \np{100000} individus avec \np{500000} individus dangereux. + \end{enumerate} + \end{enumerate} +\end{multicols} + +\end{document} diff --git a/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/index.rst b/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/index.rst new file mode 100644 index 0000000..b98321b --- /dev/null +++ b/Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/index.rst @@ -0,0 +1,52 @@ +Informatique et IA +################## + +:date: 2023-03-28 +:modified: 2023-03-28 +:authors: Benjamin Bertrand +:category: Enseignement_Scientifique +:summary: + + +.. image:: ./0E_presentation.pdf + :height: 200px + :alt: Document de présentation de la séance + + +Étape 1: Encodage +================= + +.. image:: ./1E_donnees.pdf + :height: 200px + :alt: Encodage de données + +Bilan: bit/octet et des ordres de grandeurs, ouverture sur le bigdata + +Étape 2: Modèles, ajustement affine +=================================== + +Bilan: définition modélisation, ajustement affine/regression, ouverture sur l'apprentissage automatique + +Étape DM: Histoire du traitement de l'information +================================================= + +Bilan: frise chronologique + +Étape 4: Tests automatiques +=========================== + +.. image:: ./4E_tests.pdf + :height: 200px + :alt: Tests + + +Bilan: Définition faux positif... Biais venant de la programmation et de la collecte de données + +Étape 5: Oral +============= + +Historique de l'intelligence artificielle et présentation de l'oral + +.. image:: ./3P_IA.pdf + :height: 200px + :alt: Historique de l'intelligence artificielle et présentation de l'oral