Feat(EnsSci): init sequence sur l'IA
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52
Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/0E_presentation.tex
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\documentclass[12pt]{classPres}
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\author{}
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\title{Enseignements scientifiques}
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\date{Avril 2022}
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\begin{document}
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\begin{frame}{Traitement automatisé de l'information}
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\maketitle
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\end{frame}
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\begin{frame}{Traitement automatisé de l'information}
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\begin{center}
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\vfill
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\begin{block}{Processus}
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\smallskip
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\begin{tikzpicture}[
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every text node part/.style={align=center},
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node distance=4cm,
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auto,
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]
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\node (E1) [fill=highlightbg,text width=3cm]{\faIcon{database} \\ Collecte, encodage et stockage des données};
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\onslide<2->{%
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||||
\node (E2) [fill=highlightbg,text width=3cm, right of=E1] {\faIcon{signal} \\ Modèles de prédictions};
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\path[->] (E1) edge (E2);
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}
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\onslide<3->{%
|
||||
\node (E3) [fill=highlightbg,text width=3cm, right of=E2] {\faIcon{cogs} \\ Analyse et prise de décision};
|
||||
\path[->] (E2) edge (E3);
|
||||
}
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\end{tikzpicture}
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\end{block}
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\vfill
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\pause
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\pause
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\pause
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\begin{block}{Vacances de pâques}
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Histoire du traitement automatisé de l'information
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\end{block}
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\vfill
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\pause
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\begin{block}{Oral}
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Oral en groupe sur un sujet traitant de l'intelligence artificielle.
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\end{block}
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\end{center}
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\end{frame}
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||||
\end{document}
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124
Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/1E_donnees.tex
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124
Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/1E_donnees.tex
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\documentclass[a4paper,10pt]{article}
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\usepackage{myXsim}
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\author{Benjamin Bertrand}
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\title{Stockage de données}
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\date{Avril 2022}
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\pagestyle{empty}
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\begin{document}
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\maketitle
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\begin{definition}[Unités numériques]
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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.
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\noindent
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Le \textbf{bit} est l'unité la plus simple dans un système de numération, ne pouvant prendre que deux valeurs: 0 et 1.
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\noindent
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||||
Un \textbf{octet} est une autre unité de mesure. Il contient 8 bits. Il est notée avec le symbole \textbf{o}.
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\end{definition}
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\begin{doc}{Encoder du texte -- ASCII}
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\begin{minipage}{0.75\linewidth}
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||||
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.
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||||
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.
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Vous pourrez retrouver cette table au recto de la feuille.
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\end{minipage}
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\hfill
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\begin{minipage}{0.2\linewidth}
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\includegraphics[scale=0.3]{./fig/ASCII_full}
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\end{minipage}
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\end{doc}
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\begin{doc}{Encoder une image -- pixel et RGB}
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\begin{minipage}{0.6\linewidth}
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Pour numériser une image, on commence par la découper en petits carrés: \textbf{les pixels}.
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Chaque pixel portera une couleur qui sera représenté comme mélange de 3 couleurs primaire: rouge, vert et bleu (Red, Green, Blue)
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||||
L'intensité de ces 3 couleurs primaires sera alors encodée avec un nombre compris entre 0 et 255 (donc 256 niveaux).
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\end{minipage}
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\hfill
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||||
\begin{minipage}{0.38\linewidth}
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||||
\includegraphics[scale=0.4]{./fig/RGB}
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\end{minipage}
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\end{doc}
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||||
\begin{doc}{Stockage des données}
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\begin{center}
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\begin{tabular}{|p{1.8cm}|c|*{4}{p{3cm}|}}
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\hline
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||||
\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) \\
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\hline
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||||
\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\\
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\hline
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||||
\end{tabular}
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\end{center}
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\end{doc}
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\begin{multicols}{2}
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\begin{enumerate}
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||||
\item \textbf{Le binaire}
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\begin{enumerate}[leftmargin=-1pt]
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||||
\item Écrire tous les mots binaires d'une longueur de 2bits.
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||||
\item Écrire tous les mots binaires d'une longueur de 3bits.
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||||
\item Combien de mots binaires peut-on décrire avec 4bits? 7bits? 1 octet?
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\end{enumerate}
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||||
\item \textbf{Encodage de texte}
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\begin{enumerate}[leftmargin=-1pt]
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\item Combien de bits sont nécessaires pour encoder un caractère avec la table ascii?
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||||
\item Encoder grâce à la table ASCII le message \Ovalbox{\texttt{Ens Sci!}}.
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||||
\item Décoder grace à la table ASCII le message
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\begin{center}
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01001101 01100001 01110100 01101000 00100000 00101011 00100000 01010011 01010110 01010100 00100000 00101011 00100000 01010000 01000011 00100000 00111101 00100000 00111100 00110011
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||||
\end{center}
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||||
\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.
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\end{enumerate}
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||||
\item \textbf{Encodage d'une image}
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\begin{enumerate}[leftmargin=-1pt]
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\item Combien de bits (ou d'octet) sont nécessaires pour encoder l'intensité d'une couleur primaire?
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||||
\item Combien de bits (ou d'octet) sont nécessaires pour encoder la couleur d'un pixel.
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||||
\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?
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\end{enumerate}
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||||
\item \textbf{Support de stockage}
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\begin{enumerate}[leftmargin=-1pt]
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\item Sur quel type de support peut-on stocker le programme de l'enseignement scientifique?
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||||
\item Même question pour la photo de l'appareil photo de la question précédente?
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||||
\item Sur quel support peut-on stocker une vidéo d'une résolution 8.29M pixels à 60 images par seconde?
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\end{enumerate}
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||||
\end{enumerate}
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||||
\end{multicols}
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||||
\pagebreak
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||||
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||||
\vfill
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||||
\begin{center}
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||||
\large \textbf{Table ASCII}
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\includegraphics[scale=0.35]{./fig/ascii_table}
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||||
\end{center}
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\vfill
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||||
\begin{center}
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||||
{\large \textbf{Puissances de 10 et préfixe}}
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\begin{tabular}{|*{10}{c|}}
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\hline
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||||
Préfixe & yotta octet & zetta octet & exa octet & péta octet & téra octet & giga octet & méga octet & kilo octet & octet \\
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\hline
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||||
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 \\
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\hline
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||||
Symbole & Yo & Zo & Eo & Po & To & Go & Mo & ko & o \\
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\hline
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||||
\end{tabular}
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\end{center}
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\vfill
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\end{document}
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Binary file not shown.
BIN
Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/2E_esp_vie.xlsx
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BIN
Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/2E_esp_vie.xlsx
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161
Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/3P_IA.tex
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Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/3P_IA.tex
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\documentclass[10pt,xcolor=table]{classPres}
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\usepackage{hyperref}
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\hypersetup{
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linkcolor=blue,
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urlcolor=cyan,
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\setbeamertemplate{blocks}[rounded][shadow=true]
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\setbeamercolor{block title}{bg=highlightbg, fg=base01}
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\setlength\columnsep{0pt}
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||||
\title{Intelligence Artificielle}
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\date{Mai 2022}
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||||
\begin{document}
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||||
\begin{frame}{Intelligence Artificielle}
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||||
\begin{center}
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\vfill
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||||
Enseignement scientifique
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\vfill
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||||
Quelques repères
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\hfill
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\end{center}
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\end{frame}
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\begin{frame}[fragile]{Intelligence Artificielle}
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||||
\begin{block}{Définition}
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||||
Ensemble de théories et de technologies mises en œuvre pour simuler l'intelligence humaine.
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||||
\end{block}
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\vfill
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||||
\end{frame}
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||||
\begin{frame}{État actuel}
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\vfill
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||||
\begin{block}{Deep-learning / réseau de neurones}
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||||
IA performante pour une tache précise
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\end{block}
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\vfill
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||||
\pause
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||||
\begin{block}{Limitations}
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\begin{itemize}
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||||
\item L'IA ne sait pas se poser des questions par elle même.
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||||
\item Il n'existe pas d'IA généralistes.
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\end{itemize}
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\end{block}
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||||
\vfill
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||||
\end{frame}
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\begin{frame}{Fonctionnement global}
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\includegraphics[scale=0.5]{./fig/modele_prediction}
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\end{frame}
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||||
\begin{frame}{Oral du 3e trimestre \\ l'intelligence artificielle + autre theme}
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||||
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).
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\begin{block}{Présentation sur l'IA}
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Structure attendue (modulable après discussion avec l'enseignant)
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\begin{itemize}
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\item Le cadre d'utilisation
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\item Les données d'entrainement
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\item Classification mise en oeuvre par l'IA
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\item Les biais ou les difficultés
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\item Évolution dans le future
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\end{itemize}
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\end{block}
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\end{frame}
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\begin{frame}{Thèmes}
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\small
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\begin{itemize}
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\item (Techno) Voiture autonome
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\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 ?}
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\item (Droit/Sociologie) Utilisation des IA en justice et biais
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\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 ?}
|
||||
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||||
\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}
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||||
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||||
\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}
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||||
\item (SVT - chimie) Deepmind et le pliage de protéine
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||||
\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}
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\item (Jeux) jeux de plateau et jeux en ligne
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\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}
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||||
\end{frame}
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||||
|
||||
\begin{frame}{Thèmes (suite)}
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\small
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||||
\begin{itemize}
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||||
\item (Finance) micro trading - régulation
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||||
\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}
|
||||
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||||
\item (Sociologie) deep fake
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||||
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||||
\href{https://www.silicon.fr/avis-expert/deepfake-lia-pourrait-influencer-les-prochaines-elections-americaines#}{Deepfake : l’IA pourrait influencer les prochaines élections américaines}
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||||
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||||
\href{https://www.lebigdata.fr/deepfake-tout-savoir}{Deepfake : tout savoir sur la nouvelle menace liée à l’IA}
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||||
|
||||
\href{https://www.youtube.com/watch?v=MFHkV6L4sx8}{Plus personne n’est à l'abri, nous ne sommes plus les mêmes ! Apprenez le DeepFake.}
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\item (Imagerie) reconstitution d'image
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||||
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||||
\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}
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||||
|
||||
\begin{frame}{Thèmes (suite)}
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||||
\small
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||||
\begin{itemize}
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||||
\item (Sociologie) Surveillance de la population
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||||
\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}
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||||
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||||
\item (Sociologie) Profilage marketing
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||||
\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}
|
||||
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||||
\item (Energie) Smartgrid
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||||
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||||
\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}
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||||
\end{frame}
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||||
\end{document}
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%%% Local Variables:
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%%% mode: latex
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%%% TeX-master: "master"
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%%% End:
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97
Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/4E_tests.tex
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Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/4E_tests.tex
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||||
\documentclass[a4paper,10pt]{article}
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||||
\usepackage{myXsim}
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||||
\author{Benjamin Bertrand}
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||||
\title{Analyse des résultats d'un test}
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||||
\date{Avril 2022}
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||||
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||||
\pagestyle{empty}
|
||||
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||||
|
||||
\begin{document}
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||||
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||||
\maketitle
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||||
\begin{definition}[Paramètre d'un test - inférence Bayésienne]
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||||
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:
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\begin{minipage}{0.45\linewidth}
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||||
\begin{tabular}{|c|c|c|c|}
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\hline
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& Sujet positif & Sujet négatif & Total \\
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\hline
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||||
Test positif & Vrai positif & Faux positif &\\
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\hline
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||||
Test négatif & Faux négatif & Vrai négatif & \\
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\hline
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||||
Total & & &\\
|
||||
\hline
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||||
\end{tabular}
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||||
\medskip
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||||
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||||
Ce tableau est appelé \textbf{tableau de contingence.}
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||||
\end{minipage}
|
||||
\begin{minipage}{0.5\linewidth}
|
||||
\textbf{Critères de fiabilités}
|
||||
\begin{itemize}
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||||
\item Sensibilité: probabilité qu'une personne infectée soit testée positive
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\[
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||||
\mbox{sensibilité} = \frac{\mbox{nombre de vrai positifs}}{\mbox{nombre de positif}}
|
||||
\]
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||||
\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}
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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.
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Pour déterminer si une assistance est fiable, il faut que la sensibilité soit supérieur à 90\%.
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\end{doc}
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\begin{doc}{Détection d'un comportement potentiellement dangereux}
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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
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\begin{center}
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\begin{tabular}{|p{3cm}|c|c|c|}
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\hline
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& Sujet dangereux & Sujet non dangereux & Total\\
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\hline
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Identifier comme dangereux & 990 & 2 & \\
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\hline
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Identifier comme non dangereux & 3 & 5 & \\
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\hline
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Total & & & \\
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\hline
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\end{tabular}
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\end{center}
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L'équipe en charge du projet annonce fièrement "notre IA est presque parfaite, elle ne se trompe que dans 0.5\% des cas.
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\end{doc}
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\vfill
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\begin{multicols}{2}
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\begin{enumerate}
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\item \textbf{Test médical}
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\begin{enumerate}
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\item Construire un tableau de contingence avec les données de l'étude.
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\item Pensez vous que cette IA peut être considérer comme une assistance fiable?
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\end{enumerate}
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\item \textbf{Comportement dangereux}
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\begin{enumerate}[leftmargin=-1pt]
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\item Que pensez vous de l'affirmation de l'équipe en charge du projet?
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\item Calculer la sensibilité puis la spécificité du système de détection.
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\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.
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\begin{enumerate}[leftmargin=-1pt]
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\item Reproduire le tableau de contingence en complétant la dernière ligne.
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\item Compléter ensuite les autres cases vides en utilisant la sensibilité et la spécificité du test.
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\item Que pensez vous de l'efficacité de ce test sur cette population?
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\end{enumerate}
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\item Même questions dans le cas d'une population de \np{100000} individus avec \np{500000} individus dangereux.
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\end{enumerate}
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\end{enumerate}
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\end{multicols}
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\end{document}
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52
Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/index.rst
Normal file
52
Enseignement_Scientifique/03_Informatique_et_IA/index.rst
Normal file
@ -0,0 +1,52 @@
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Informatique et IA
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:date: 2023-03-28
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||||
:modified: 2023-03-28
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:authors: Benjamin Bertrand
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:category: Enseignement_Scientifique
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:summary:
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.. image:: ./0E_presentation.pdf
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:height: 200px
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:alt: Document de présentation de la séance
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Étape 1: Encodage
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.. image:: ./1E_donnees.pdf
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:height: 200px
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:alt: Encodage de données
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Bilan: bit/octet et des ordres de grandeurs, ouverture sur le bigdata
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Étape 2: Modèles, ajustement affine
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Bilan: définition modélisation, ajustement affine/regression, ouverture sur l'apprentissage automatique
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Étape DM: Histoire du traitement de l'information
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Bilan: frise chronologique
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Étape 4: Tests automatiques
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.. image:: ./4E_tests.pdf
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:height: 200px
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:alt: Tests
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Bilan: Définition faux positif... Biais venant de la programmation et de la collecte de données
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Étape 5: Oral
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Historique de l'intelligence artificielle et présentation de l'oral
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.. image:: ./3P_IA.pdf
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:height: 200px
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:alt: Historique de l'intelligence artificielle et présentation de l'oral
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