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4 questions sur l'IA

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Signé :  Michèle Drechsler Docteur en sciences de l'Information et de la Communication.


Quatre questions sur l'intelligence artificielle

" L’intelligence artificielle se définit comme le contraire de la bêtise naturelle." Woody Allen

" Nous allons vite nous apercevoir que l’intelligence humaine est limitée. Yann LeCun

1. L'IA... Quelle définition ?

L’intelligence artificielle a envahi notre quotidien et il est impossible d’ignorer sa place dans tous les secteurs de la société. Pour le citoyen « lambda », l'intelligence artificielle soulève la question de sa définition. Selon le père de l’intelligence artificielle John McCarthy, l’IA signifie “La science et l’ingénierie de la fabrication de machines intelligentes, en particulier des programmes informatiques intelligents”. Cependant la définition précise et la signification du mot intelligence, et encore plus de l’intelligence artificielle, fait l’objet de beaucoup de discussions et cause beaucoup de confusion. Comme nous l'indique le conseil de l'Europe, le terme d’« intelligence artificielle » (IA) est entré dans le langage commun et son utilisation devenue banale dans les médias, il n’en existe pas réellement de définition partagée. Pour le conseil de l'Europe, au sens large, le terme désigne indistinctement des systèmes qui sont du domaine de la pure science-fiction (les IA dites « fortes », dotées d’une forme conscience d’elles-mêmes) et des systèmes déjà opérationnels en capacité d’exécuter des tâches très complexes (reconnaissance de visage ou de voix, conduite de véhicule – ces systèmes sont qualifiés d’IA « faibles » ou « modérées »). (1) Les spécialistes préfèrent en général employer le nom exact des technologies concrètement en œuvre, elles relèvent aujourd’hui essentiellement de l’apprentissage automatique ou du machine learning.

2. L'IA … Mais de quoi est-elle réellement capable ?

L'homme avec son intelligence naturelle développe des systèmes d’IA en y introduisant tous les procédés possibles dans le but de réduire l’effort et le temps pour réaliser les tâches qu’il juge fastidieux. Les systèmes d'IA sont très spécialisées et il en existe à peu près autant qu’il y a de domaines de recherches. Le conseil de l'Europe nous rappelle quelques modèles sous-jacents :

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L'apprentissage automatique (Machine Learning) n’est pas réellement d’acquérir des connaissances déjà formalisées mais de comprendre la structure de données et de l’intégrer dans des modèles, notamment pour automatiser des tâches. (Extrait conseil de l'Europe).

Le système expert s'appuie sur un ensemble de logiciels exploitant dans un domaine particulier des connaissances explicites et organisées, pouvant se substituer à un expert humain. Le système expert est devenu l’une des formes de l’intelligence artificielle souvent utilisées: l’ordinateur utilise les techniques des systèmes experts pour appliquer des méthodes de conclusion dans un domaine particulier de connaissances dans le but de donner les recommandations nécessaires.  Il s'agit d'atteindre un niveau élevé de performance dans des tâches qui nécessitent de l’homme des années d’apprentissage et de formation ((Référence cours du ( https://www.google.com/url?q=https) Cours Master Intelligence Economique et Stratégies Compétitives de l'Université d'Angers).

Tous les secteurs de l'activité humaine sont concernées avec un grand ensemble de données derrière chaque question utile pour le pilotage des organisations. (Education, santé, fabrication, droit, commerce...). Les potentialités de l'IA s'immiscent dans 4 champs comme nous l'explique cette synthèse 2) en image de https://ai4k12.org/


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3. L'IA pour quels usages dans l'éducation ?

 L’IA occupe une place centrale dans la société, son intégration en éducation représente des enjeux pour le système éducatif. Au lieu de considérer l’IA en éducation comme la panacée miraculeuse capable de régler tous les problèmes, il faut plutôt la voir comme un outil avec des potentialités qu’il faut savoir exploiter en éducation. La personnalisation est le principal intérêt de l'intelligence artificielle dans le domaine de la formation des élèves et des étudiants afin d'éviter le décrochage scolaire, tout en tirant vers le haut les plus performants.

Le cas de la Chine

La Chine qui dispose d’une certaine avance en matière de développement technologique teste l’intégration de l’IA à l’éducation, afin d’atteindre « l’éducation intelligente » comme le rapporte le rapport du MIT. (MIT Technology Review). (3)

Avec l'aide de la société Squirrel AI, la Chine fournit des tutorats personnalisés aux élèves et propose des cours personnalisés. Elle le fait en masse en essayant de « standardiser les connaissances » tout au long du curriculum. Chaque cours est préparé par une équipe d’ingénieurs et de professeurs qui cherchent à diviser la matière en un nombre infini d’éléments conceptuels ou de notions. Ces derniers sont ensuite soutenus par des vidéos, des exercices. Pour commencer son apprentissage, l’élève réalise un test de diagnostic, permettant de déterminer les concepts et les notions qu’il comprend ou non. À terme les résultats sont là, en 2017, une étude de l’entreprise a montré que « le système était en moyenne meilleur pour améliorer les résultats aux tests de mathématiques que les enseignants expérimentés qui enseignent à une douzaine de jeunes dans une classe traditionnelle. »

Comme nous l'indique l'article du MIT, Squirrel AI a permis à un jeune de 13 ans ayant des difficultés en maths d’améliorer ses notes passant de 50% de réussite à 62,5% et même 85% deux ans plus tard.Les élèves se rendent dans des centres avec une table pour 6 à 8 personnes. Leur outil de travail est basé sur un ordinateur à partir duquel un professeur surveille les avancées en temps réel. Ainsi, ces derniers peuvent de temps en temps quitter « leur poste de surveillance » pour aiguiller et aider les élèves dans leurs problématiques. L’ambition de Derek Li, fondateur de Squirrel AI va au-delà du tutorat personnalisé. Il souhaite intégrer sa technologie dans les salles de classe afin de faire de Squirrel AI « la principale méthode d’enseignement ». (4)

En France

L’un des défis auquel fait face notre système d’éducation aujourd’hui est de voir comment tirer partie des nouvelles possibilités qu’offre l’IA en éducation et de revisiter la place et le rôle de l'enseignant. Pour ce faire, un partenariat d'innovation et intelligence artificielle (P2IA) avec le Ministère de l'éducation nationale s'est mis en place afin pouvoir développer des solutions d’assistance et de recommandations s'appuyant sur des techniques d'intelligence artificielle à destination des enseignants de l'école primaire du cycle 2 afin de mieux accompagner leurs élèves dans leurs apprentissages du français et des mathématiques. (5)

Des outils avec l'IA pour la construction de solutions au service des apprentissages fondamentaux en français et mathématiques au cycle 2 (CP, CE1 et CE2) sont proposés par diverses sociétés. Par exemple, Lalilo est une application Web qui permet aux 7000 enseignants et 40.000 élèves inscrits de personnaliser leur apprentissage de la lecture. Cet assistant pédagogique s'adapte au rythme de l'enfant, grâce à l'apprentissage adaptatif («adaptative learning»).

4. l'IA … pour quelle formation ?

Comme pour l’enseignement et l’apprentissage de la programmation qui a connu un essor au cours des dernières années, l’idée n’est pas de faire des jeunes formés à l’école des ingénieurs informatique de l'IA. Il s’agit plutôt de les préparer pleinement au monde de demain. La maîtrise de cet aspect du numérique doit leur permettre de faire face aux innovations technologiques qui se concrétiseront dans les années à venir, notamment les avancées en matière d’intelligence artificielle. Le meilleur moyen pour les élèves d’apprendre sur l’apprentissage automatique est de leur faire vivre des expériences pratiques les mains sur la souris et sur le clavier et le cerveau en activité en mode projet et de construire un curriculum jusqu'au lycée. Pour ce faire, un groupe de travail « AI for K-12 » (6) a défini pour l’intelligence artificielle ce que les élèves doivent savoir et être capables de faire, il serait intéressant de prévoir un curriculum autour de l'IA de la maternelle au lycée.

AI4K12 est une initiative d'informaticiens de premier plan qui ont identifié cinq grandes idées que chaque élève ou étudiant devrait connaître sur l'IA (6) : 

- Les ordinateurs perçoivent le monde à l'aide de capteurs. Les exemples incluent la reconnaissance vocale et la vision par ordinateur; les problèmes émergents comprennent la nature de l'intelligence et les limites de la perception humaine et informatique.

- Les agents maintiennent des représentations du monde et les utilisent pour raisonner. Les exemples incluent les types d'algorithmes, le travail qu'ils font et leurs limites.

- Les ordinateurs peuvent apprendre des données. Les exemples incluent les types d'apprentissage automatique, mais des problèmes tels que les biais dans les données de formation suscitent des inquiétudes.

- Les agents intelligents nécessitent de nombreux types de connaissances pour interagir naturellement avec les humains. Les exemples incluent l'interaction avec des assistants numériques, des chatbots et des robots. Les problèmes émergents concernent la nature de la conscience et les limites de l'interaction de l'IA.

- Les applications de l'IA peuvent avoir un impact sur la société à la fois positif et négatif. Les problèmes émergents incluent l'utilisation, l'équité et la transparence des algorithmes et les impacts sociaux probables. Pour plus d'informations sur la mise en place d'un curriculum (7)

Les potentialités de l'IA sont nombreuses. Nous avons vu quelques exemples d'usages l’IA que nous pouvons rencontrer au quotidien dans le domaine de l'éducation mais l’IA a bien sûr aussi une multitude d’autres utilités déjà aujourd’hui et encore plus à venir dans les prochaines années et notamment dans le domaine médical. ( A suivre).....

Source

1. Portail du conseil de l'Europe

https://www.coe.int/fr/web/artificial-intelligence/what-is-ai

2. The Artificial Intelligence (AI) for K-12 initiative (AI4K12) is jointly sponsored by AAAI and CSTAhttps://ai4k12.org/

3) IA et éducation : la Chine met ses élèves au banc d’essai

https://siecledigital.fr/2019/08/06/chine-test-ia-education/

4) Rapport du MIT - China has started a grand experiment in AI education. It could reshape how the world learns.

https://www.technologyreview.com/2019/08/02/131198/china-squirrel-has-started-a-grand-experiment-in-ai-education-it-could-reshape-how-the/

5) Partenariat d'innovation et intelligence artificielle (P2IA)- Ministère de l'éducation

https://eduscol.education.fr/1911/partenariat-d-innovation-et-intelligence-artificielle-p2ia

6) How to Teach Artificial Intelligence

https://www.gettingsmart.com/2020/02/how-to-teach-artificial-intelligence/?utm_campaign=coschedule&utm_source=twitter&utm_medium=Getting_Smart&utm_content=How%20to%20Teach%20Artificial%20Intelligence

7) Envisioning AI for K-12: What Should Every Child Know about AI?

file:///C:/Users/MICHLE~1/AppData/Local/Temp/5053-Article%20Text-8116-1-10-20190709.pdf

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