C'est toi le neurone !
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L'activité présentée a été élaborée à partir d'une activité de Paul Curzon, Queen Mary University of London avec le soutien du maire de Londres pour le site Teaching London Computing.
Notions abordées :
Cette activité a pour but de présenter l'intelligence artificielle, plus particulièrement ce qu'est un réseau de neurones (très simple). Dans un premier temps les enfants jouent le rôle de neurones qui savent identifier des images, ou plutôt dire si elles sont identiques. Dans l'extension on peut même faire apprendre à (certains de) ces neurones.
Public :
Cette activité n'a pas encore été testée sur des enfants mais semble pouvoir être faite dès l'âge de 8-9 ans. Elle peut se faire avec une classe entière surtout qu'il faut du public, en plus des neurones, pour deviner ce que fait le réseau.
Matériel :
Voici le matériel que j'utilise pour l'activité.- une bonne vingtaine de mètres de ficelle/cordelette/bolduc...
- 14 objets qui peuvent glisser le long de la cordelette (anneaux de rideau, ronds de serviette,...)
- les cartes représentant les formes, à imprimer en 2 exemplaires (voir section liens)
- les cartes donnant les actions à faire par les neurones. Il y en a 15 (autant que de neurones)
Les détails des cartes, ainsi que l'adaptation avec 7 neurones au lieu de 15 si vous avez moins de participants, sont disponible dans la section Liens. Avant de lancer l'activité, il faut couper et attacher les morceaux de cordelette pour former un réseau ressemblant au schéma ci-dessous. Ensuite, il faut enfiler nos anneaux aux endroits représentés par des carrés sur le schéma, et le réseau est prêt à recevoir ses neurones.
Principe :
La phase principale de l'activité va consister à voir comment une décision peut se prendre dans notre réseau alors que chaque neurone ne réalise qu'une petite fonction élémentaire.
- Mettre un neurone sur chaque emplacement du réseau et leur distribuer une carte (décrivant ce qu'il doit faire) à chacun en suivant la fiche détaillée, sans montrer ces cartes au public
- Montrer deux images au réseau, une aux récepteurs de gauche, une à ceux de droite, et laisser le réseau agir. Les récepteurs vont envoyer un influx (= faire glisser leur anneau le long du fil vers le neurone suivant) si la condition qu'ils surveilent est satisfaite. Dans les couches suivantes du réseau, chaque neurone va envoyer ou non un influx suivant la condition qu'il a reçue.
- Pendant ce temps, le public regarde le réseau agir, les influx passer, et doit essayer de deviner à la fois la fonction calculée par chaque neurone (ce qu'il y a sur sa carte) et à quoi cela correspond par rapport aux images montrées. Il doit en particulier trouver dans quel cs le neurone de tête dit SNAP (= quand les deux images montrées sont identiques).
Extensions :
- En démontant notre réseau à 15 neurones (on enlève le neurone de tête et les deux fils qui le reliaient au reste) on a deux réseaux de 7 neurones. On peut donc les faire agir en même temps, et voir lequel est le plus rapide
-
L'activité ci-dessus consistait à observer un réseau qui a déjà
appris à effectuer une tâche. Il est possible de simuler une
version (très simplifiée) de l'apprentissage d'un tel réseau. Pour
clarifier les choses, et pour des documents utiles, voir la section
Liens. L'activité se déroule ainsi :
- prendre un plus petit réseau, si possible différent de ce qu'on a déjà fait (voir la fiche dans la section Liens)
- donner à tous les neurones sauf deux une fiche disant ce qu'ils doivent faire, et aux deux neurones restants une fiche d'apprentissage (voir section Liens)
- montrer des cartes aux récepteurs, laisser agir le réseau, voir s'il s'est trompé et si oui demander aux neurones apprenants de changer leur comportement
Liens :
- Les cartes des formes à imprimer
- Le document pdf décrivant l'activité plus en détails est par là.
- Vous pouvez trouver sur le site Teaching London Computing le descriptif de l'activité (en anglais) qui a inspirée la mienne.
- Fiche d'apprentissage pour l'extension de l'activité
Photos :
