Quand une machine apprend à jouer au jeu de Nim

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L'activité présentée a été élaborée à partir d'une activité de Malika More (UCA), elle même inspire d'une idée d'Éric Duchêne (Univ. Lyon 1) et Aline Parreau (CNRS, Univ. Lyon 1) consultable en suivant ce lien.

Notions abordées :

Cette activité a pour but de présenter l'intelligence artificielle, plus particulièrement une forme simple d'apprentissage, et de montrer qu'en effectuant des actions élémentaires notre machine peut réussir à trouver la stratégie gagnante à un jeu.

Public :

Cette activité a été testée sur des enfants à partir de la fin de l'écolée élémentaire (CM1, 9 ans). Elle peut très bien convenir à des publics plus agés (secondaire ou adultes) sans faire "bébé".

Matériel :

Une partie de jeu de Nim

Pour préparer l'activité on va numéroter les verres avec les nombres de 1 à 8 (en l'écrivant au marqueur), et faire trois jetons par verre, numérotés 1, 2 et 3. Puis comme ça n'a pas de sens de piocher plus d'allumettes qu'il n'y en a sur la table, on ne laisse que le jeton 1 dans le verre 1, et que les jetons 1 et 2 dans le verre 2.

Principe :

Les explications du jeu de Nim sont données plus en détails sur la page de l'activité "sans IA". S'y référer en cas de question. Le principe du jeu est de faire s'affronter deux joueurs qui prendront chacun leur tour une, deux ou trois allumettes. Celui ou celle qui prend la (ou les) dernière allumette a gagné.

Pour la version du jeu de Nim avec apprentissage, l'idée est de casser les idées préconçues sur un ordinateur doué d'intelligence. On verra qu'avec un algorithme simple et sans connaissance particulière sur la straétégie gagnante, on obtient une solution surprenante, où la machine devient infaillible à ce jeu.

Je propose de suivre le déroulé suivant :

Extensions :

La plupart des extensions ci-dessous est décrite plus en détails dans le document décrivant l'activité qui est disponible dans la section Liens ci-dessous.

Liens :

Photos :

Une partie de jeu de Nim