Jeudi 30 mars 2017
Loria, Nancy
Interventions, exposés, conférences ponctueront cette journée ainsi que des ateliers, visant à approfondir certaines thématiques liées au numérique.

Résumé

Le numérique a envahi tous les comportements de la société et ne pouvait rester aux portes de l'école. Les contenus en ligne se multiplient, les plateformes pédagogiques offrent une diversité de services numériques qui transforment les habitudes éducatives, les tablettes et autres terminaux pénètrent les salles de cours. Dans le même temps, la recherche en informatique a progressé significativement : le traitement automatique des langues naturelles offre de nouvelles perspectives, le traitement de la parole propose de nouvelles applications comme la tête parlante, le big data a émergé et la fouille de données développe des algorithmes toujours plus puissants. Il est donc légitime de s’interroger sur les apports que peuvent fournir la recherche en intelligence artificielle à l'enseignement, ce que cet exposé explorera au travers de l'exemple des tableaux de bord éducatifs ou de l'apprentissage des langues vivantes. .

Résumé

Dans un monde toujours plus connecté, qui peut prétendre garder le contrôle des systèmes informatiques actuels, de l’ordinateur personnel au système d’information d’une banque, du compteur électrique intelligent aux calculateurs de la NSA? Le cinéma nous montre une vision fantasmée des hackers et des agences gouvernementales toutes puissantes. En s’appuyant sur des extraits de quelques films, discutons ensemble de la cryptographie et de protection de la vie privée.

Atelier 1 : Initiation à SCRATCH - David LANGLOIS - sessions 1 et 2

Dans cet atelier, nous proposons une initiation à Scratch, environnement de programmation graphique (https://scratch.mit.edu/). Scratch peut être utilisé comme support à l'algorithmique. Ce sera d'ailleurs le cas dans les enseignements en algorithmique des nouveaux programmes de collège. Cet atelier est ouvert aux néophytes. Plusieurs points seront abordés : découverte des principes de l'outil, activités d'initiation, démonstration de projets de programmation en Scratch, discussion sur les choix de Scratch pouvant surprendre les habitudes en algorithmique. Page support de l'atelier.

Atelier 2 : Un château pas très fort - Marie DUFLOT-KREMER - session 1 ou/et 2

Comment partager son cours de master avec des lycéens ? A partir d'un exemple ludique de château médiéval, nous aborderons le thème de la vérification formelle de systèmes informatiques, depuis la modélisation formelle des modèles et des propriétés, jusqu'à la vérification systématique de ces propriétés.

Atelier 3 : Moteurs physiques, jeux vidéos et simulateurs de comportement - Vincent THOMAS - session 1 ou 2

De nombreuses applications numériques utilisent des moteurs physiques que ce soit pour avoir des réactions réalistes dans des jeux (déplacements dans Super Mario, simulation de l'inertie du joueur dans les FPS, ...), pour proposer des simulateurs (pédagogiques comme algodoo ou professionnels) ou pour aider le développement d'animations 3D (moteur dans Blender, ...). Cet atelier cherchera à faire le lien entre la physique et l'informatique. (1) Dans un premier temps, nous écrirons ensemble un moteur physique très simple constitué de quelques instructions (en Python avec la librairie pygame) et basé sur la mécanique du point (système masse-ressort). (2) Nous verrons ensuite comment l'étendre pour en faire un moteur de jeu vidéo. (3) Puis, nous tirerons parti des lois de la physique pour aborder le domaine de l'Intelligence artificielle et simuler des comportements de foule inspirés de la biologie (boids et flocking) et utilisés dans de nombreux domaines (Dimensionnement de bâtiments, Effets spéciaux, ...). Page web de l'atelier : http://www.loria.fr/~vthomas/mediation/ISN_2015/ (on reprendra ces éléments ensemble lors de l'atelier)

Atelier 4 : Planification et construction de comportements intelligents - Vincent THOMAS - session 1 ou 2

La planification d'actions consiste pour un agent informatique (par ex, un robot) à construire le comportement à suivre pour réaliser un objectif (atteindre un lieu, transporter un objet, ...). C'est un problème difficile car il faut raisonner sur le long terme et prendre en compte de nombreux facteurs (ressources disponibles, ...). L'atelier aura pour objectif de présenter et mettre en oeuvre (en python) un algorithme générique nommé 'itération sur la valeur' permettant à un agent de planifier ses actions sur le long terme. Cet algorithme, basé sur la programmation dynamique, est simple à implémenter et utilisable dans de nombreux projets d'intelligence artificielle. (1) Dans un premier temps, on proposera un moyen de représenter (et de coder) simplement un problème de prise de décision. (2) On s’intéressera ensuite à l'équation de Bellman qui exprime le lien entre les actions entreprises et leurs conséquences sur le long terme. (3) Enfin, à partir de cette équation, on mettra en œuvre l'algorithme d’itération sur la valeur qui permet de construire un comportement capable de résoudre optimalement un problème donné. On illustrera cette approche en traitant des problèmes qui nécessitent de raisonner sur le long terme (Sokoban, transport d'objets, labyrinthe avec portes et clefs). PS : cet atelier reprendra en grande partie l'atelier présenté en 2016 "L'apprentissage par renforcement, ça marche ! (un chocolat ?)" en réduisant son contenu.

Atelier 5 : Comprendre la programmation orientée objet grâce à l'objet concret - Christophe MAURY - sessions 1 ou 2

La programmation orientée objet est un concept informatique parfois abstrait, autant pour les enseignants que pour les élèves. En utilisant des cartes Arduino et des modules complémentaires, il est possible d'apprendre à programmer de l'objet concrètement. Toutes les notions de l'objet sont abordées : Import de bibliothèques, déclaration de l'objet, utilisation des fonctions, lecture et écriture des paramètres... Jusqu'à la rédaction de fonctions personnelles pour offrir plus de capacités à l'objet d'origine. Tout cela avec des défis esthétiques amusants car utilisant des afficheurs et barettes ou anneaux de leds RVB particulièrement graphiques (Adafruit), cette technique d'apprentissage a été mise en place cette année au lycée Hanzelet de Pont à Mousson avec des résultats très satisfaisants et un budget, sommes toutes, modeste.

Atelier 6 : Programmation de smartphones Android SOUS PROCESSING - Christophe MAURY - sessions 1 ou 2

Les tablettes et smartphones sont présents dans l'environnement de nos élèves, processing (parmi d'autres) permet de réaliser de manière assez simple des applications pour android, d'accéder à l'ensemble des ressources matérielles à partir d'une base java. Dans cet atelier, nous découvrirons quelques exemples traités avec les élèves de terminale S à l'aide des smartphones et de processing. Nous aborderons les contraintes de l'installation de processing pour créer des applications Android. Nous verrons les programmes réalisés lors de projets ISN par les élèves. Il sera possible d'aborder le mode de programmation des android par l'intermédiaire d'AppInventor du MIT.

Atelier 7 : Python en passant par Jupyter - Rachid Chouchi - session 1 et/ou 2

Voici un atelier qui utilisera le projet Jupyter, anciennement appelé projet IPython. Il fournit un ensemble d’outils destiné à la programmation et au calcul scientifique. Ces outils utilisent des interpréteurs de commandes interactifs et puissants pour la création et l’exécution de code dans en document dynamique (Notebook) via une interface web. Le Notebook de l'interpréteur est constitué d’une succession de cellules qui peuvent contenir du texte, des formules mathématiques (extension sympy), du code de programmation, des images, des graphiques, des vidéos, du code HTML, du code Markdown (un langage de balisage léger) et toutes sortes de supports qu'un navigateur Web moderne peut afficher (via des extensions parfois). Les cellules du Notebook peuvent être en mode commande ou en mode édition. Que vous soyez complètement novice sur Python, Ruby, Java, IJulia,… et que vous souhaitiez apprendre à vous en servir dans un environnement divertissant et interactif l'interpréteur Jupyter Notebook est un choix optimal et pédagogique. Un Notebook peut être converti en pdf, en présentation, en HTML ….etc Il fera le bonheur des plus exigeants avec ses différents langages et ses différentes extensions.

Atelier 8 : Robot programmable pour l'apprentissage du code - Laurent DUPONT - session 1

Pour l'apprentissage du code et de l'algorithmique, une autre idée est d'utiliser des robots facilement programmables. L'objectif pédagogique est double : dans un premier temps, programmer les robots avec une notion d'action/réaction ; dans un deuxième temps, étudier leur comportement en tant que robot autonome. Nous verrons une présentation des robots "pédagogiques" thymios et de son langage de programmation.

Atelier 9 : Visite de l’exposition « De l’Homo Numericus au Citoyen Numérique » - Véronique POIREL - session 1 et 2

Maîtriser le numérique pour ne pas le subir, c’est ce que propose l’exposition « De l’homo numericus au citoyen numérique », réalisée par le centre Inria Nancy - Grand Est et la MJC centre social Nomade. Au travers d’animations ludiques (activités débranchées, petits robots, jeux de logique, écran interactif, application collaborative, visite virtuelle avec casque immersif…), elle aide le visiteur à se familiariser avec les concepts sur lesquels repose l’informatique et le sensibilise aux enjeux du numérique, pour l’aider à devenir un citoyen éclairé sur ces questions. La visite sera suivie d’échanges permettant d’identifier les modalités d’exploitation de l’exposition dans les établissements scolaires (liens avec le programme scolaire, discours, animation, ressources complémentaires, etc).

Atelier 10 : Informatique graphique - Sylvain CONTASSOT - session 2

Définition des images numériques et initiation à l'algorithmique pour le tracé d'objets géométriques simples dans des images : segment, disque,...