Avec ce 10e cours de Python qui clôt l’année 1 du cursus de programmation “Comprendre la révolution numérique”, les étudiants mettent un pied dans l’IA, l’Intelligence Artificielle, en abordant la notion d’apprentissage par renforcement. Autrement dit, ils doteront leur robot de la capacité à apprendre seul.
Comme un bébé qui apprend à marcher en expérimentant divers gestes d’abord désordonnés pour atteindre son but (prendre un jouet), leur robot apprendra à marcher en cherchant les récompenses qui le rapprochent du but et en évitant les pénalités qui l’en éloignent.
Atelier n°1 : faire bouger le bras de leur robot aléatoirement
Durant un 1er atelier de 2h, les étudiants s’attelleront à la construction d’un robot en tous points semblable au robot du cours 7(1), Bras-dessus, bras-dessous, à la différence près qu’ils remplaceront le photoréflecteur infrarouge par un capteur à ultrasons qui informera le robot de sa distance par rapport à un mur.
Côté programmation, ils réutiliseront la notion d’automate vue au cours de programmation n°9(2) pour enregistrer l’état du robot et écriront des fonctions pour faire passer le robot d’un état à un autre (d’une position à une autre).
Défi n°1 : En guise de défi, ils devront faire se déplacer leur robot de façon aléatoire en lui faisant tirer au hasard une des actions possibles.
(1) : article de présentation du cours de programmation n°7 – Bras-dessus, bras-dessous.
(2) : article de présentation du cours de programmation n°9 – L’alarme connectée.
Atelier n°2 : apprendre au robot à marcher seul
Au cours de ce 2e atelier de 2h, les étudiants seront initiés aux principes de l’apprentissage par renforcement. Cet apprentissage repose sur la perception par le robot d’une récompense ou d’une pénalité en fonction des actions accomplies.
Défi n°2 : De l’aléatoire à la stratégie
Avec ce 2e défi, les étudiants devront programmer leur robot pour qu’il passe progressivement d’un comportement aléatoire à un comportement stratégique.
Défi n°3 : Ramper vers l’arrière
Pour les plus avancés, un 3e petit défi leur est proposé pour s’assurer qu’ils ont bien compris le principe du système de récompense, celui de faire ramper leur robot vers l’arrière.
Découvrir en vidéo le robot du cours de programmation n°9
Visionner la vidéo du cours de programmation en Python n°10.
Qu’apprendront les étudiants ?
Ce dernier cours de programmation leur fera découvrir :
- un nouveau capteur : le capteur à ultrason qui permettra au robot de se situer par rapport au mur à atteindre
- une notion majeure qui les initie à l’intelligence artificielle : l’apprentissage par renforcement
- quelques notions complémentaires sur les listes et les fonctions
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