MISE EN PLACE PROGRESSIVE
D’abord les concours, puis de nouveaux projets
En ce début d’année, l’énergie de l’atelier sera d’abord consacrée au concours FLL, puis au concours WRO. Les projets IA et Arduino pourront être mis en place au troisième trimestre de l’année scolaire.
01 · LE PROJET
Projet IA
Vision · apprentissage · décision
Intelligence artificielle, vision et robots intelligents
Avec le projet IA, les participants découvrent ce qui change lorsqu’un robot ne se contente plus d’exécuter une suite fixe d’instructions, mais utilise des informations pour adapter son comportement.
APPRENDRE À…
Faire voir, reconnaître et décider
LEGO SPIKE
Téléphone
Pybricks / Python
ThymioAI
De l’observation à l’action
L’intelligence artificielle n’est pas présentée comme une magie. Les participants étudient une chaîne très concrète : observer, extraire une information, reconnaître une situation, prendre une décision, agir puis évaluer le résultat.
01
Observer
02
Extraire une information
03
Reconnaître une situation
04
Prendre une décision
05
Agir
06
Évaluer le résultat
Deux expériences pour comprendre
Ouvrez les fiches pour découvrir le travail proposé.
EXPÉRIENCE 01
Suivre une balle rouge
Comment le robot suit-il la balle ?
Un premier projet associe un robot LEGO SPIKE, un téléphone et une programmation Pybricks. Le téléphone observe la scène, reconnaît une balle rouge et transmet l’information nécessaire au robot. Celui-ci doit orienter son déplacement, retrouver la balle lorsqu’elle sort de son champ de vision et adapter sa trajectoire pour la suivre.
EXPÉRIENCE 02
Apprendre dans un labyrinthe
Comment les essais modifient-ils son comportement ?
Un second projet utilise un robot de type ThymioAI dans un labyrinthe. L’ordinateur affiche un réseau neuronal et les différentes relations entre les informations reçues et les actions possibles. Les jeunes observent comment les essais, les erreurs et la mémorisation d’expériences peuvent modifier le comportement du robot.
GARDER UN REGARD CRITIQUE
Une réponse de machine n’est pas une vérité certaine
Ils découvrent aussi les limites du système. Une balle peut être mal reconnue si la lumière change ; un apprentissage trop pauvre produit de mauvaises décisions ; un réseau peut réussir dans un labyrinthe et échouer dans un autre. Ces situations apprennent à vérifier les données, comparer les résultats et ne pas confondre une réponse produite par une machine avec une vérité certaine.
Quelles compétences les projets mobilisent-ils ?
Les projets mobilisent la programmation Python, la vision par ordinateur, les capteurs, les stratégies de déplacement et les premières notions d’apprentissage automatique.
À qui s’adresse le projet IA ?
Ces projets conviennent aux jeunes qui aiment expérimenter, comprendre ce qui se passe derrière l’écran et se confronter à des problèmes qui ne possèdent pas toujours une solution immédiate.
02 · LE PROJET
Projet Arduino
Électronique · programmation · prototype
Passer du robot en kit au véritable prototype électronique
Le projet Arduino s’adresse aux jeunes qui souhaitent comprendre ce qui se trouve à l’intérieur d’un robot et fabriquer leurs propres systèmes à partir de composants électroniques.
IMAGINER UNE FONCTION
Choisir, câbler, programmer et mettre au point
Carte Arduino
Capteurs
Programme
Actionneurs
Comprendre les fonctions d’un système
Ils apprennent à distinguer les principales fonctions d’un système :
01
Capteurs
les capteurs recueillent des informations ;
02
Carte Arduino
la carte Arduino traite ces informations ;
03
Programme
le programme choisit une action ;
04
Actionneurs
les moteurs, voyants et servomoteurs réalisent cette action.
Quels composants les jeunes utilisent-ils ?
Les jeunes utilisent des cartes Arduino, des plaques d’essai, des fils de connexion, des résistances, des LED, des boutons, des capteurs, des servomoteurs, des moteurs et des modules de puissance.
Qu’apprend-on à programmer ?
La programmation s’effectue dans l’environnement Arduino. Les collégiens découvrent les entrées et sorties, les variables, les conditions, les boucles, les fonctions, les temporisations et la lecture des capteurs.
Entrées / sorties
Variables
Conditions
Boucles
Fonctions
Temporisations
Lecture des capteurs
DES PROJETS À IMAGINER
Du premier montage au prototype du groupe
01
Robot éviteur d’obstacles
02
Robot suiveur de ligne
03
Bras articulé
04
Système de signalisation
05
Machine automatique
06
Prototype imaginé en groupe
Quelles formes les projets peuvent-ils prendre ?
Les projets peuvent prendre la forme d’un robot éviteur d’obstacles, d’un suiveur de ligne, d’un bras articulé, d’un système de signalisation, d’une machine automatique ou d’un prototype imaginé par le groupe.
DES RÉFLEXES À CONSTRUIRE
Tester avec méthode et travailler en sécurité
Les participants apprennent aussi à travailler en sécurité : vérifier une tension, respecter les polarités, tester les modules séparément, ne pas alimenter directement un moteur depuis une sortie de la carte et rechercher méthodiquement l’origine d’une panne.
Un moteur ne s’alimente pas directement depuis une sortie de la carte.
Comment passer d’un modèle à sa propre idée ?
Arduino permet de ne plus choisir uniquement un modèle existant. Le jeune peut imaginer une fonction, sélectionner ses composants, concevoir son câblage et mettre au point son propre prototype.
