Jeu de Nim
Pour aborder l'intelligence artificielle, des collègues de ac Poitiers proposent une activité pédagogique autour du jeu de Nim de façon très simple.
En effet, il existe plusieurs méthodes d'apprentissages, apprentissage supervisé, apprentissage non supervisé et apprentissage par renforcement.
Cette activité permet d'initier les élèves à l'apprentissage par renforcement qui permet de récompenser l'IA suivant son score.
Les élèves utilisent très simplement une piste qui comporte des barres noires espacées régulièrement et déplacent une règle de 1,2 ou 3 barres. Celui qui dépasse la dernière barre noire à gagné!
Cette activité se fait alors en mode déconnecté. Un élève peut jouer au hasard, mais le deuxième élève essai d'apprendre pour trouver une stratégie au fur et à mesure des parties (il jouera le rôle de l'IA qui va apprendre par renforcement avec une récompense qui est de gagné ou perdre pour mieux comprendre la stratégie) . Pour écourter les parties, l'idée est de fournir aux élèves une piste très courte de 12 barres par exemple. Au fur et à mesure des parties l'élève qui joue le roule de l'intelligence artificielle va analyser les parties pour voir une stratégie.
Utilisation d'un robot pour le jeu de Nim
Une autre activité consiste à utiliser un robot pour le faire déplacer de 1,2 ou 3 barres. Pour cela l'élève pourra utiliser une télécommande IR pour appuyer sur les boutons de la télécommande 1,2 ou 3. Le robot avancera du nombre de barres voulu. Pour cela le robot va détecter le passage d'une zone banche à une zone noire (détection d'un barre noire). Le robot détectera aussi le passage d'une zone noire à une zone blanche (sortie d'une barre noire).
Programme sur Makeblock
Il sera possible de demander aux élèves de modifier le programme pour faire jouer le robot à la place d'un deuxième élève. Ainsi le robot choisira un nombre aléatoire entre 1 et 3.
Programme avec Mbot pour faire jouer le robot.
On pourra aussi demander aux élèves d'afficher la couleur du gagnant en fin de partie.
Puis enfin programmer le robot pour qu'il gagne à tous les coups.
Exemple d'activité pédagogique:
Il y a bien sur une stratégie pour gagner à tous les coups si votre adversaire commence la partie. C'est que vont découvrir les élèves en regardant la fi du jeu et en généralisant.
On peut aussi possible de modifier la règle:
La personne qui arrive à la fin le premier a perdu.
On pourra partie avec, par exemple, 13 barres, et laisser son adversaire commencer. Mais cette règle semble plus compliquer pour permettre une analyse simple par les élèves.
Piste en mode déconnecté.
Piste pour le robot.