2.12.22 (851)

Cours scientifiques 1A - CSC_3GIA1_TA : Données et intelligence artificielle

Descriptif

Ce cours a pour objectif d’introduire les fondements mathématiques et informatiques au cœur des méthodes d’analyse de données sur lesquelles se basent de nombreux systèmes d’intelligence artificielle modernes. Le but de cette introduction est triple, sensibiliser aux enjeux derrières les données à l’ère du numérique, comprendre les fondements scientifiques de l’apprentissage automatique et enfin être capable de mettre en œuvre une approche algorithmique et une réalisation informatique d’une solution répondant à des besoins métiers spécifiques. La notion d’IA sera abordée dans ce cours à travers le spectre des méthodes d’apprentissage automatique, en particulier dans un contexte d’apprentissage supervisé. Contrairement aux études statistiques traditionnelles, l’apprentissage automatique est confronté à des problématiques de gestion de grand volume de données en grande dimensionnalité avec bien souvent une moindre maîtrise des processus de collecte de données et de ses propriétés statistiques. Ce cours s’attardera ainsi essentiellement sur les enjeux et problèmes liés aux données : données biaisées, manquantes, erronées, déséquilibrées ou encore confidentielles. Une bonne compréhension et gestion de ces problèmes est essentielle afin que les algorithmes qui les utilisent n’engendrent pas des problèmes de biais, d’équité, de sécurité ou encore de protection de la vie privée. Un cas d’étude complet sera étudié tout au long du cours allant de la collecte d’une base de données jusqu’à son utilisation par un algorithme d’apprentissage en passant par diverses étapes de prétraitements et d’analyses.

Objectifs pédagogiques

– Compréhension des fondements scientifiques de l’apprentissage automatique
– Formalisation d'un problème concret sous l'angle de l'apprentissage automatique
– Mise en œuvre d’une approche algorithmique et de sa réalisation informatique
– Validation et évaluation d'une solution issue d'un apprentissage automatique
– Sensibilisation aux enjeux derrière les données : problèmes de biais, d’équité, de sécurité ou encore de vie privée

24 heures en présentiel

effectifs minimal / maximal:

140/200

Diplôme(s) concerné(s)

UE de rattachement

Pour les étudiants du diplôme (FIG) Diplôme d'Ingénieur de l'Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées

Connaissances basiques en probabilités et informatique partagées par tous les étudiants entrants (prépa, L3, internationaux)

Format des notes

Numérique sur 20

Pour les étudiants du diplôme (FIG) Diplôme d'Ingénieur de l'Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées

Vos modalités d'acquisition :

  • Mini-projet
  • Examen final

Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)
  • le rattrapage est obligatoire si :
    Note initiale < 6
  • le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
    6 ≤ note initiale < 10

Le coefficient de l'UE est : 2

L'UE est évaluée par les étudiants.

Programme détaillé

CONTENUS & ACTIVITÉS

  1. Introduction à l'apprentissage automatique
    • Classes de méthodes d’apprentissage
    • Représentation des données
    • Apprentissage supervisé
  2. Méthodes d’apprentissage supervisé
    • K plus proches voisins
    • Arbres de décision
  3. Méthodes d’évaluation et métriques
    • Problème du surapprentissage
    • Ensembles d’apprentissage, de validation et de test
    • Validation croisée
  4. Données imparfaites
    • Données déséquilibrées
    • Données aberrantes
    • Données manquantes
  5. Equité algorithmique
    • Parité démographique
    • Egalité des chances
  6. Confidentialité des données
    • K-anonymisation, L-diversité et t-closeness
    • Confidentialité différentielle
    • Apprentissage fédéré
  7. Ouverture vers l’apprentissage profond
    • Principe de l’apprentissage de représentation
    • Apprentissage supervisé ou non-supervisé de représentation
    • Exemple sur le traitement d’image et le langage naturel
Veuillez patienter