Initiation à l’Intelligence Artificielle et codage d’une IA

Découvrir l’intelligence artificielle, obtenir une certification valorisable (Parcoursup, CV) et apprendre à coder une IA pendant l’été avec les stages Ipesup / IBM !

En partenariat avec l’entreprise IBM, et sous la direction de Pierre-Cyril AUBIN (X-Ponts, normalien Cachan, docteur en mathématiques spécialisé en IA) et de Florentin GUTH (normalien Cachan, doctorant en intelligence artificielle travaillant sur les réseaux de neurones), IPESUP propose aux lycéens et aux étudiants qui s’intéressent à l’IA :

  1. des stages certifiants d’initiation à l’intelligence artificielle pendant les vacances scolaires – Toussaint 2022, Noël 2022 ou Février 2023
  2. NOUVEAU : un stage d’été d’approfondissement pratique d’intelligence artificielle (codage) – été 2023

 

Qu’est-ce que l’Intelligence Artificielle ?

Dans les années 1950, le mathématicien anglais Alan Turing introduit le Turing Test. Il s’agit d’une méthode censée déterminer si un ordinateur est capable de “penser” comme le fait un être humain. C’est avec ses travaux qu’est née l’Intelligence Artificielle. Quelques années plus tard, en 1956, Andrew W. définit l’IA de la manière suivante : « la science et l’ingénierie permettant aux ordinateurs d’accomplir des tâches qui nécessitaient encore récemment une intelligence humaine ». Aujourd’hui l’IA peut être définie comme un “ensemble de théories et de techniques mises en œuvre en vue de réaliser des machines capables de simuler l’intelligence humaine” (Larousse, 2021). C’est un vaste sujet où interviennent mathématiques, informatique et neurosciences.

 

Lors d’une conférence de 2018 ayant pour objet de dessiner la stratégie du pays en matière d’intelligence artificielle, le président de la République mettait en garde contre les risques inhérents à cette révolution : « Faisons en sorte que cette utopie prométhéenne ne devienne pas une dystopie ».

Innovation, donc “création destructrice”, l’intelligence artificielle est tout autant porteuse de l’idéal de Thomas More qu’elle est vecteur de risques. Elle peut s’avérer une arme : arme nécessaire au service de la protection des Français comme l’a souligné la ministre des Armées dans son discours du 20 mai 2021 sur l’intelligence artificielle de défense ; mais aussi arme au service d’une contre-utopie, comme l’illustre la série à succès Black Mirror ou, plus proche de la réalité que de la fiction, le système de “crédit social” expérimenté en Chine depuis 2018.

Et pourtant, comme nous y invite le président de la République dans la suite de son intervention au Collège de France, « la conscience aiguë de ces risques ne doit pas nous conduire à refuser cette innovation ». Comment résoudre cette apparente contradiction ? Si nous voulons demeurer “les gardiens d’une conscience” (questions éthiques, protection des données, complémentarité avec l’humain), “les gardiens d’un idéal” (promesses de l’IA dans la réduction des inégalités, la transition écologique, l’indépendance stratégique) alors il ne suffit pas d’identifier les enjeux technologiques de l’IA tels que la blockchain, le langage naturel ou l’apprentissage non supervisé. Il faut en premier lieu, comme le préconise le rapport Villani de 2017 « donner un sens, expliquer ces technologies à l’opinion pour les démystifier ». La formation de talents en France à l’intelligence artificielle est un enjeu d’autant plus majeur que l’on connaît l’attraction et la fascination que les GAFAM et autres géants du numérique peuvent provoquer auprès des jeunes ingénieurs et data scientists.

Expliquer et démystifier l’intelligence artificielle auprès des lycéens et des étudiants, voilà justement la mission à laquelle Ipesup se propose de contribuer.

 

Une formation valorisable sur Parcoursup et sur son CV

Le nombre d’écoles d’ingénieurs post-bac, de concours, d’universités qui sélectionnent dorénavant sur dossier augmente chaque année. Soucieux d’offrir les meilleures chances à ses étudiants, le stage d’initiation à l’IA proposé par Ipesup donne accès à un badge (certification) délivré par IBM et contre-garanti par la plateforme de certificats online Credly.

  • Pour les lycéens, la production d’un certificat dans leurs dossiers Parcoursup, démontrant l’intérêt prouvé des jeunes pour cette dimension incontournable du monde de demain, pourra constituer un élément clé apprécié des recruteurs à l’entrée des formations sélectives
  • Pour les étudiants, disposer sur son CV d’une certification reconnue à l’IA peut aussi être un plus pour postuler dans un environnement technologique innovant.

 

Les stages Ipesup : de l’initiation (culturelle, théorique, certifiante)… à l’approfondissement pratique (codage & recherche)

Les formations en ligne ne sont pas adaptées à un public jeune et non spécialiste. Or, chez Ipesup nous sommes convaincus qu’il faut initier et préparer les nouvelles générations à ces technologies révolutionnaires. Les stages d’initiation et d’approfondissement Ipesup ont été élaborés par des experts qui ont pris le soin de rendre accessibles des notions souvent complexes. La formation d’IPESUP est conçue autour de deux stages :

 

1 – Le stage certifiant d’initiation à l’intelligence artificielle (Toussaint 2022, Noël 2022, Février 2023)

En partenariat avec l’entreprise IBM, le stage certifiant d’initiation à l’intelligence artificielle peut être suivi au choix à la Toussaint 2022, à Noël 2022 ou en Février 2023. Ce stage vous permet (programme détaillé sur la page de la formation)

  • de vous initier à l’intelligence artificielle dans ses aspects culturels (définition, histoire et évolution de l’IA depuis les années 1950, enjeux éthiques et défis, métiers, formation, enjeux socio-économiques…)
  • de vous familiariser avec les aspects théoriques scientifiques de l’IA (apprentissage automatique supervisé ou non, réseaux de neurones, étapes pour passer des données aux modèles…)
  • de vous initier au code (codage d’un algorithme d’IA pour reconnaître différents types d’objets)
  • et de passer une certification IBMAI Foundation” en lien avec nos professeurs, que vous pourrez téléverser dans votre dossier Parcoursup.

       

      2 – NOUVEAU : le stage d’approfondissement pratique d’intelligence artificielle (été 2023)

      Le stage d’approfondissement pratique d’intelligence artificielle, organisé lors de la seconde quinzaine d’août, vous permet (programme détaillé sur la page de la formation)

      • de bénéficier d’un “résumé d’intelligence artificielle appliquée” 
      • de coder effectivement plusieurs programmes d’intelligence artificielle dans des domaines variés
      • de vous initier à la recherche scientifique à travers la lecture critique et pratique d’un article scientifique lié à l’intelligence artificielle (+ codage lié)

      On peut aussi suivre un Cycle de stages 2022-2023 complet comprenant un stage d’initiation au choix + le stage d’approfondissement pratique durant l’été.

      Ipesup met à disposition des élèves un espace numérique de travail dédié (vidéos introductives, documents, slides des présentations, accès aux plateformes IBM Skillsbuild, Credly, accès aux codes et algorithmes utiles pour les séances pratiques, quiz interactifs) qui complète utilement la formation en amont et en aval de celle-ci.

       

      Pourquoi une formation en intelligence artificielle dès le Lycée ?

      Les algorithmes d’IA font partie du quotidien : les chatbots répondent à nos questions sur des sites de e-commerce, les réseaux sociaux et plateformes de vidéos en ligne nous recommandent du contenu susceptible de nous intéresser, des assistants vocaux nous accompagnent au quotidien… Mais savons-nous vraiment comment fonctionnent ces algorithmes ? Et comment crée-t-on ces algorithmes “intelligents” ? À travers ses stages d’initiation et d’approfondissement pratique de l’IA, Ipesup répond à ces questions de manière simple et pédagogique, sans qu’aucun pré-requis scientifique ou technique ne soit nécessaire. Pourtant, vous le constaterez, on peut atteindre des objectifs significatifs avec un bagage initial réduit, sous réserve de bénéficier de l’accompagnement de véritables professionnels, professeurs pédagogues et expérimentés.

      Avec plus de 35 masters spécialisés (en IA, en science des données,…), la France est un des pays européens dont l’offre de formation est la plus riche. Toutefois, en France la formation en IA reste trop tardive car celle-ci est proposée presque exclusivement dans l’enseignement supérieur. Or, le secondaire est une période clé au cours de laquelle de nombreux élèves vont commencer à s’intéresser au monde professionnel et prendre d’importantes décisions concernant leur orientation. Ainsi, Ipesup est désireux d’offrir à ces élèves une introduction aux enjeux socio-économiques, environnementaux de l’IA ainsi qu’à ses différents métiers. Les stages d’initiation à l’IA et d’approfondissement pratique de l’IA sensibilisent aux expertises de demain et préparent aux formations spécialisées de l’enseignement supérieur.

      Nos préparations >



    1. Apprenez à coder une IA cet été !
    2. La filière MP2I : genèse d’une nouvelle CPGE scientifique

      De la réforme du lycée à l’émergence de la filière MP2I en CPGE scientifiques

      La filière MP2I ou “MPII” (Mathématiques, Physique, Informatique et Ingénierie) a ouvert en classes préparatoires scientifiques à la rentrée de septembre 2021. Sa création s’inscrit dans la continuité de la réforme du baccalauréat qui, rappelons-le, a remplacé les filières par de nouveaux enseignements de spécialité au lycée.

      En même temps que le rapport Villani soulignait l’importance des enjeux de l’enseignement des mathématiques à l’école, et la nécessité de former les jeunes à l’intelligence artificielle (voir nos Stages certifiants d’initiation à l’intelligence artificielle), la réforme du baccalauréat entendait décloisonner l’enseignement scientifique en offrant aux élèves davantage de choix dans les thématiques étudiées, et en développant notamment l’enseignement de l’informatique.

      C’est ainsi que des connaissances d’informatiques ont été intégrées à l’enseignement de tronc commun (“enseignement scientifique”). Dans la continuité du lycée, le programme d’informatique des classes préparatoires s’est lui aussi largement étoffé, y compris en classes préparatoires commerciales. Les étudiants de prépa ECG, qu’ils suivent l’option mathématiques approfondies ou l’option mathématiques appliquées, disposeront ainsi d’un bagage solide en informatique, notamment en langage Python (en remplacement du Scilab) qui s’est imposé dans le traitement des données et le machine learning.

      En classes préparatoires scientifiques, l’informatique a toujours été une composante de la formation. Les langages Maple et Caml avaient cédé leur place au langage Python dès la réforme des programmes de 2013. Le programme d’informatique pour tous, commun à toutes les filières, permettait à chacun d’atteindre un bagage minimum commun. Toutefois, l’enseignement de l’informatique était parfois relégué au second plan. Les professeurs de mathématiques assuraient pour l’essentiel les cours d’informatique, le volume horaire restait modeste : il était juste de dire que les classes préparatoires scientifiques continuaient de faire la part belle aux disciplines principales que constituaient les mathématiques, la physique et la chimie. Seuls les étudiants des classes préparatoires MP option Info avaient un programme plus poussé – seulement à compter de la seconde année.

      Un débouché naturel pour les candidats ayant opté pour les E.S. Mathématiques et NSI en Terminale

      La réforme du lycée entendait redonner à l’informatique ses lettres de noblesses à travers la création d’un nouvel enseignement de spécialité (E.S.) : Numérique et Sciences Informatiques. Les étudiants optant pour les E.S. Mathématiques et NSI devaient trouver en classes préparatoires scientifiques un débouché naturel leur permettant de capitaliser sur les connaissances déjà acquises, et de se préparer à intégrer des cursus scientifiques spécifiques. Ce débouché trouva une traduction concrète dans la filière MP2I : Mathématiques, Physique, Informatique et Ingénierie

      Un enseignement tourné vers les mathématiques et l’informatique

      Volume horaire de l’enseignement en MP2I

      Certaines matières sont enseignées toute l’année, avec le même volume horaire. Il s’agit des maths, de la physique, du français et des langues. Le poids des mathématiques est notablement aussi élevé qu’en MPSI, et, parallèlement, le poids nul ou quasi nul de la chimie.

      Matières enseignées toute l’année :

      • Mathématiques : 12h
      • Physique : 6,5h
      • Français-Philosophie : 2h
      • LV1 : 2h
      • EPS : 2h
      • LV2 (facultative) : 2h

      Matières enseignées au premier semestre :

      • Informatique : 4h
      • Sciences industrielles : 2h

      Matières enseignées au second semestre, suivant le choix d’option retenu :

      • avec option Informatique
        • Informatique : 6h
      • avec option Sciences de l’ingénieur (réorientation MP/PSI) :
        • Informatique de MPSI/PCSI : 2h
        • Sciences industrielles : 4h
        • Chimie : 2h

      On le voit, la filière est relativement équilibrée au premier semestre. Elle permet à chacun d’approfondir l’informatique en lien avec les mathématiques, tout en conservant 6 heures et demie de physique et 2h de découverte des sciences industrielles. On note toutefois l’absence de chimie, ce qui interdit de passer de MP2I à PC en seconde année. Au deuxième semestre, les étudiants doivent faire un choix clair entre une poursuite en MPI (renforcement à 6h de l’informatique) ou une réorientation en MP ou en PSI avec un profil plus équilibré entre SI, Chimie et Informatique.

      La filière MP2I : bilan et perspectives

      Le premier enjeu de la création d’une nouvelle filière était l’ouverture de classes préparatoires dédiées maillant convenablement le territoire français au sein des grands lycées proposant des CPGE scientifiques.

      Environ 1000 places réparties dans 26 lycées

      A la rentrée 2021, 26 lycées ont ouvert une classe préparatoire MP2I, offrant ainsi aux candidats concernés un peu plus de 1000 places :

      Liste des lycées accueillant des classes préparatoires MP2I

      VILLE ETABLISSEMENT
      Amiens Louis Thullier
      Baie-Mahault Charles Coeffin
      Besançon Victor Hugo
      Bordeaux Montaigne
      Dijon Carnot
      Grenoble Champollion
      Lille Faidherbe
      Limoges Gay-Lussac
      Lyon Le Parc
      Lyon Les Lazaristes
      Marseille Thiers
      Nantes Clémenceau
      Paris Fénelon Sainte-Marie
      Paris Janson de Sailly
      Paris Louis Le Grand
      Paris Paul Valéry
      Reims Franklin Roosevelt
      Saint-Etienne Claude Fauriel
      Strasbourg Kléber
      Tourcoing Colbert
      Tours Descartes
      Valbonne CIV
      Valenciennes Henri Wallon
      Versailles Hoche

      Le maillage du territoire aura ainsi permis à chacun de trouver une place dans cette filière encore peu connue mais appelée à prendre de l’importance dans les années à venir.

      Profil des étudiants admis en filière MP2I

      Pour intégrer une classe préparatoire MP2I, les professeurs recommandent d’avoir suivi la spécialité NSI en Première et en Terminale. Comme dans les autres prépas scientifiques, un enseignement en mathématiques est incontournable : l’enseignement de spécialité mathématiques est nécessaire, et il est vivement recommandé de le compléter par l’option Mathématiques expertes. C’est d’autant plus vrai en MP2I que pour d’autres filières, compte tenu du poids décisif des mathématiques dans l’enseignement.

      Il est à noter que l’enseignement de physique et de chimie de la nouvelle filière MP2I est spécifiquement prévu pour s’adapter aux étudiants qui n’auraient pas suivi la spécialité Physique-Chimie en Terminale. C’est au fond assez logique, puisque la filière entend recruter des élèves ayant opté pour NSI, une discipline qui se marie mieux avec les mathématiques qu’avec la physique-chimie.

      Les lycéens ayant suivi d’autres parcours pourront être accueillis de manière plus exceptionnelle, s’ils ont une réelle motivation pour le numérique et le niveau nécessaire, moyennant un dispositif d’accompagnement au début de l’année.

       

      La filière MPI à partir de 2022 : quelles perspectives ?

      Un choix pour les étudiants de MP2I en fonction de l’option choisie

      Les préparationnaires actuellement en MP2I auront trois choix en seconde année (voir également le paragraphe sur le volume horaire correspondant)

      • Ils rejoindront, au choix, la filière PSI/PSI* ou la filière MP/MP* (option SI) s’ils ont opté pour l’option Sciences industrielles à partir du deuxième semestre de la MP2I
      • Ils intégreront la nouvelle filière MPI (Mathématiques, Physique, Informatique) s’ils ont choisi l’option Informatique. Ils auront déjà suivi 6h de cours d’informatique par semaine en première année MP2I (contre 4h avant le choix de l’option)

      Il est notable que tous les lycées ouvrant une classe MP2I prévoient d’accueillir des classes de 2ème année MPI à compter de septembre 2022.

      Un nombre de places aux concours à préciser, mais a priori favorable

      Qu’en est-il des places dévolues aux étudiants de MPI aux concours, et en particulier aux grands concours scientifiques ?

      Comme le souligne un professeur, il est encore un peu tôt pour que les écoles se positionnent puisque les effectifs de la filière MPI restent inconnus. D’autres paramètres souvent aussi être pris en compte dans le recrutement des écoles entre les différentes voies d’admission. Par exemple, la réforme du lycée a renforcé la prédominance des garçons dans les doublettes d’enseignement de spécialité scientifique, alors que la filière S s’avérait plus mixte. Le passage du DUT en 3 ans, cette fois pour les admissions parallèles, a également un impact.

      Ce n’est donc qu’au troisième trimestre 2022 que les écoles devraient publier le nombre de places aux concours. Cela étant dit, certaines écoles ont d’ores et déjà annoncé qu’ils feraient de la place aux élèves de ces filières. On s’attend à une situation favorable voire très favorable aux élèves de MPI, comme l’illustrent les prises de positions des Grandes Ecoles d’Ingénieur. Trois exemples :

      • Les ENS Paris Saclay ont ainsi réaffirmé leur volonté de “faire une place à part entière aux étudiants issus de cette nouvelle filière MPI, tant dans leurs recrutements de normaliens-étudiants qu’au sein de leurs concours info”.
      • Le concours Centrale Supélec a fait part de son intention d’ouvrir un concours dédié à la filière MPI dans un communiqué de presse du 2 décembre 2021. Les écoles du concours Centrale précisent que le nombre de places pour les étudiants de cette filière sera fixé “de façon à offrir le même ratio de places par élève de CPGE dans la filière MPI et dans la filière MP“.
      • L’institut polytechnique de Paris va plus loin et garantit (sous des conditions d’ouvertures de classes qui semblent désormais remplies) au moins 6 % de ses places réservées aux MPI dès le concours 2023. Il est intéressant de noter la montée en puissance de ce quota, avec une trajectoire de croissance : 8 % en 2024, 10 % en 2025.

       

      Conclusion : une voie d’avenir

      Au total, les élèves de la filière MP2I / MPI auront toutes les places nécessaires à leur réussite dans leurs études supérieures. On ne peut que s’en réjouir. Les écoles d’ingénieurs semblent avoir embrassé pleinement la réforme du baccalauréat, et préparent dès à présent de nouveaux cursus adaptés à ces étudiants.



    3. La filière MP2I : bilan et perspectives