Séquence 2 : IA embarquée, Études de cas
Comment l'intelligence artificielle est-elle intégrée dans les objets du quotidien pour les rendre autonomes ?
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| Niveau | 3ème | Durée | 4 séances de 1h30 |
| Thème | Thème 1 : Usages, impacts et innovations | ||
| Compétences | Comprendre le rôle des systèmes programmés / IA Évaluer l'impact des innovations | ||
💡 Situation déclenchante
Comment ces systèmes « apprennent-ils » et prennent-ils des décisions de manière autonome ?
Problématique : Comment l'intelligence artificielle embarquée permet-elle aux objets de percevoir, décider et agir de manière autonome ?
🎬 Situation déclenchante en vidéo
Course de voitures autonomes 1/10ème - saison 2023, 00:01:02 · PodEduc, chaîne « Eduscol - STI »
Auteur : Ajouté par Eduscol STI (Ministère de l'Éducation nationale, DGESCO). Licence : non précisée. Réutilisation : iframe. Voir la fiche d'origine
Réserve : URL vérifiée le 2 septembre 2026 : page active, titre et durée (00:01:02) conformes, chaîne « Eduscol - STI », ajoutée le 20 mars 2024, type « Autre », 4 vues. Aucune description sur la fiche : le contenu réel n'est vérifié que par le titre, la ressource éduscol STI associée et la chaîne, non visionné. LICENCE VÉRIFIÉE À LA SOURCE : aucune mention de licence sur la fiche, et la section « Téléchargements » est vide (aucun fichier .mp4 dans le code de la page). Intégration iframe donc seul mode de réutilisation sûr : ne pas réhéberger, ne pas s'appuyer sur la licence CC BY-NC-SA 3.0 du portail éduscol STI, qui ne couvre pas la fiche PodEduc. Compétition de niveau lycée/supérieur : décor français, à assumer.
Lecture depuis la plateforme d'origine. En cas de coupure, utilisez le repli sans écran ci-dessous.
Prompt de génération, variantes et repli sans écran : dossier des situations déclenchantes.
Activité 1 : IA embarquée vs IA cloud
Où se trouve l'intelligence ?
Compare deux approches d'intégration de l'IA dans les objets.
- IA embarquée (edge AI) : le traitement est réalisé directement dans l'objet (puce dédiée). Réponse rapide, fonctionne hors ligne.
- IA cloud : les données sont envoyées à un serveur distant qui effectue le traitement. Plus puissant mais nécessite internet.
- IA hybride : combinaison des deux (traitement local + affinage cloud).
a) Classe ces objets selon le type d'IA utilisé :
| Objet | Type d'IA | Justification |
|---|---|---|
| Voiture autonome Tesla | ||
| Assistant vocal Alexa | ||
| Robot aspirateur iRobot | ||
| Caméra de surveillance Ring | ||
| Smartphone (reconnaissance faciale) |
b) Compare les avantages et inconvénients :
| Critère | IA embarquée | IA cloud |
|---|---|---|
| Vitesse de réponse | ||
| Connexion internet | ||
| Puissance de calcul | ||
| Vie privée | ||
| Consommation d'énergie |
Activité 2 : Étude de cas : la voiture autonome
Percevoir, Décider, Agir
Analyse le fonctionnement de l'IA dans une voiture autonome selon le modèle PDA.
- Niveau 0 : Aucune aide (conducteur contrôle tout)
- Niveau 1 : Assistance (ex : régulateur adaptatif)
- Niveau 2 : Automatisation partielle (ex : Tesla Autopilot)
- Niveau 3 : Automatisation conditionnelle (conducteur en backup)
- Niveau 4 : Haute automatisation (zones définies, sans conducteur)
- Niveau 5 : Automatisation complète (tout terrain, tout contexte)
a) Complète le modèle PDA pour la voiture autonome :
| Phase | Capteurs / Composants | Fonction |
|---|---|---|
| PERCEVOIR | ||
| DÉCIDER | ||
| AGIR |
b) Dilemme éthique, Le « problème du tramway » version IA :
Qui doit décider de la programmation de ce choix ? Justifie ta réponse :
Activité 3 : Étude de cas : le robot aspirateur
Cartographie et navigation autonome
Comprends comment un robot aspirateur explore et mémorise son environnement.
a) Le robot aspirateur utilise différentes technologies. Associe chaque capteur à sa fonction :
| Capteur / Technologie | Fonction |
|---|---|
| LIDAR (laser rotatif) | |
| Capteurs de choc (bumper) | |
| Capteurs de vide (IR) | |
| Caméra | |
| Odomètres (roues) |
b) Compare les stratégies de navigation :
| Critère | Navigation aléatoire | Navigation cartographiée (SLAM) |
|---|---|---|
| Efficacité | ||
| Temps de nettoyage | ||
| Couverture | ||
| Coût |
c) Le robot aspirateur cartographie ta maison. Quels risques cela pose-t-il pour la vie privée ?
📝 Synthèse : Ce que je retiens
Complète avec : embarquée, cloud, percevoir, décider, agir, LIDAR, SLAM, éthique, autonomie
L'IA ........................ traite les données directement dans l'objet, tandis que l'IA ........................ utilise des serveurs distants.
Un système autonome suit le modèle PDA : ........................ (capteurs), ........................ (algorithme IA), ........................ (actionneurs).
La voiture autonome a 5 niveaux d'........................ et pose des questions ........................ importantes. Le robot aspirateur utilise le ........................ et l'algorithme ........................ pour se repérer.