INF4230 — Intelligence artificielle (UQAM)

INF4230 - Intelligence artificielle

Plan de cours Hiver 2023

Horaires, locaux et enseignants
Version PDF du plan de cours

Responsable(s) du cours

Coordination

Beaudry, Éric
PK-4635
beaudry.eric@uqam.ca
http://ericbeaudry.uqam.ca/

Enseignement

Avellaneda, Florent
PK-4435
avellaneda.florent@uqam.ca
Groupes: 010

Description du cours

Connaître les paradigmes de l’intelligence artificielle. Être capable de formuler des hypothèses pour la recherche, de les tester, les interpréter et les présenter. Être capable d’évaluer les idées reçues à propos de l’intelligence artificielle. Historique de l’intelligence artificielle. Identification descriptive et réduction de buts. Résolution de problèmes par analogie. Exploitation de contraintes naturelles. Propagation de contraintes. Recherche et exploration de solutions de rechange. Décision et contrôle. Paradigmes de résolution de problèmes. Logique mathématique et démonstration de théorèmes. Représentation des connaissances. Traitement des langues naturelles.

Préalables académiques :

INF3105 - Structures de données et algorithmes MAT4681 - Statistique pour les sciences

Objectif du cours

Contenu du cours

INTRODUCTION À L’IA. Définition : qu’est-ce que l’IA? Applications. Historique. Weak AI vs Strong AI. Test de turing.

AGENTS INTELLIGENTS. Agents et environnements. Hypothèses classiques. Décisions rationnelles. Structures des agents. Agents réactifs. Agent orienté vers les buts. Agents orienté utilité. Notion d’utilité. Agents apprenants.

RÉSOLUTION DE PROBLÈMES. Résolution de problèmes par des recherches dans des graphes. Algorithmes classiques : recherche en profondeur, recherche en largeur, recherche meilleur en premier, recherche à profondeur itérative, A*, etc. Heuristiques. Propriétés des heuristiques. Planification de chemins et de mouvement. Algorithmes de recherche locale et d’optimisation (méta-heuristiques). Algorithmes génétiques. Généralisation à d’autres types de recherche (graphes ET-OU). Notion d’état de croyance.

RECHERCHE EN SITUATION D’ADVERSITÉ (JEUX). Définitions. Jeux à somme nulle. Algorithme décisionnel mini-max. Élagage alpha-beta. Prise de décisions imparfaites en temps réel. Fonction d’utilité. Jeux avec hasard. Défis.

RAISONNEMENT LOGIQUE ET REPRÉSENTATION DE CONNAISSANCES. Agents logiques. Logique propositionnelle. Logique du premier ordre. Inférence. Unification. Systèmes experts. Chaînage avant. Chaînage arrière. Résolution. Planification classique.

RAISONNEMENT SOUS INCERTITUDE. Rappels de la théorie des probabilités. Inférence probabiliste. Règle de Bayes. Réseaux bayésiens. Réseaux bayésiens dynamiques. Chaînes cachées de Markov. Application à la reconnaissance de la parole.

PRISE DE DÉCISIONS SOUS INCERTITUDE. Théorie de l’utilité. Théorie de la décision. Processus décisionnels markoviens (MDP). Algorithmes value-iteration et policy-iteration. Algorithmes avancés: RTDP et L-RTDP. Généralisation aux POMDP.

APPRENTISSAGE MACHINE. Définitions. Formes d’apprentissage. Apprentissage supervisé et non supervisé. Apprentissage par renforcement. Réseaux de neurones artificiels. Aperçu à l’apprentissage profond (deep learning).

ROBOTIQUE. Perception et capteurs. Localisation, filtre de Kalman et filtre de particules. Navigation. Architectures décisionnelles. Architectures comportementales, délibératives et hybrides. Véhicules autonomes.

Formulé pédagogique et autres modalités d’enseignement

Modalités d’évaluation

DESCRIPTION DATE PONDÉRATION
TP1 * 15%
TP2 * 15%
TP3 * 15%
Quiz de lecture * 8% (moyenne des 2 meilleurs sur 3)
Examen intra * 22%
Examen final * 25%

Calendrier

Le calendrier est disponible à sur le site moodle du cours.

Médiagraphie

[1] Stuart Russell et Peter Norvig - Intelligence artificielle : une approche moderne - 4e ed, PEARSON, 2021.

[2] VC G. F. Luger - ARTIFICIAL INTELLIGENCE: STRUCTURES AND STRATEGIES FOR COMPLEX PROBLEM SOLVING - 6th Edition, Addison Wesley, 2008.

[3] VC S. Thrun, W. Burgard et D. Fox - PROBABILISTIC ROBOTICS - MIT Press, 2006.

[4] Goodfellow, Bengio et Courville (2016). DEEP LEARNING. The MIT Press.

Monitorat de programme

Le département d’informatique offre un service de monitorat gratuit s’adressant plus particulièrement aux étudiant.e.s du baccalauréat et du certificat en informatique. Il concerne principalement les cours de base comme INF1070, INF1120, INF1132, INF2120 et INF2171, mais, selon la connaissance du moniteur ou de la monitrice, un support dans d’autres cours peut également être offert.

Objectifs

Permettre aux étudiant.e.s de :

Informations

Information sur les Services à la vie étudiante

Services

Les services à la vie étudiante accompagnent les étudiantes et les étudiants dans la réussite de leur parcours universitaire.

Bureau

Bureau des services-conseils (soutien psychologique, bien-être aux études, information scolaire et insertion professionnelle, orientation, emploi): pour prendre rendez-vous, communiquez au 514 987-3185 ou par courriel à services-conseil@uqam.ca.

Aide financière

Bureau de l’aide financière: pour prendre rendez-vous, écrivez à aidefinanciere@uqam.ca.

Bourses d’études

Concernant les bourses, pensez à consulter Le Répertoire institutionnel des bourses d’études (RIBÉ) et écrivez à bourse@uqam.ca pour toute question.

Informations générales

Consultez les informations et l’ensemble des coordonnées et services offerts par les Services à la vie étudiante à l’adresse suivante: vie-etudiante@uqam.ca.

Politique d’absence aux examens

Reprise d’examen

L’autorisation de reprendre un examen en cas d’absence est de caractère exceptionnel. Pour obtenir un tel privilège, l’étudiant-e doit avoir des motifs sérieux et bien justifiés.

Conflits d’horaire

Il est de la responsabilité de l’étudiant.e de ne pas s’inscrire à des cours qui sont en conflit d’horaire, tant en ce qui concerne les séances de cours ou d’exercices que les examens. De tels conflits d’horaire ne constituent pas un motif justifiant une demande d’examen de reprise.

Procédure

L’étudiant.e absent.e lors d’un examen doit, dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la date de l’examen, présenter une demande de reprise en utilisant le formulaire prévu, disponible sur http://info.uqam.ca/repriseexamen/.

Pièces justificatives

Dans le cas d’une absence pour raison médicale, l’étudiant.e doit joindre un certificat médical original et signé par le médecin décrivant la raison de l’absence à l’examen. Les dates d’invalidité doivent être clairement indiquées sur le certificat. Une vérification de la validité du certificat pourrait être faite. Dans le cas d’une absence pour une raison non médicale, l’étudiant.e doit fournir les documents originaux expliquant et justifiant l’absence à l’examen ; par exemple, lettre de la Cour en cas de participation à un jury, copie du certificat de décès en cas de décès d’un proche, etc. Toute demande incomplète sera refusée. Si la direction du programme d’études de l’étudiant.e constate qu’un.e étudiant.e a un comportement récurrent d’absence aux examens, l’étudiant.e peut se voir refuser une reprise d’examen.

Pour plus d’informations

Consulter la page http://info.uqam.ca/politiques.

Règlement numéro 18 sur les infractions de nature académique (extraits)

Tout acte de plagiat, fraude, copiage, tricherie ou falsification de document commis par une étudiante, un étudiant, de même que toute participation à ces actes ou tentative de les commettre, à l’occasion d’un examen ou d’un travail faisant l’objet d’une évaluation ou dans toute autre circonstance, constituent une infraction au sens de ce règlement.

La liste non limitative des infractions est définie comme suit :

Les règlements concernant le plagiat seront strictement appliqués. Pour plus de renseignements :

Politique no 16 visant à prévenir et combattre le sexisme et les violences à caractère sexuel

Les violences à caractère sexuel se définissent comme étant des comportements, propos et attitudes à caractère sexuel non consentis ou non désirés, avec ou sans contact physique, incluant ceux exercés ou exprimés par un moyen technologique, tels les médias sociaux ou autres médias numériques. Les violences à caractère sexuel peuvent se manifester par un geste unique ou s’inscrire dans un continuum de manifestations et peuvent comprendre la manipulation, l’intimidation, le chantage, la menace implicite ou explicite, la contrainte ou l’usage de force.

Les violences à caractère sexuel incluent, notamment :

Pour consulter la politique no 16

https://instances.uqam.ca/wp-content/uploads/sites/47/2018/05/Politique_no_16.pdf

Pour obtenir de l’aide, faire une divulgation ou une plainte

Bureau d’intervention et de prévention en matière de harcèlement
514-987-3000, poste 0886

Pour obtenir la liste des services offerts à l’UQAM et à l’extérieur de l’UQAM

https://harcelement.uqam.ca

Soutien psychologique (Services à la vie étudiante)

514-987-3185
Local DS-2110

CALACS Trêve pour Elles – point de services UQAM

514 987-0348
calacs@uqam.ca
http://trevepourelles.org

Service de la prévention et de la sécurité

514-987-3131

Politique no 44 d’accueil et de soutien des étudiant.e.s en situation de handicap 

Politique

Par sa politique, l’Université reconnait, en toute égalité des chances, sans discrimination ni privilège, aux étudiant.e.s en situation de handicap, le droit de bénéficier de l’ensemble des ressources du campus et de la communauté universitaire, afin d’assurer la réussite de leurs projets d’études, et ce, dans les meilleures conditions possibles. L’exercice de ce droit est, par ailleurs, tributaire du cadre réglementaire régissant l’ensemble des activités de l’Université.

Responsabilité de l’étudiant.e

Il incombe aux étudiant.e.s en situation de handicap de rencontrer les intervenant.e.s (conseiller.ère.s à l’accueil et à l’intégration du Service d’accueil et de soutien des étudiant.e.s en situation de handicap, professeur.e.s, chargé.e.s de cours, direction de programmes, associations étudiantes concernées, etc.) qui pourront faciliter leur intégration à la communauté universitaire ou les assister et les soutenir dans la résolution de problèmes particuliers en lien avec les limitations entraînées par leur déficience.

Service d’accueil et de soutien aux étudiant.e.s en situation de handicap

Le Service d’accueil et de soutien aux étudiant.e.s en situation de handicap (SASESH) offre des mesures d’aménagement dont peuvent bénéficier certains étudiant.e.s. Il est fortement recommandé aux de se prévaloir de ces services afin de réussir ses études, sans discrimination. Pour plus d’information, visiter le site de ce service : https://vie-etudiante.uqam.ca/etudiant-situation-handicap/nouvelles-ressources.html et celui de la politique institutionnelle d’accueil et de soutien aux étudiant.e.s en situation de handicap : https://instances.uqam.ca/wp-content/uploads/sites/47/2018/05/Politique_no_44.pdf

Il est important d’informer le SASESH de votre situation le plus tôt possible :