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Amélioration d’un geste sportif avec micro:bit et l’IA de Vittascience

Amélioration d’un geste sportif avec micro:bit et l’entraînement de l’IA sur le site Vittascience avec l’accéléromètre de la carte micro:bit. Les élèves pourront aussi être sensibiliser à la consommation d’énergie lors d’utilisation d’I.A. sur le site Vittascience. Groupe de Travail I2M.

On a testé de coupler l’amélioration du geste avecl’entraînement à l’I.A de postures de main du site Vittascience mais il s’agit d’une reconnaissance d’image parmi celle qui
forment la vidéo et ce n’est pas concluant pour l’instant.

  • carte micro:bit ;
  • câble USB type A – USB micro pour la connexion carte – ordinateur ;
  • câble USB type A – USB micro pour la connexion carte – ordinateur de plusieurs mètres pour les séances d’entraînement (pour l’instant pas de communication BT possible :( ) ; 
  • bandage (ou autre) pour fixer la micro:bit à la main ;
  • un panier et un ballon de basket.

Titre : Étude et amélioration d’un geste sportif. Exemple de la finition du geste du lancer-franc au basketball.

Description : Reconnaissance d’un bon geste sportif après l’entraînement d’une IA par utilisation d’un accéléromètre de la carte micro:bit. 

Discipline : Interdisciplinaire 

Niveau : collège, lycée, autre

Support : micro:bit

Temps : appropriation du montage 30 - 45 minutes - séance en classe 1h

Relier la carte micro:bit au port USB de l'ordinateur (câble USB type A – USB micro)
Attacher la carte à la main : il est préférable de l’attacher sur les premières phalanges du majeur et de l’annulaire.
Entrainement de l’I.A. avec accéléromètre :
- Sur Vittascience : IA / Données de capteurs (en bas de la page)
- Connecter la carte
- Créer une catégorie : la catégorie va entraîner l’IA areconnaître le bon patern de données d’accélération en x, y et z.
Ici le patern a reconnaître est celui de la finition du geste du poignée au lancer-franc. On a donc choisi le nom : « Catégorie n°1 : bon geste ».
Il faut enregistrerun nombre important pour entraîner le modèle (par exemple : 29 enregistrements). VOIR PHOTO 1 
Pour enregistrer, il faut maintenir appuyer "Enregistrer" le temps du geste. Un encadrement en temps resserré autour du geste de finition améliore les résultats d’entraînement.

- Dans un deuxième temps on a créer une deuxième catégorie : Catégorie n°2 : mauvais geste. On entraîne l’IA a reconnaître un geste non fini (ici pas de finition ou mauvaise finition de la release – cad le lâcher du ballon à la fin du lancer-franc-).
Cette étape n’est pas forcément nécessaire pour la suite, on ne l’a pas utilisé dans le programme. Cependant on pourrait utiliser cette Catégorie avec d'autres pour reconnaître pourquoi le geste n’est pas optimal.
Pour créer cette Catégorie n°2, mêmes consignes que pour la Catégorie 1. VOIR PHOTO 2

-  Phase d’entraînement du modèle : on appuie sur le bouton « Entraîner sur le modèle ».Le bouton « Visualiser le réseau de neurones » propose une vision de l’utilisation de ressources de l’IA pour réaliser cet entraînement.

- La section « APERÇU » permet de tester la reconnaissance par l’IA des Catégories. On peut faire un feed-back pour améliorer la reconnaissance en augmentant le nombre d’enregistrements pour une ou toutes les Catégories.

- L’étape suivante est la création du programme qui va permettre de reconnaître le bon geste lors d’une séance d’entraînement. Utiliser le bouton « UTILISATION ». Ouverture d’une page qui invite à appuyer sur l’onglet « Sauvegarder dans l’ordinateur ». Puis on valide.
Le programme proposéici permet de reconnaître la Catégorie 1. L’idée est de réaliser une série de 20 lancers-francs et de compter le nombre de fois où le geste est bien réalisé sur ces 20 lancers. VOIR PROGRAMME

ATTENTION :
- tant que le cache n’est pas vidé les deux Catégories sont sauvegardées en local ; 
- il faut penser à déconnecter la carte micro:bit de la partie entraînement avant de téléverser le programme dans la carte.

AMÉlIORATON : on peut imaginer qu’on pourrait créer d'autres Catégories de gestes non réussis pour affiner la raison de la mauvaise finition : aucune release, release incomplète, …

PHOTO 1

PHOTO 2

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