Selon une étude publiée ce mois-ci, des outils d’intelligence artificielle tels que ChatGPT semblent prometteurs comme moyen utile dans l’agriculture pour écrire des programmes informatiques simples pour les microcontrôleurs.
Les microcontrôleurs sont de petits ordinateurs capables d’effectuer des tâches à partir de programmes informatiques personnalisés. Ils reçoivent des données provenant de capteurs et peuvent être utilisés dans les contrôles du climat et de l’irrigation, les systèmes de transformation des aliments, ainsi que les applications robotiques et de drones, pour ne citer que quelques utilisations agricoles.
Une étude récente publiée avec l’Arkansas Agricultural Experiment Station et le Dale Bumpers College of Agricultural, Food and Life Sciences a montré que les étudiants en agriculture qui n’étaient pas familiers avec le codage informatique étaient capables de programmer un microcontrôleur pour effectuer une tâche simple à l’aide de ChatGPT.
« L’IA générative peut avoir un impact considérable sur l’agriculture… Je ne vois pas comment cela pourrait ne pas être le cas », a déclaré Don Johnson, professeur d’enseignement agricole, de communication et de technologie à l’université et chercheur principal du projet. « Nous devons préparer nos diplômés à y participer. »
« Génératif » fait référence à la capacité de l’outil à créer du contenu.
La dernière étude de Johnson sur le sujet, intitulée « Utilisation de l’intelligence artificielle générative pour la programmation des microcontrôleurs par les étudiants en agriculture », a été publié dans le Enseignement des sciences naturelles Les co-auteurs étaient des membres du corps professoral du département d’éducation agricole, de communication et de technologie du Bumpers College, Will Doss, professeur adjoint, et Christopher Estepp, professeur associé.
Johnson a déclaré que la programmation informatique n’était généralement pas enseignée dans la plupart des programmes de premier cycle en agriculture, mais l’inclusion de microcontrôleurs comme composants d’équipements et de systèmes agricoles est devenue plus courante. Bien qu’il y ait toujours une demande pour des personnes possédant une expertise approfondie en programmation informatique, Johnson a expliqué que l’objectif de ces études était d’explorer comment les personnes sans expertise approfondie peuvent utiliser les microcontrôleurs dans leur carrière universitaire et professionnelle.
Johnson mène des recherches sur le développement du capital humain et les technologies agricoles pour la station expérimentale, la branche de recherche de la division de l’agriculture du système de l’Université de l’Arkansas.
« Je pense que ce que nous avons établi, c’est que les étudiants en agriculture peuvent utiliser l’intelligence artificielle générative pour écrire du code afin de résoudre des problèmes de programmation moyennement difficiles sans aucune connaissance approfondie de la programmation », a déclaré Johnson.
Origines de l’étude
Johnson a commencé à enquêter sur le sujet de la programmation assistée par l’IA en 2022 lorsque ChatGPT a été publié et a appris qu’il pouvait écrire du code pour des microcontrôleurs comme Arduino. Peu de temps après, il a mené une étude préliminaire comparant les capacités, l’intérêt et la confiance entre deux groupes d’étudiants en agriculture de premier cycle alors qu’ils programmaient un microcontrôleur pour faire clignoter deux LED dans une séquence particulière. Un groupe d’étudiants a écrit ses propres programmes tandis que l’autre groupe a utilisé ChatGPT.
Les résultats ont montré que les étudiants qui écrivaient leurs propres programmes avaient une plus grande confiance et une meilleure capacité de programmation Arduino que les étudiants novices utilisant ChatGPT. Cependant, les deux groupes ont eu le même niveau de réussite et d’intérêt pour en apprendre davantage sur les microcontrôleurs et le codage.
L’étude de suivi publiée en août a été menée uniquement auprès d’étudiants en agriculture de premier cycle sans expérience significative en programmation informatique. L’étude visait à déterminer leur confiance dans leur capacité à utiliser ChatGPT pour écrire du code Arduino pour un problème plus avancé que dans la première étude. Cette deuxième étude demandait aux étudiants d’utiliser ChatGPT pour programmer l’Arduino afin d’activer une pompe de transfert lorsque le niveau de solution dans un réservoir de chauffage tombait de 8 pouces ou plus en dessous d’un capteur, puis d’éteindre la pompe lorsque le réservoir se remplissait à moins de 3 pouces du capteur.
« Il aurait fallu un certain degré de sophistication en programmation pour écrire un code pour ce problème dans la deuxième étude, et aucun de ces étudiants ne l’a fait », a déclaré Johnson. « Mais ils ont réussi. Neuf des 11 équipes de deux personnes ont réussi à faire en sorte que le code fasse exactement ce qu’il était censé faire. »
Dans les deux études, le coaching ChatGPT consistait à informer les étudiants sur ce qui constitue une bonne invite pour la plateforme d’IA générative. Une bonne invite, a expliqué Johnson, décrirait clairement la situation, les composants et les connexions, ainsi que le résultat souhaité.
Aller plus loin
Johnson aimerait pousser l’expérience encore plus loin en laissant le problème ouvert : laisser les élèves créer leurs propres scénarios et utiliser ChatGPT pour écrire le code d’un microcontrôleur.
« Je veux donner aux étudiants la confiance nécessaire pour aborder les microcontrôleurs dans une orientation de résolution de problèmes et dire « Oui, je peux utiliser cet outil pour résoudre mon problème », a déclaré Johnson.
Plus d’informations :
Johnson, DM et al. Utilisation de l’intelligence artificielle générative pour la programmation des microcontrôleurs par les étudiants en agriculture, Enseignement des sciences naturelles (2024). DOI: 10.1002/nse2.20155
Fourni par la Division de l’agriculture du système universitaire de l’Arkansas