Analyse 1 MATH-101(pi)

À propos du projet Botafogo

Botafogo est un projet lancé par Sacha Friedli (EPFL) en 2019, dont l'objectif initial était de mettre en ligne quelques ressources pour ses cours.

Au fil des ans, ce projet est devenu une plateforme flexible et complète dédiée à l'enseignement, offrant une interface efficace entre enseignant.e et étudiant.e.s, et évitant tout recours à des outils externes.

Un des atouts principaux de la plateforme est un système de forums de questions original, dont la flexibilité a permis, en 2024 de faire intervenir l'intelligence artificielle à tous les niveaux de la plateforme.

Comme le montre le bref historique ci-dessous, Botafogo a pu se développer grâce à l'initiative d'étudiants motivés; les milliers d'étudiants qui ont apprécié et utilisé la plateforme leur seront pour toujours reconnaissants.

Phases initiales du projet

Au commencement, Botafogo n'est que le nom d'un serveur sur lequel sont hébergées quelques vidéos utilisées lors d'une semaine de classe inversée en Analyse 1, pour la classe de Génie mécanique, en automne 2019.
L'utilisation KaTeX permet de compléter la page avec des notes de cours. Une première version du polycopié d'Analyse 1 en ligne est disponible dans le courant de 2020.
Au cours du semestre d'automne de la même année, un étudiant motivé de GM de 1ère année, Hadrien Sevel, contact S. Friedli et propose des changements techniques substantiels pour améliorer la plateforme. C'est le début d'une riche collaboration, qui durera plus de 5 ans.
La librairie Bootstrap est utilisée pour le rendu. Des quiz et des patches JSXGraph sont intégrés, très utiles à la représentation graphique de plusieurs idées en analyse réelle.
En automne 2021, le cours d'Algèbre linéaire (S. Friedli) est créé et mis en ligne, dans le même format.
À la rentrée 2021, la plateforme pour Analyse 1 dépasse le statut de simple polycopié en ligne, puisqu'elle contient toute la structure semestrielle du cours. Elle contient en particulier les informations hebdomadaires transmises aux étudiant.e.s., les exercices avec leurs solutions, et un forum de questions, que les étudiant.e.s utilisent en se connectant avec le système d'identification (Gaspar) en vigueur à l'époque à l'EPFL. Ainsi, de par la diversité des ressources qu'elle offre, la plateforme devient un système semblable à Moodle, et ne requiert plus aucun outil extérieur.
En 20XX, la fonctionnalité ''micro-vidéo'' est créée, donnant la possibilité donner une dimension sonore au contenu textuel des polycopiés.
En 2023, avec le soutien financier du CePro, Hadrien modifie le système de questions/réponses: le forum n'est plus séparé du contenu, et les questions peuvent être posées à l'intérieur de chaque exercice et de chaque paragraphe du polycopié. Dorénavant, chaque exercice contient des indications, des solutions, et un forum de questions spécifique. Ces fonctionnalités ont été créées grâce à la création du cours d'Analyse 1 online, qui n'aura lieu qu'une seule fois en dans le but de pouvoir aider les étudiants de la classe online d'Analyse 1, au semestre d'automne 2023.
Début 2024, les polycopiés d'Analyse A (Samuel Dubuis) et Analyse B (Ana Khukhro) sont rajoutés. Aussi, Maxence Espagnet rejoint l'équipe et commence à travailler sur une modernisation du processus de compilation de tous les polycopiés, afin de le rendre plus robuste.
Au printemps 2024, dans le but de trouver une personne pour inclure l'IA à botafogo, une annonce est passée lors d'un cours de Modern Natural Language Processing (A. Bosselut, EPFL). Jérémy Barghorn répond favorablement. Son projet de semestre consiste, sous la supervision d'Ana Sotnikova, à fine-tuner un petit modèle de Langage à l'aide de tout le matériel didactique existant pour Analyse 1 (en particulier les milliers de questions et réponses déjà présentes dans la base de donnée).
Hadrien et Jérémy travaillent ensemble pour que les questions posées sur le serveur soient également aiguillées vers le LLM. Le 2 décembre 2024, le service est officiellement mis en ligne. Cette première intégration de l'IA restera active jusqu'à la veille de l'examen, le 14? janvier 2025.
Au printemps 2025, Botafogo obtient une réponse favorable à un projet DRIL. Il reçoit en particulier, en raison de la nature pédagogique du projet, un accès illimité aux GPUs du RCP (Research Computing Platform). Les LLM utilisés pour Botafogo sont désormais hébergés à l'EPFL.
Au cours de l'été 2025, l'EPFL devient le principal lieu d'hébergement pour Botafogo (qui était jusqu'ici hébergée sur un serveur chez NIMAG.
En été 2025, Loïc Misenta rejoint l'équipe et reprend toute la structure créée par Jérémy. Il modifie le traitement des questions par le LLM, augmente la taille de la fenêtre de contexte, et crée une pipeline qui améliore considérablement la qualité des réponses:
Pipeline Botafogo

Dans la foulée, le layout des réponses est amélioré, notamment en donnat également une traduction en français.
Au cours du semestre d'hiver 2025, Maxence travaille intensément sur une toute nouvelle version de la mise en ligne des polycopiés, beaucoup plus simple à utiliser, qui facilitera l'utilisation de Botafogo par tous les enseignant.e.s intéressé.e.s.
Le 5 décembre 2025, Loïc et Jérémy mettent en ligne chatbot sur Botafogo. Celui-ci remporte immédiatement un grand succès auprès des étudiants.

Quelques chiffres

\(\Large 5000\): nombre estimé d'étudiants ayant profité au moins une fois de Botafogo pendant leurs études
\(\Large 1305\): nombre moyen de questions posées par semestre sur les forums de la plateforme.
\(\Large 74\%\): nombre de réponses données par le LLM à des questions sur le polycopié d'Analyse 1, validées par l'enseignant. Toutes questions confondues, semestre d'hiver 2025:
\(\Large 5250\): nombre de questions posées au le chatbot, entre le 2 décembre 2025 et le 12 janvier? 2026.

Contributeurs

Sacha Friedli (CMS, EPFL)

Physicien de formation, diplômé de l'UNIL (1999), j'ai obtenu mon doctorat à l'Institut de Physique Théorique en 2003. De retour à l'EPFL depuis 2016, j'enseigne principalement en BA1 en automne (Analyse 1 et Algèbre linéaire), à la Mise à Niveau au printemps (Analyse A et Algèbre linéaire et géométrie), ainsi que dans le programme de master en mathématiques (Statistical mechanics and Gibbs measures).

Hadrien Sevel

Hello! Je fais partie de l’équipe Botafogo depuis le tout début et j’ai développé toutes les versions du forum jusqu’à aujourd’hui. Donc si jamais quelque chose ne fonctionne pas, c’est probablement ma faute (désolé!)… et si tout marche bien, tant mieux :) Ancien étudiant en bachelor de mécanique à l’EPFL, je continue maintenant mes études à l’ETH Zürich. Vous ne me verrez pas physiquement sur le campus, mais je continue à veiller sur la plateforme en arrière-plan!

Jérémy Barghorn (Data Science, Master)

Hello, Je suis étudiant en Master de Data Science. Au cours de mes années à l’EPFL, j’ai eu l’occasion de faire plusieurs assistanats. Pour ce cours-ci, vous ne me verrez cependant pas dans les salles : je serai principalement en charge de l’infrastructure informatique. Mon rôle sera de veiller à ce que tout fonctionne correctement, et plus particulièrement de gérer la partie liée aux modèles de langage, qui auront pour objectif de fournir une première réponse à vos questions sur le forum à toute heure du jour ou de la nuit ! Bonne chance pour ce semstre !

Maxence Espagnet

Étudiant en 3e année de bachelor d'informatique à l’EPFL, passionné par la physique, la mécanique et la technologie, j'ai rejoint le projet Botafogo en juillet 2024.