====== 🎯 Objectifs pédagogiques ======

À l'issue de ce module, les apprenant·es seront capables de :

  * Identifier les limites des approches basiques (prompt direct, one-shot).
  * Mettre en œuvre les méthodes ReAct, CoT, CCoT, CoV et la décomposition atomique.
  * Adapter le niveau de raisonnement du LLM selon le besoin métier.
  * Concevoir des prompt templates modulaires et réutilisables.
  * Construire des chaînes de raisonnement fiables et vérifiables.

===== 🗂 Programme du module =====

  - Introduction aux techniques avancées
  - ReAct : Raisonnement + Action
  - CoT et CCoT : Chaînes de pensée contrastives
  - CoV : Chaîne de vérification
  - Décomposition atomique & exécution parallèle

====== 1. Pourquoi aller au-delà du prompt direct ? ======

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Un prompt avancé guide le LLM à raisonner, chercher, vérifier et structurer ses réponses pour produire un contenu fiable, pertinent et nuancé.
</WRAP>

===== 🛑 Limites du prompt simple : =====

  * Réponses approximatives ou inventées (hallucinations)
  * Raisonnement absent ou implicite
  * Faible reproductibilité

===== ✅ Apports des approches avancées : =====

  * Meilleure structuration du raisonnement
  * Réduction des erreurs factuelles
  * Adaptabilité à des tâches complexes (analyse, synthèse, décision)

^ Approche ^ Raisonnement ^ Vérification ^ Recherche externe ^ Modularité ^
| Direct Prompt | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ |
| CoT | ✅ | ❌ | ❌ | ✅ |
| ReAct | ✅ | ❌ | ✅ | ✅ |
| CCoT | ✅✅ | ❌ | ❌ | ✅ |
| CoV | ✅ | ✅✅ | ✅ | ✅✅ |
| Décomposition Atomique | ✅✅✅ | ✅ | ✅ | ✅✅✅ |

====== 2. ReAct — Raisonnement + Action ======

<WRAP center round tip 60%>
ReAct (Reason + Act) est une méthode issue de Google & Princeton. Elle combine recherche d'information et chaîne de raisonnement, comme le ferait un humain.
</WRAP>

===== 🔁 Processus en boucle : =====

  - **Action** : chercher une donnée utile (comme RAG)
  - **Raisonnement** : analyser la donnée trouvée
  - **Décision** : ce que l'on sait et ce qu'il manque
  - **Répétition** : jusqu'à avoir une réponse satisfaisante

===== 📌 Exemple : =====

**Prompt utilisateur à soumettre au LLM :**

<code>
Donne-moi le chiffre d'affaires annuel de Nvidia de 2010 à 2023.
</code>

**Prompt ReAct structuré :**

<code>
1. Recherche les chiffres d'affaires annuels de Nvidia de 2000 à 2023 à partir de sources fiables comme le site officiel de Nvidia, la SEC ou Wikipedia.
2. Extrait et affiche uniquement les données de 2010 à 2023 sous forme de tableau chronologique.
3. Si tu ne trouves pas les données d'une année, indique-le clairement.
</code>

**Prompt ReAct** :

<code>
Étape 1 : Cherche le chiffre d'affaires de Nvidia de 2000 à 2023 via des sources fiables (site Nvidia, SEC, Wikipedia).
Étape 2 : Extrait les données de 2010 à 2023, puis structure-les proprement.
</code>

===== 📊 Atelier : =====

  * Convertir des requêtes classiques en prompts ReAct
  * Travailler sur des cas métiers : base produit, base RH, base juridique

====== 3. CCoT — Contrastive Chain of Thought ======

<WRAP center round tip 60%>
Le CCoT améliore la méthode CoT en confrontant le LLM à deux raisonnements : un correct, un erroné. Cela renforce sa capacité à éviter les erreurs fréquentes.
</WRAP>

===== 🧠 Étapes clés : =====

  - Fournir une explication correcte
  - Fournir une explication incorrecte (mais plausible)
  - Comparer et conclure sur la bonne démarche

===== 📈 Exercice type : =====

**Prompt utilisateur à soumettre au LLM (CCoT – version simple) :**

<code>
Compare deux raisonnements pour estimer le chiffre d'affaires sur 3 mois à partir de ventes mensuelles de 100k€ avec une croissance mensuelle de 5 %. Lequel est correct ? Justifie ta réponse.
</code>

**Donnée :** ventes mensuelles = 100k€, croissance attendue = 5%, 3 mois

**Objectif :** déterminer le chiffre d'affaires total sur un trimestre en intégrant une croissance composée.

==== ✅ Raisonnement correct (CoT structuré) : ====

<code>
Étape 1 : Identifier les variables
- Mois 1 : 100 000 €
- Croissance : 5% par mois

Étape 2 : Calculer chaque mois :
- Mois 2 = Mois 1 × 1.05 = 105 000 €
- Mois 3 = Mois 2 × 1.05 = 110 250 €

Étape 3 : Additionner les trois mois :
- Total = 100 000 + 105 000 + 110 250 = 315 250 €
</code>

==== ❌ Raisonnement erroné (erreur sur la croissance) : ====

<code>
Étape 1 : Croissance mal appliquée (toujours sur base 100k)
- Mois 1 : 100 000 €
- Mois 2 : 100 000 + 5% = 105 000 €
- Mois 3 : 100 000 + 10% = 110 000 €

Étape 2 : Total incorrect :
- Total = 100 000 + 105 000 + 110 000 = 315 000 €
</code>

===== 🛠 Atelier : =====

Exemple de prompt utilisateur à soumettre au LLM (CCoT – version avancée) :

<code>
Voici deux raisonnements pour calculer une croissance mensuelle sur 3 mois à partir de 100 000 € par mois avec un taux de 5 %. Lequel est correct ? Explique pourquoi l'autre est incorrect.
</code>

  * Créer un prompt comparatif de type :

<code>
Compare deux raisonnements pour calculer la croissance sur 3 mois à 5% à partir de 100k€/mois. Lequel est correct ? Pourquoi ?
</code>

  * Demander au LLM d'expliquer pourquoi un raisonnement est faux.
  * Ajouter une variante : "Que se passe-t-il si on inverse les deux raisonnements ? Le LLM sait-il toujours identifier l'erreur ?"

===== 🎯 Exemple CCoT en contexte réglementaire (BPF) =====

**Contexte :** Un responsable qualité veut savoir si la modification d'une procédure critique nécessite une revalidation complète selon les BPF (Bonnes Pratiques de Fabrication).

**Prompt CCoT :**

<code>
Voici deux raisonnements sur la gestion d'une modification d'une procédure critique en environnement pharmaceutique (BPF).

Raisonnement A :
1. Une procédure critique encadre une étape clé du process de production.
2. Toute modification, même mineure, doit faire l'objet d'une revalidation complète.
3. Cela permet de garantir la traçabilité et la conformité.

Raisonnement B :
1. Une procédure critique encadre une étape clé du process.
2. Si la modification n'impacte pas directement le produit ou la sécurité patient, une évaluation de l'impact suffit.
3. La revalidation complète est nécessaire uniquement si un risque qualité est identifié.

Quel raisonnement est le plus conforme aux principes des BPF ? Explique pourquoi.
</code>

**Attendu :**
Le modèle devrait identifier que le raisonnement B est correct : les BPF recommandent une évaluation de l'impact (change control). Une revalidation n'est nécessaire que si le changement a un effet critique.

**Extension RH possible :** même prompt structurel appliqué à une situation RH : "un changement de politique interne nécessite-t-il une validation par les représentants du personnel ?"

====== 4. CoV — Chain of Verification ======

<WRAP center round tip 60%>
La méthode CoV est conçue pour valider les faits produits par le LLM, en isolant chaque assertion et en la vérifiant indépendamment.
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===== 🔍 Étapes : =====

  - Générer une réponse initiale
  - Identifier les affirmations à vérifier
  - Créer des questions de vérification
  - Relancer le LLM (ou un autre) pour chaque question
  - Compiler les faits vérifiés, puis générer une réponse finale

===== 🧪 Cas d'usage : =====

  * Résumé historique à valider pour une présentation
  * Donnée réglementaire à vérifier dans un rapport juridique

===== Exemple complet : =====

**Prompt utilisateur :**

<code>
Fais-moi un résumé des impacts économiques de la Révolution industrielle.
</code>

**Réponse initiale générée par le LLM :**

<code>
La Révolution industrielle, qui débute au Royaume-Uni à la fin du XVIIIe siècle, a entraîné une transformation majeure de l'économie mondiale. Elle a conduit à l'essor des usines, à une forte croissance de la productivité, au développement du chemin de fer, et à une urbanisation rapide. Elle a aussi provoqué des bouleversements sociaux comme le travail des enfants, des conditions de travail difficiles, et une augmentation des inégalités.
</code>

==== Étapes CoV : ====

1. Identifier les affirmations à vérifier :
  * Elle débute au Royaume-Uni à la fin du XVIIIe siècle
  * Elle entraîne l'essor des usines
  * Elle favorise le développement du chemin de fer
  * Elle provoque une urbanisation rapide
  * Elle augmente les inégalités

2. Générer des prompts de vérification :

<code>
- Quand et où a commencé la Révolution industrielle ?
- La Révolution industrielle a-t-elle contribué à l'essor des usines ?
- Quel rôle a-t-elle joué dans le développement du chemin de fer ?
- La Révolution industrielle a-t-elle provoqué une urbanisation rapide ?
- Y a-t-il eu une augmentation des inégalités économiques pendant cette période ?
</code>

3. Vérification indépendante (nouveaux appels au modèle ou recherches) :
  * ✅ Débute vers 1760 au Royaume-Uni
  * ✅ Développement massif d'usines textiles et sidérurgiques
  * ✅ Le chemin de fer est un moteur majeur de la seconde phase
  * ✅ Urbanisation accélérée dans les grandes villes industrielles
  * ✅ Inégalités accrues entre ouvriers et capitalistes

4. Générer une réponse finale vérifiée :

<code>
La Révolution industrielle commence vers 1760 au Royaume-Uni. Elle transforme profondément l'économie en favorisant l'essor des usines et du secteur manufacturier. L'expansion du chemin de fer, en particulier au XIXe siècle, accélère la mobilité des biens et des personnes. Ce bouleversement entraîne une urbanisation rapide et des transformations sociales majeures, notamment une augmentation des inégalités entre classes sociales.
</code>

===== 🔧 Atelier : =====

**Prompt utilisateur à soumettre au LLM (CoV – historique) :**

<code>
Fais-moi un résumé des impacts économiques de la Révolution industrielle.
Puis génère 5 questions permettant de vérifier factuellement ta réponse.
Pour chacune, donne une réponse validée. Enfin, rédige une synthèse basée uniquement sur les réponses vérifiées.
</code>

  * Extraire 5 affirmations d'un texte généré
  * Créer des prompts de vérification indépendants pour chacune
  * Proposer une réponse finale consolidée à partir des faits validés

==== Exemple CoV en contexte scientifique/réglementaire : recherche d'un tube de prélèvement pour l'extraction de plasma ====

**Prompt utilisateur à soumettre au LLM (CoV – biomédical) :**

<code>
Quel tube de prélèvement recommanderais-tu pour l'extraction de plasma selon les critères suivants :
- Compatible avec l'analyse protéomique
- Sans additif interférent
- Volume ≥ 4 ml
- Stabilité à température ambiante pendant 2 heures

Rédige une réponse complète, puis génère les 5 questions de vérification correspondant à ta réponse.
Pour chaque question, donne une réponse vérifiée.
Ensuite, propose une synthèse uniquement basée sur les faits validés.
</code>

====== 5. Décomposition atomique & exécution parallèle ======

<WRAP center round tip 60%>
La décomposition atomique est une technique avancée de prompt engineering qui consiste à diviser un problème complexe en sous-tâches indépendantes, chacune traitée par un prompt spécifique. Elle permet une meilleure lisibilité, facilite la vérification, et offre la possibilité d'exécuter les sous-tâches en parallèle.
</WRAP>

===== ⚙️ Étapes de la méthode =====

  - **Comprendre le problème global** : bien cerner l'objectif métier ou technique.
  - **Identifier les dimensions indépendantes** : isoler les aspects distincts pouvant être traités séparément.
  - **Formuler un prompt clair pour chaque sous-tâche**.
  - **Exécuter chaque sous-prompt individuellement (parallèle ou séquentiel)**.
  - **Fusionner les résultats dans une synthèse cohérente.**

===== 🔧 Exemple complet – Transport conforme d'échantillons UN3373 =====

**Contexte :** organiser le transport d'échantillons biologiques UN3373 (catégorie B) entre un laboratoire et un hôpital, dans un délai de 24 h, en respectant les obligations réglementaires.

**Prompt complet zero-shot basé sur la décomposition atomique (en français) :**

<code>
Décompose le problème suivant en étapes élémentaires, autonomes et aussi indépendantes que possible. Chaque étape doit pouvoir être traitée sans dépendre des autres. Si certaines étapes peuvent être exécutées en parallèle, indique-le. Traite ensuite chaque étape séparément. Enfin, réintègre les résultats pour produire une réponse finale cohérente.

Problème : Je dois organiser le transport conforme d'échantillons biologiques de catégorie B (UN3373) entre un laboratoire et un hôpital sous 24 heures, en respectant la réglementation applicable en France.
</code>

**Version anglaise :**

<code>
Break down the following problem into its most atomic, self-contained steps. Each step should be as independent as possible and require minimal reliance on previous steps. If any steps can be executed in parallel, structure them accordingly. Perform each step separately and finally reintegrate the results into a coherent, complete protocol.

Problem: I need to organize the compliant transport of UN3373 category B biological samples between a laboratory and a hospital within 24 hours, while meeting all applicable regulations in France.
</code>

===== 💻 Exemple complet – Spécifications pour API REST sécurisée =====

**Contexte :** spécifier le développement d'une API REST pour la gestion des utilisateurs dans un SI métier.

**Prompt complet zero-shot basé sur la décomposition atomique (en français) :**

<code>
Décompose le problème suivant en étapes élémentaires, autonomes et aussi indépendantes que possible. Chaque étape doit pouvoir être traitée sans dépendre des autres. Si certaines étapes peuvent être exécutées en parallèle, indique-le. Traite ensuite chaque étape séparément. Enfin, réintègre les résultats pour produire une réponse finale cohérente.

Problème : Je dois spécifier le développement d'une API REST sécurisée pour la gestion des utilisateurs dans un système d'information métier. L'objectif est de produire un cahier des charges technique structuré, intégrant les aspects de sécurité, de conception des endpoints, de modélisation des données, de documentation et de protection contre les vulnérabilités classiques.
</code>

====== 📚 Ressources complémentaires ======

  * [[https://www.youtube.com/watch?v=1c9iyoVIwDs|IBM – 4 Methods of Prompt Engineering]]
  * [[https://www.promptingguide.ai/techniques/react|Prompt Engineering Guide – ReAct]]
  * [[https://blog.mlq.ai/prompt-engineering-advanced-techniques/|MLQ.ai – Advanced Prompting Techniques]]

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[[..:guide_d_utilisation_du_prompt_avance_modulaire_ia|Guide d’utilisation du Prompt Avancé Modulaire IA]]