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Numérique et sciences informatiques (spécialité) · Première

Algorithme des k plus proches voisins : fiche de 1re NSI

Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Les k plus proches voisins classent une nouvelle donnée d'après la classe majoritaire de ses k voisins les plus proches dans les données déjà étiquetées.
  • C'est un algorithme d'apprentissage supervisé : il faut des données dont la classe est connue.
  • Il n'a pas de vraie phase d'apprentissage : on stocke le jeu de données, puis on calcule les distances à chaque question.
  • La distance usuelle pour des valeurs numériques est la distance euclidienne ; k est un entier positif, généralement petit.
  • Le résultat peut changer selon k : à toi de bien le choisir et de bien départager les voisins.

L'idée en une phrase

Tu disposes de données dont tu connais déjà la classe, par exemple des fleurs mesurées et nommées. Une nouvelle fleur arrive, sans nom. L'algorithme des k plus proches voisins (abrégé k-NN, de l'anglais k-nearest neighbors) regarde les k données connues qui lui ressemblent le plus et lui donne leur classe dominante. 3

Principe et vocabulaire

La distance entre deux données

« Proche » n'a de sens qu'avec une distance. Pour des variables continues, la distance la plus courante est la distance euclidienne. 3 Dans le plan, pour A(xA ; yA)A(x_A\,;\,y_A) et B(xB ; yB)B(x_B\,;\,y_B) :

d(A,B)=(xB−xA)2+(yB−yA)2d(A,B)=\sqrt{(x_B-x_A)^2+(y_B-y_A)^2}

Avec mm caractéristiques chiffrées, un objet devient un point dans un espace à mm dimensions, et on cherche les objets aux propriétés les plus proches. 4

Méthode : déroulé de l'algorithme

En pseudo-code, la liste des voisins retenus se met à jour ainsi : si la distance entre D[i]D[i] et xx est inférieure à celle d'un des points déjà retenus, on retire le point retenu le plus éloigné de xx pour le remplacer. À la fin, la liste contient les kk plus proches voisins de xx. 4

Exemple chiffré : l'effet de k

Pièges et bon réflexe

Questions flash

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  1. Pour fonctionner, la méthode des k plus proches voisins a besoin de données dont la classe est déjà connue. De quel type d'apprentissage s'agit-il ?

  2. Dans le plan, P(1 ; 2)P(1\,;\,2) et Q(4 ; 6)Q(4\,;\,6). Quelle est la distance euclidienne entre PP et QQ ?

  3. Avec k=1k=1, la classe attribuée à une nouvelle donnée est celle de son plus proche voisin.

  4. Dans l'exemple de la fiche, quelle est la classe de PP avec k=3k=3 ?

Les questions qu'on se pose

Pourquoi dit-on qu'il n'y a pas de phase d'apprentissage ?

Parce qu'on ne construit aucun modèle à l'avance : il suffit de stocker le jeu de données. 2 Les calculs de distances ont lieu à chaque nouvelle question, ce qui peut devenir long si le jeu est grand, puisque la recherche naïve parcourt tous les points. 4

Comment choisir la valeur de k ?

L'algorithme demande de connaître k à l'avance. Une méthode classique pour le fixer est la validation croisée. 3 En classification, k est un entier positif généralement petit. 3 Sur un exercice, l'énoncé impose le plus souvent la valeur de k.

Peut-on utiliser l'algorithme pour autre chose que classer ?

Oui : en régression, le résultat est une valeur, la moyenne de celles des k voisins. 3 En NSI, tu rencontreras surtout la classification, par exemple pour distinguer des espèces d'iris à partir de leurs mesures. 2

Sources

Programme visé : Programme de numérique et sciences informatiques de première générale — Algorithmique · Ministère de l'Éducation nationale

  1. Programme de numérique et sciences informatiques de première générale — Algorithmique, Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 6 novembre 2026.
  2. Algorithme des k plus proches voisins — Ressource Éduscol, Éduscol. Consulté le 6 novembre 2026.
  3. Méthode des k plus proches voisins, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
  4. Recherche des plus proches voisins, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.

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