Histoire de l’intelligence artificielle
Le terme intelligence artificielle a été évoqué pour la première fois par John McCarthy. Il est né le 4 septembre 1927, à Boston, et décédé le 24 octobre 2011. Il incarne le courant mettant l’accent sur la logique symbolique. C’est un des principaux précurseurs de l’intelligence artificielle avec Marvin Lee Minsky.
Celui-ci définit l’intelligence artificielle comme étant la construction de programmes informatiques qui permettrait d’effectuer des tâches qui relèvent spécifiquement du cerveau humain comme l’apprentissage perceptuel, l’organisation de la mémoire et le raisonnement critique.
L’apprentissage perceptif modifie les sens par un système de stimulations physiques. Détecter un son d’un instrument et pouvoir le rejouer me semble être un bon exemple de ce type d’apprentissage.
La mémoire organisationnelle est un moyen de stocker la connaissance et s’inscrit dans le cadre de la gestion des connaissances. C’est l’ensemble des connaissances, du savoir-faire au sein d’une organisation, correspondant à des événements, des décisions et des modèles.
Le raisonnement logique permet de critiquer ou rejeter la thèse adverse.
En intelligence artificielle, ce qui est artificiel c’est d’utiliser les ordinateurs et des processus électroniques pour parvenir aux résultats précédents et ce qui est intelligent c’est d’imiter le comportement humain. Plusieurs moyens peuvent être utilisés pour imiter notre comportement, notamment par des jeux ou des schémas mathématiques, par la compréhension des langues, par la perception des sens ou par d’autres capteurs tels que la commande d’un robot dans un milieu inconnu ou hostile.
Marvin Lee Minsky est né en le 9 août 1927 et est le cofondateur, avec John McCarthy, du Groupe d’intelligence artificielle du Massachusetts Institute of Technology (MIT), qui se situe à Cambridge aux Etats-Unis dans l’Etat du Massachusetts, à proximité de Boston. Cet institut technologique englobe un centre de recherche et une université américaine spécialisée dans le domaine de la science et de la technologie. Cette entité travaille dans le domaine des sciences cognitives et de l’intelligence artificielle.
L’intelligence artificielle dote les systèmes informatiques des mêmes capacités intellectuelles que l’être humain. L’ébauche de l’intelligence artificielle date de la Protohistoire, où des mythes, légendes dotent des êtres artificiels d’une intelligence ou d’une conscience.
L’intelligence artificielle actuelle a été initiée par un philosophe, scientifique, mathématicien, logicien, diplomate, juriste, bibliothécaire et philologue allemand de la fin du 17e siècle et du début 18e siècle : Gottfried Wilhelm Leibniz. Il décrit dans son concept théorique « Calculus Ratiocinator » que le processus de la pensée humaine est effectué mécaniquement par la manipulation de symboles. Il n’évoque pas la création d’être artificiel.
Cette théorie a inspiré les scientifiques afin de créer un cerveau électronique. L’ordinateur programmable a ainsi été inventé en 1940.
Entre 1943 et 1955, c’est le début de l’intelligence artificielle. De nombreux travaux de recherche dans ce domaine sont effectués. En effet, le premier réseau de neurones artificiels fut créé par Minsky et Edmonds. C’est un mode de calcul inspiré du fonctionnement des neurones biologiques. Les méthodes d’apprentissage sous forme probabiliste permettent d’optimiser l’efficacité du réseau.
En 1950, le mathématicien britannique Alan Turing, publie dans le journal philosophique Mind, un article célèbre, qui s’intitule : Computing Machinery and Intelligence. Il propose le test de Turing, qui est fondé sur l’imitation du langage humain. Il veut mettre en confrontation un humain, un ordinateur et un autre humain à l’aveugle. Si l’homme n’est pas capable de déterminer si son interlocuteur est un ordinateur ou un autre être humain, alors le test fonctionne.
De 1955 à 1956, le premier programme d’intelligence artificielle : Logic Theorist est établi. Il permet de démontrer les théorèmes grâce à une recherche sélective et de résoudre les problèmes humains en se dotant des programmes des mêmes capacités de résolution que celles de l’être humain détient.
Mais le terme intelligence artificielle n’apparaît qu’après une conférence tenue sur le campus de Dartmouth College pendant l’été 1956. Ensuite la recherche débute et certains disent que la machine remplacera l’homme en moins d’une génération. Mais des déceptions apparaissent, notamment en 1966, lorsque l’approche syntaxique n’est pas suffisante pour créer une traduction automatique. Cela provoque l’arrêt du financement du gouvernement américain pour ce projet.
Jusqu’en 1969, de nombreux programmes d’intelligence artificielle se développent. Certains théorèmes mathématiques sont prouvés. Des puzzles simples sont réalisés en ayant un raisonnement identique à l’être humain. D’importantes recherches sur le système des neurones sont effectuées.
La recherche en apprentissage automatique est alors mise en cause puisque deux spécialistes en intelligence artificielle : Minsky et Papert ; démontrent dans leur livre Perceptrons de 1969 que les réseaux de neurones ne peuvent pas calculer certaines fonctions simples.
En raison de nombreuses critiques des scientifiques, les gouvernements américains et britanniques arrêtent de subventionner la recherche en intelligence artificielle en 1973. Ils n’ont pas les moyens technologiques d’appliquer les concepts par manque de mémoire et de puissance de calcul.
Cependant dans les années 80, les gouvernements et les industriels réinvestissent dans le domaine de l’intelligence artificielle. Ainsi l’entreprise DEC fait d’importantes économies en raison de son nouveau système d’aide à la configuration des systèmes informatiques.
Depuis 1986, les réseaux de neurones sont capables d’apprendre des fonctions de plus en plus complexes.
L’apprentissage automatique est actuellement l’un des domaines les plus actifs de l’intelligence artificielle.
(1) https://www.lri.fr/
(2) http://www.futura-sciences.com
(3) http://www.interfaice.com/
(4) http://www.uqac.ca/
(5) wikipedia
Les sous-domaines de l’intelligence artificielle
L’Intelligence artificielle est une matière scientifique de plus en plus rigoureuse et formelle, reposant sur des théorèmes mathématiques et des études expérimentales, ayant pour but de résoudre les problèmes du monde actuel.
L’IA est regroupée en 6 sous-catégories. La première sous discipline de l’IA s’intitule la représentation des connaissances et le raisonnement automatique. L’IA peut solutionner les problèmes en matière de représentation des connaissances qu’elles soient incomplètes, incertaines ou incohérentes, et également mettre en place un raisonnement.
L’IA résout également des problèmes concrets par des algorithmes généraux. C’est ce qu’on appelle la résolution des problèmes généraux.
L’IA a aussi pour objectif de comprendre, traduire ou produire un langage qu’il soit écrit ou parlé. Cette sous-catégorie se nomme le traitement du langage naturel.
L’IA permet aux ordinateurs de comprendre les documents visuels, notamment par la reconnaissance d’un visage ou de chiffres. Ce sous-domaine s’appelle la vision artificielle.
Mais les principales sous-disciplines actuelles de l’IA sont la robotique et l’apprentissage automatique.
En effet, les chercheurs cherchent à réaliser des agents physiques capables d’effectuer n’importe quelle tâche, notamment par l’intermédiaire des robots. Ils ont de plus en plus l’objectif de réaliser des programmes pouvant se modifier en fonction de l’expérience.
(1) https://www.lri.fr/
Le programme Watson : exemple de l’intelligence artificielle
Watson est un programme informatique d’intelligence artificielle conçu par IBM. Il fait référence à Thomas John Watson, le fondateur de Computing Tabulating Recording Company ou CTR en 1914, qu’il renommera IBM en 1924.
International Business Machines ou IBM est une firme multinationale américaine dans le domaine de l’informatique, basée à Armonk, dans l’Etat Newyorkais. En 2010, la firme a déposé plus de 5000 brevets, ce qui la place numéro 1 au nombre de brevets déposés dans le monde pour la dix-huitième année consécutive.
La technologie Watson fonctionne comme un cerveau. Ce robot observe et analyse les situations, puis interprète et enfin prend des décisions. C’est de l’intelligence économique.
Ce programme est censé répondre à des questions formulées en langue naturelle. Ce jeu fonctionne à l’inverse d’un jeu normal. Il faut ainsi trouver les questions correspondantes aux réponses données. Watson est capable de s’adapter aux règles du jeu, c’est-à-dire : comprendre l’énoncé des questions, buzzer pour prendre la main, trouver les réponses en quelques secondes. Il arrive à parler puisqu’il énonce les réponses et peut choisir le thème et le montant de la prochaine question, comme l’exigent les règles du jeu.
Pendant le jeu, Watson analyse les questions pour comprendre le sens et y répondre. Ce programme contient 200 millions de pages de langage naturel pour trouver la réponse le plus rapidement possible. Il effectua ce processus en moins de trois secondes avec une argumentation précise.
Watson remporte le jeu télévisé Jéopardy en février 2011. Les gains du jeu d’une valeur d’un milliard de dollar ont été redistribués à deux associations dans le monde : World Vision et World Community Grid.
Watson comprends même les jeux de mots, les ambiguïtés ou l’ironie, ce qui est une remarquable avancée.
Ce programme pourra être utilisé dans d’autres domaines. Il jouera un rôle pour diagnostiquer une maladie, un virus et engager une discussion collaborative avec le professionnel afin de proposer un traitement. Des anomalies que l’être humain ne détectera pas visuellement seront repérées par Watson lors d’un IRM. Watson aidera les médecins dans la lutte cancéreuse en examinant les avantages et les inconvénients des traitements cancéreux ainsi que les solutions de dépistage. Des médecins ont enregistré plus de 60 000 données médicales sur le cancer dans sa base de données, et il peut également analyser toutes les données du patient, notamment à propos des symptômes, des remarques du praticien et des précédents familiaux. Watson diagnostiquera ainsi un cancer avec un taux de succès de 90%, et grâce à l’analyse des données du patient, proposera un traitement adéquate ou la solution de dépistage la plus appropriée au patient. Cette technologie aidera les médecins et les patients dans leur prise de décision.
IBM est choisi par le Centre Européen pour les Prévisions Météorologiques à moyen terme pour construire un réseau de supercalculateurs et de stockage le plus puissant du monde. Les supercalculateurs sont des ordinateurs très performants, ayant une vitesse de calcul élevée. Le réseau permettra de mutualiser des ressources de stockage. Le logiciel Watson servira pour les prévisions météorologiques.
Watson aidera la grande distribution en raison de son immense base de données. Grâce à ses capacités analytiques, Watson répondra mieux aux attentes des clients, ce qui sera utile pour gérer les commandes et faire des gestes commerciaux envers les clients les plus intéressés et les plus fidèles. Il préconisera la meilleure option en cas d’objet cassé rapporté par le client : de le changer ou le réparer.
La technologie Watson répondra à toutes les questions administratives et jouera un rôle primordial grâce à sa base de données.
En étant intégré pleinement au réseau routier, aux capteurs routiers, la technologie analytique Watson prévoira le meilleur trajet pour aller d’un endroit à un autre, avec un système d’analyse prédictive efficace. L’analyse prédictive est un ensemble de techniques issues des statistiques, d’extraction de données et de la théorie des jeux qui analysent des faits présents et passés pour faire des hypothèses prédictives sur des événements futures. Dans ce cas l’événement futur sera représenté par le trajet. Il analysera le trafic, les travaux sur le trajet souhaité, le moyen de transport le plus rapide pour s’y rendre.
Le coût de recherche et développement du projet Watson s’élève ente 100 million et 1 milliard de dollar selon un service de l’ADIT, leader européen de l’intelligence stratégique. Il n’a pas été communiqué par IBM.
(1) http://www.metronews.fr/
(2) http://www-05.ibm.com/fr/watson/
(3) http://www.ibm.com/
(4) http://www.bulletins-electroniques.com/
(5) wikipedia
Les avantages et les inconvénients de l’intelligence artificielle
L’IA limite les erreurs de calcul en raison de tous ses algorithmes, et la résolution de ces calculs est plus efficace et rapide. Néanmoins il n’est pas possible de corriger les erreurs commises par l’être humain dans le passé.
Les machines à la chaîne remplacent l’homme pour les tâches pénibles ou dangereuses, en optimisant la productivité au maximum. Elle n’ont d’ailleurs aucune contraintes naturelles comme le fait de dormir, manger… L’IA permet dans une entreprise de réduire les coûts du personnel en remplaçant les ouvriers par des machines ou des robots pour des tâches de routines comme effectuer des photocopies. Ainsi, les employés font des tâches plus adaptées à leur compétence. Par l’apprentissage rapide et automatique, le robot fait le travail de plusieurs personnes, tout en répondant aux clients, ce qui procure un gain de temps et de productivité à l’entreprise.
Les robots s’adaptent à l’environnement, notamment par des capteurs, et sont capables d’effectuer n’importe quelle tâche domestique comme tondre la pelouse, faire la cuisine, le ménage, ce qui permet de gagner du temps et d’aider les personnes âgées. Face aux robots humanoïdes, on a l’impression d’être avec un être humain, ce qui est agréable
Un prototype d’un véhicule autonome est développé à Clermont Ferrand, qui se déplace avec des caméras et un ordinateur lui servant de cerveau. C’est pratique pour les handicapés, les personnes ne pouvant pas conduire.
Un robot peut être envoyé à la place d’un homme pour explorer l’espace, où l’homme ne pourra pas aller en raison d’une pression atmosphérique trop basse ou trop élevée ou d’une distance trop éloignée de la terre. Ainsi, le robot Philae est une réussite pour l’Agence Spatiale Européenne puisque l’on a pu observer la comète Tchouri à 511 millions de km de la Terre par des images capturées via les satellites. Les chercheurs pourront ainsi découvrir un jour que la vie est possible ailleurs que sur terre.
Les étudiants en médecine utilisent des robots représentant un patient pour s’entrainer sans risque et pourra alors corriger leurs éventuelles erreurs. Le développement des prothèses intelligentes permet au patient amputé de vivre normalement. Pour parvenir à ce résultat il faut que les prothèses s’adaptent aux membres de la personne greffée. Les robots peuvent sauver une personne en médecine ou en guerre.
L’IA permet dans le domaine des jeux vidéo de jouer contre des adversaires virtuels de plus en plus forts, avec l’impression de jouer contre une personne réelle. Comme pour les consoles, on joue contre l’ordinateur, ce qui est bien lorsqu’on est tout seul. Le risque est de devenir dépendant des jeux vidéo.
Cependant l’IA comporte des inconvénients.
Il est possible que la programmation comporte une erreur. De plus le coût de la recherche dans le domaine de l’IA est élevé.
Les nouveaux robots mécanisés engendrent une hausse du chômage puisque les robots remplacent l’homme, et les chefs d’entreprise en deviennent dépendants.
Cela pose un problème éthique si un jour les robots sont utilisés dans les conflits géopolitiques, dans le but de faire le maximum de dégâts.
Communiquer uniquement à travers les technologies de l’IA et jouer aux jeux vidéo via un robot risquent de causer une perte de lien social. Une personne âgée aidée par un robot se sent plus isolée. Le robot humanoïde : Perfect Woman, vendu pour les célibataires masculins, joue le rôle d’une compagne en effectuant les tâches domestiques, parlant et réconfortant le célibataire. Il est un bon exemple de perte de lien social.
(1) https://sites.google.com/
(2) http://www.lesechos.fr/
Julien SIMONNEAU, promotion 2014-2015 du master 2 Intelligence Ecoonomique et Stratégies Compétitives de l’Université d’Angers
http://www.doyoubuzz.com/julien-simonneau
