Quand l'ordinateur façonne sa propre compréhension du monde
Publié par Redbran le 10/10/2015 à 00:00
Source: Martin Lasalle - Université de Montréal

Yoshua Bengio et Valérie Bécaert travaillent à révolutionner notre rapport à l'ordinateur. Photo et illustration: Amélie Philibert, Benoît Gougeon.
Des ordinateurs capables de regrouper, à partir d'une seule photo de vous, toutes les informations que contient votre empreinte numérique (Une information numérique (en anglais « digital ») est une information ayant été quantifiée et échantillonnée, par opposition à une information dite...)... Des machines aptes à autogénérer des résumés à partir de textes complexes, ou encore en mesure de détecter un problème de santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité.) à partir de l'imagerie médicale (L'imagerie médicale regroupe les moyens d'acquisition et de restitution d'images à partir de différents phénomènes physiques (Résonance magnétique, réflexion d'ondes...) sans l'aide d'un médecin (Un médecin est un professionnel de la santé titulaire d'un diplôme de docteur en médecine. Il est chargé de soigner les maladies,...)...

Le mariage des deux sciences que sont l'intelligence artificielle (L'intelligence artificielle ou informatique cognitive est la « recherche de moyens susceptibles de doter les systèmes informatiques de capacités intellectuelles comparables à celles des êtres...) et le traitement des mégadonnées est consommé. Et, si leur progéniture technologique est déjà parmi nous sous différentes formes, on prévoit que leurs futurs (Futurs est une collection de science-fiction des Éditions de l'Aurore.) rejetons révolutionneront encore bien davantage notre quotidien.

C'est ce que prédit notamment Yoshua Bengio, professeur au Département d'informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine d'activité scientifique, technique et industriel en rapport avec le traitement...) et de recherche opérationnelle (La recherche opérationnelle (aussi appelée aide à la décision) peut être définie comme l'ensemble des méthodes et techniques rationnelles d'analyse et de synthèse des...) (DIRO) de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment...) de Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2]. Cette grande agglomération canadienne constitue un centre majeur du commerce, de l'industrie, de la culture, de la finance et des...) et directeur de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical...) des algorithmes d'apprentissage (L’apprentissage est l'acquisition de savoir-faire, c'est-à-dire le processus d’acquisition de pratiques, de connaissances, compétences,...) de Montréal. Cet organisme compte près de 70 chercheurs, ce qui en fait le plus grand groupe de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la...) en apprentissage profond (deep learning) du monde (Le mot monde peut désigner :) dont les activités sont concentrées en un seul endroit.

Les conséquences des avancées scientifiques actuelles et à venir sont encore difficiles à imaginer, mais l'explosion (Une explosion est la transformation rapide d'une matière en une autre matière ayant un volume plus grand, généralement sous forme de gaz. Plus cette...) du volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement,...) numériques à traiter pose tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) un défi : selon une estimation d'IBM (International Business Machines Corporation (IBM) est une société multinationale américaine présente dans les domaines du matériel informatique, du logiciel et des services informatiques.), les échanges de données sur Internet (Internet est le réseau informatique mondial qui rend accessibles au public des services variés comme le courrier électronique, la messagerie...) devraient dépasser le zettaoctet, soit un milliard (Un milliard (1 000 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf millions neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille...) de fois la capacité annuelle d'un disque (Le mot disque est employé, aussi bien en géométrie que dans la vie courante, pour désigner une forme ronde et régulière, à l'image d'un palet — discus en latin.) domestique...

Comment l'intelligence artificielle - IA pour les intimes - permettra-t-elle de traiter ces informations et de les utiliser à bon escient ?

Avant de répondre à la question, clarifions d'abord ce qu'on entend par "intelligence". Le célèbre psychologue suisse Jean Piaget en avait résumé une définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les définitions réelles et les définitions nominales.) très imagée : "L'intelligence n'est pas ce qu'on sait, mais ce qu'on fait quand on ne sait pas." Plusieurs décennies plus tard, Yoshua Bengio applique cette définition à l'intelligence artificielle.

Apprentissage profond

Inspiré par les théories connexionnistes, Yoshua Bengio ainsi que les chercheurs Geoffrey Hinton et Yann LeCun ont donné naissance, il y a 10 ans, aux algorithmes d'apprentissage profond. Il s'agit de réseaux de neurones artificiels dont le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de couches plus élevé permet de représenter des concepts plus abstraits et donc d'apprendre mieux. Chaque couche se construit sur la précédente et combine les concepts plus simples captés à la couche précédente.

Par exemple, au cours des dernières années, différents chercheurs ont tenté d'améliorer la capacité de l'ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble de circuits électroniques permettant de manipuler des données sous...) à traiter le langage naturel (Un langage naturel est une langue « normale » parlée par un être humain.), selon le concept de représentation distribuée : on associe chaque mot à une représentation, puis on utilise les neurones pour obtenir la probabilité (La probabilité (du latin probabilitas) est une évaluation du caractère probable d'un évènement. En mathématiques, l'étude des...) du prochain mot.

"On crée de la sorte des relations sémantiques, explique M. Bengio. Si l'on dit "chien (Le chien (Canis lupus familiaris) est un mammifère domestique de la famille des canidés, proche du loup et du renard. Autrefois regroupé dans une espèce à part...)" dans une phrase, il est fort possible que cette phrase demeure correcte même si l'on remplace "chien" par "chat (Le chat domestique (Felis silvestris catus) est un mammifère carnivore de la famille des félidés. Il est l’un des principaux animaux de compagnie et...)", puisque ces mots partagent de nombreux attributs sémantiques : l'ordinateur découvre des attributs communs et, par une forme de déduction, il devient capable d'opérer des transformations successives qui permettent par exemple à l'ordinateur de traduire d'une langue vers une autre."

De sorte que, là où il fallait auparavant plusieurs êtres humains pour montrer à l'ordinateur comment acquérir des connaissances, celui-ci est de plus en plus apte à façonner lui-même sa propre compréhension du monde. C'est là le propre de l'apprentissage profond.

Quelques applications actuelles

Combinée avec les avancées en recherche opérationnelle et les mégadonnées, l'intelligence artificielle est déjà présente dans notre vie (La vie est le nom donné :) sous diverses formes. Il n'y a qu'à penser à la façon dont on peut désormais interagir verbalement avec son téléphone (Le téléphone est un système de communication, initialement conçu pour transmettre la voix humaine.) portable pour lui faire accomplir une tâche, comme lui demander d'avertir notre conjoint qu'on sera en retard, lui faire ajouter un rendez-vous à notre agenda (Un agenda est un outil permettant d'associer des actions à des moments, et d'organiser ainsi son temps. Il regroupe l'ensemble des jours de l'année, organisés avec un découpage d'une page par...) ou, encore, lui demander de nous suggérer un restaurant italien à proximité de l'endroit où l'on se trouve... Il peut même vous indiquer qu'il est temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de partir pour l'aéroport (Un aéroport est l'ensemble des bâtiments et des installations d'un aérodrome qui servent au trafic aérien d'une ville ou d'une région. Ces bâtiments et installations sont...) en raison de la circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) automobile (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un moteur. Ce véhicule est conçu pour le transport terrestre de personnes ou...) difficile du moment pour peu que vous lui ayez indiqué l'heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur elle-même, l'instant (l'« heure qu'il est »), y...) de votre vol !

"Ce n'est pas encore une conversation soutenue avec l'ordinateur, mais c'est un début et les recherches se poursuivent", indique de son côté Guy Lapalme, professeur et chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant...) au laboratoire Recherche appliquée en linguistique informatique de l'UdeM, spécialisé entre autres en génération interactive du langage et en outils d'aide à la traduction.

Et maintenant la recherche porte sur la combinaison (Une combinaison peut être :) langage et image. "Après un entraînement au cours duquel l'ordinateur a appris en visionnant plus de 80 000 photos associées chacune à cinq phrases descriptives, il est à présent en mesure de mettre lui-même par écrit ce que l'image évoque; il y a deux ans à peine, je n'aurais pas cru qu'il était possible d'en arriver là", mentionne M. Bengio, qui collabore régulièrement avec le Massachusetts Institute of Technology, Facebook (Facebook est un réseau social créé par Mark Zuckerberg et destiné à rassembler des personnes proches ou inconnues. Depuis décembre 2009, il rassemblerait, selon la firme, plus de...) ou Google (Google, Inc. est une société fondée le 7 septembre 1998 dans la Silicon Valley en Californie par Larry Page et Sergey Brin, auteurs du moteur de recherche Google. Depuis 2001, Eric Schmidt en est...).

"Nous avons fait de grands progrès récemment, mais nous sommes loin, très loin, de reproduire l'intelligence humaine, rassure l'éminent chercheur. Je dirais que nous avons peut-être atteint le degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines suivants :) d'intelligence d'une grenouille (Le terme grenouille est un nom vernaculaire donné à certains amphibiens, principalement dans le genre Rana. À un de ses stades de développement, la larve de la grenouille est appelée un...) ou d'un insecte (Les insectes (Insecta) font partie du sous-embranchement des hexapodes, elle-même incluse dans l'embranchement des arthropodes mais dans un sous-groupe : les mandibulates. On connaît un insecte marin, la punaise Halobates bien que...), et encore, avec plusieurs imperfections..."
Page générée en 0.528 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique