{"id":753,"date":"2018-01-23T12:54:29","date_gmt":"2018-01-23T17:54:29","guid":{"rendered":"http:\/\/www.jeanmarcpelletier.net\/blog\/?p=753"},"modified":"2018-01-27T23:03:14","modified_gmt":"2018-01-28T04:03:14","slug":"lintelligence-artificielle-en-mode-overdrive","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.jeanmarcpelletier.net\/blog\/2018\/01\/23\/lintelligence-artificielle-en-mode-overdrive\/","title":{"rendered":"L’intelligence artificielle en mode \u00ab\u00a0overdrive\u00a0\u00bb!"},"content":{"rendered":"

Depuis quelques ann\u00e9es, on nous fait part des avanc\u00e9es men\u00e9es par nos scientifiques dans le domaine de l’intelligence artificielle. Avec les espoirs que cela entra\u00eene mais \u00e9galement les craintes exprim\u00e9es par plusieurs. Car, quoi qu’on en dise, tout comme la recherche dans le nucl\u00e9aire a amen\u00e9 la confection de bombes avec une puissance de destruction \u00e9tonnante, elle a \u00e9galement amen\u00e9 le d\u00e9veloppement du nucl\u00e9aire \u00ab\u00a0au service de l’humain\u00a0\u00bb tel les centrales \u00e9lectriques, les isotopes utilis\u00e9s dans le traitement du cancer,… A cet \u00e9gard, l’intelligence artificielle pourrait s’av\u00e9rer une avanc\u00e9e technologique majeure, au b\u00e9n\u00e9fice de l’humanit\u00e9, ou encore la source de d\u00e9veloppements apocalyptiques…<\/p>\n

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Un domaine nouveau tout \u00e0 fait r\u00e9cent<\/h4>\n

Ainsi, il y a environ 30 ans, ce qu’on d\u00e9signait \u00e0 l’\u00e9poque comme \u00e9tant \u00ab\u00a0l’intelligence artificielle\u00a0\u00bb se r\u00e9sumait \u00e0 d\u00e9velopper des \u00ab\u00a0syst\u00e8mes experts\u00a0\u00bb encapsulant la connaissance d’un individu (\u00e0 l’int\u00e9rieur d’un outil informatique) dont le processus de r\u00e9solution d’un probl\u00e8me (\u00ab\u00a0raisonnement\u00a0\u00bb) s’apparentait \u00e0 celui de l’humain. Et, \u00e0 l’\u00e9poque, l’approche bas\u00e9e sur les r\u00e9seaux neuronaux en \u00e9tait \u00e0 ses premiers pas, frein\u00e9e par la complexit\u00e9 \u00e0 reproduire dans les ordinateurs\/logiciels la structure m\u00eame du cerveau via une mod\u00e9lisation de neurones interconnect\u00e9s par des synapses.<\/p>\n

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Illustration 3D de neurones interconnect\u00e9s par les synapses<\/figcaption><\/figure>\n

Or, depuis quelques ann\u00e9es, la technologie informatique (mat\u00e9rielle mais surtout logicielle) a fait de grand pas et permet de mod\u00e9liser les composantes du cerveau (neurones & synapses) \u00e0 travers des outils informatiques performants en mesure de reproduire les m\u00e9canismes d’apprentissage et de r\u00e9solution des probl\u00e8mes pr\u00e9sents chez l’humain.<\/p>\n

Une br\u00e8ve introduction \u00e0 l’intelligence artificielle bas\u00e9e sur les r\u00e9seaux neuronaux, ce qu’on d\u00e9nomme \u00e9galement \u00ab\u00a0l’apprentissage profond\u00a0\u00bb (\u00ab\u00a0deep learning\u00a0\u00bb)<\/h4>\n

De tout temps, le cerveau humain a \u00e9t\u00e9 l’objet de fascination et les scientifiques n’ont de cesse de tenter d’en comprendre les m\u00e9canismes afin, \u00e9ventuellement, de reproduire le tout dans des \u00ab\u00a0machines\u00a0\u00bb en mesure d’en dupliquer son fonctionnement. Ainsi, contrairement au cerveau d’un animal qui na\u00eet avec les \u00ab\u00a0connaissances\u00a0\u00bb de ses parents h\u00e9rit\u00e9s d\u00e8s sa naissance, le cerveau d’un nouveau n\u00e9 est \u00ab\u00a0vierge\u00a0\u00bb et n’a \u00ab\u00a0aucun contenu\u00a0\u00bb. Il se compose de 100 miliards de neurones interconnect\u00e9s les uns aux autres par des synapses dont le nombre est estim\u00e9 \u00e0 10 000 milliards d’\u00e9l\u00e9ments.<\/p>\n

Ainsi, d\u00e8s son plus jeune \u00e2ge, l’enfant \u00ab\u00a0programme\u00a0\u00bb son cerveau \u00e0 travers les exp\u00e9riences qu’il vit \u00e0 tous les jours. Par exemple, se d\u00e9veloppe un \u00ab\u00a0canal du danger\u00a0\u00bb qui se ramifie dans un \u00ab\u00a0sous-canal du danger du feu\u00a0\u00bb d\u00e8s que l’enfant touche une flamme ou un objet tr\u00e8s chaud. A travers ses exp\u00e9riences, des \u00ab\u00a0canaux\u00a0\u00bb se programment dans son cerveau et ce processus se poursuit tout au long de la vie de l’individu, comme en t\u00e9moigne la certification chez des adultes chauffeurs de taxi londoniens qui n’acqui\u00e8rent ce certificat qu’au prix d’un processus de m\u00e9morisation s’\u00e9talant sur plus de 4 ann\u00e9es.<\/p>\n

Au niveau \u00ab\u00a0conceptuel\u00a0\u00bb et afin d’en reproduire les m\u00e9canismes de fonctionnement, les scientifiques mod\u00e9lisent le fonctionnement du cerveau \u00e0 travers la \u00ab\u00a0structure\u00a0\u00bb suivante:<\/p>\n

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Examinons quelque peu le fonctionnement de ce syst\u00e8me mis au point pour reconna\u00eetre les lettres qu’on lui pr\u00e9sente:<\/p>\n

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  1. les neurones sont repr\u00e9sent\u00e9s par des \u00ab\u00a0noeuds de m\u00e9morisation\u00a0\u00bb lesquels contiendront une \u00ab\u00a0valeur\u00a0\u00bb (\u00ab\u00a0chiffre\u00a0\u00bb entre 0 & 1) lorsque l’apprentissage aura \u00e9t\u00e9 compl\u00e9t\u00e9 dans son enti\u00e8ret\u00e9<\/li>\n
  2. ces \u00ab\u00a0noeuds de m\u00e9morisation\u00a0\u00bb sont interconnect\u00e9s les uns aux autres, chaque connexion ayant une \u00ab\u00a0pond\u00e9ration arbitraire\u00a0\u00bb lorsque d\u00e9bute \u00ab\u00a0l’instruction\u00a0\u00bb du syst\u00e8me<\/li>\n<\/ol>\n

    Se pr\u00e9sente alors une \u00ab\u00a0lettre\u00a0\u00bb dont on doit faire la reconnaissance, dans ce cas-ci la lettre \u00ab\u00a0a\u00a0\u00bb:<\/p>\n

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    1. si la r\u00e9ponse vocale est incorrecte ou absente, un m\u00e9canisme de r\u00e9troaction (\u00ab\u00a0feedback\u00a0\u00bb) s’enclenche lequel vient modifier la pond\u00e9ration des interconnexions reliant les \u00ab\u00a0noeuds de m\u00e9morisation\u00a0\u00bb de fa\u00e7on \u00e0 ce que l’\u00e9l\u00e9ment \u00e0 la sortie correspondant \u00e0 la lettre \u00ab\u00a0a\u00a0\u00bb ait la valeur maximale, ce qui am\u00e8nera le locuteur \u00e0 r\u00e9pondre \u00ab\u00a0a\u00a0\u00bb quand on lui repr\u00e9sentera \u00e0 nouveau la lettre \u00ab\u00a0a\u00a0\u00bb (comme dans le sc\u00e9nario 1) puisque la \u00ab\u00a0note finale\u00a0\u00bb associ\u00e9e \u00e0 la lettre \u00ab\u00a0a\u00a0\u00bb est la plus \u00e9lev\u00e9e (0,8)<\/li>\n
    2. on pr\u00e9sente par la suite les autres lettres de l’alphabet et le syst\u00e8me de r\u00e9troaction joue son r\u00f4le (i.e. modifier les pond\u00e9rations) jusqu’\u00e0 ce que chacune de celles-ci soit reconnues correctement<\/li>\n
    3. dans le sc\u00e9nario 2 o\u00f9 la lettre \u00ab\u00a0a\u00a0\u00bb a \u00e9t\u00e9 pr\u00e9sent\u00e9e \u00e0 l’\u00e9l\u00e8ve, dans la mesure o\u00f9 le syst\u00e8me a cru reconna\u00eetre la lettre \u00ab\u00a0d\u00a0\u00bb en lui attribuant la pond\u00e9ration maximale (0,9), le locuteur \u00e9noncera une mauvaise r\u00e9ponse et le syst\u00e8me de r\u00e9troaction sera enclench\u00e9 de fa\u00e7on \u00e0 modifier la pond\u00e9ration entre les \u00ab\u00a0noeuds de m\u00e9morisation\u00a0\u00bb pour r\u00e9pondre \u00ab\u00a0a\u00a0\u00bb et non pas \u00ab\u00a0d\u00a0\u00bb<\/li>\n<\/ol>\n

      Ainsi, en pr\u00e9sentant \u00e0 l’\u00e9l\u00e8ve des centaines\/milliers de lettres diff\u00e9rentes ayant des polices de caract\u00e8re diff\u00e9rentes et en \u00ab\u00a0corrigeant\u00a0\u00bb le syst\u00e8me \u00e0 chaque r\u00e9ponse erron\u00e9e, \u00e0 terme le r\u00e9seau neuronal sera \u00ab\u00a0programm\u00e9\u00a0\u00bb pour en arriver \u00e0 un r\u00e9sultat correct dans tous les cas, comme en t\u00e9moigne ce tableau pr\u00e9sentant les r\u00e9sultats les plus r\u00e9cents de traducteurs informatis\u00e9s ayant des r\u00e9sultats presqu’identiques \u00e0 ceux de traducteurs humains professionnels:<\/p>\n

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      Il s’agit donc de la topologie universellement adopt\u00e9e pour programmer les r\u00e9seaux neuronaux, que l’on s’adresse \u00e0 une application m\u00e9dicale (d\u00e9tection de cellules microscopiques de cancer dans les poumons) ou des pronostics boursiers bas\u00e9s sur un historique des titres boursiers, sur le volume des \u00e9changes mon\u00e9taires,…<\/p>\n

      Un r\u00e9seau neuronal qui va au-del\u00e0 de son \u00ab\u00a0maitre\u00a0\u00bb et \u00ab\u00a0apprend\u00a0\u00bb par lui-m\u00eame<\/h4>\n

      Les technologies entourant le d\u00e9veloppement de l’intelligence artificielle vont bien au-del\u00e0 du simple apprentissage bas\u00e9 sur des centaines\/milliers de cas soumis au r\u00e9seau neuronal lors de son \u00ab\u00a0apprentissage\u00a0\u00bb. Ainsi, dans le cas d’un syst\u00e8me de diagnostic d\u00e9velopp\u00e9 \u00e0 Montr\u00e9al et \u00ab\u00a0instruit\u00a0\u00bb \u00e0 d\u00e9tecter des cellules canc\u00e9reuses dans les poumons, le syst\u00e8me est all\u00e9 bien au-del\u00e0 de ce qu’il avait \u00ab\u00a0appris\u00a0\u00bb par les centaines\/milliers de radiographies soumises lors de son \u00ab\u00a0apprentissage\u00a0\u00bb. Il faut savoir qu’un radiologue examine quotidiennement 30 000 – 50 000 radiographies pour d\u00e9tecter la pr\u00e9sence de cellules canc\u00e9reuses et que, pour des \u00ab\u00a0taches\u00a0\u00bb inf\u00e9rieures \u00e0 2 mm, eh bien cela est au-del\u00e0 de ses capacit\u00e9s de d\u00e9tection et d’analyse.<\/p>\n

      Or, un r\u00e9seau neuronal d\u00e9velopp\u00e9 \u00e0 Montr\u00e9al par l’\u00e9quipe de la firme Imagia a su \u00ab\u00a0poursuivre, par lui m\u00eame, son apprentissage\u00a0\u00bb et est en mesure de d\u00e9tecter des cellules invisibles \u00e0 l’oeil du radiologue.<\/p>\n

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      Vers une intelligence artificielle s’apparentant au fonctionnement de notre cerveau: un \u00ab\u00a0circuit int\u00e9gr\u00e9 \u00e9lectronique\u00a0\u00bb con\u00e7u \u00e0 l’image du cerveau humain<\/h4>\n

      Cela \u00e9tant, les scientifiques ne sont pas en reste de nouveaux d\u00e9veloppements dans ce secteur. Ainsi, \u00e0 ce jour, la \u00ab\u00a0connaissance profonde\u00a0\u00bb acquise par des r\u00e9seaux neuronaux \u00e9tait r\u00e9alis\u00e9e au moyen de logiciels informatiques tentant de mod\u00e9liser\/reproduire le fonctionnement du cerveau humain via des \u00ab\u00a0noeuds de m\u00e9morisation\u00a0\u00bb et des \u00ab\u00a0\u00e9l\u00e9ments de connexion pond\u00e9r\u00e9s\u00a0\u00bb reproduits dans ces logiciels.<\/p>\n

      Or, des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont mis au point des \u00ab\u00a0synapses \u00e9lectroniques artificiels\u00a0\u00bb permettant d’interconnecter des \u00ab\u00a0noeuds de m\u00e9morisation\u00a0\u00bb entre eux, le tout r\u00e9alis\u00e9 sur une puce \u00e9lectronique, ce qui ouvre la porte \u00e0 la fabrication de puces \u00e9lectroniques en mesure de dupliquer la structure m\u00eame du cerveau humain.<\/p>\n

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      Artificial synapse creation makes brain-on-a-chip tech closer to reality – ZDNet – 2018-01-23<\/a><\/p>\n

      A terme, tout comme dans le cas des \u00ab\u00a0ordinateurs quantiques\u00a0\u00bb d\u00e9j\u00e0 mis en \u00e9vidence, de tels circuits \u00e9lectroniques seront en mesure de r\u00e9soudre des probl\u00e8mes complexes par une analyse \u00ab\u00a0en parall\u00e8le et simultan\u00e9e\u00a0\u00bb de toutes les hypoth\u00e8ses et ainsi r\u00e9soudre des probl\u00e9matiques impossibles \u00e0 solutionner par nos ordinateurs actuels les plus puissants.<\/p>\n

      Craindre ou devenir des \u00ab\u00a0groupies\u00a0\u00bb de l’intelligence artificielle?<\/h4>\n

      Alors, faut-il craindre les avanc\u00e9es de nos scientifiques en mati\u00e8re d’intelligence artificielle?<\/p>\n

      Ainsi, quoiqu’on en dise, ce domaine continuera \u00e0 \u00eatre explor\u00e9 par nos scientifiques tant les b\u00e9n\u00e9fices attendus sont au-del\u00e0 de nos attentes les plus \u00ab\u00a0imaginatives\u00a0\u00bb. Que ce soit dans le domaine m\u00e9dical, pour le d\u00e9veloppement de meilleurs mat\u00e9riaux ou la conception d’avions plus performants, que ce soit pour mieux transiger sur les march\u00e9s boursiers, rien ne saura arr\u00eater la recherche dans ce domaine tellement les enjeux sont grands et les attentes profondes.<\/p>\n

      Cela \u00e9tant, une vigileance accrue sera de mise afin que les avanc\u00e9es dans ce domaine ne soient pas utilis\u00e9es \u00e0 mauvais escient, que ce soit dans le secteur militaire ou encore par des gouvernants qui en useront des moyens pour limiter les libert\u00e9s dans les soci\u00e9t\u00e9s qu’ils dirigent. A cet \u00e9gard, r\u00e9pondant au besoin pressant d’armes toujours plus sophistiqu\u00e9es, la fronti\u00e8re vers l’utilisation de cette technologie \u00e0 des fins contraires aux int\u00e9r\u00eats du genre humain pourra \u00eatre franchie avec grande facilit\u00e9, pour peu que les soci\u00e9t\u00e9s civiles cessent d’exercer la vigileance qui s’impose.<\/p>\n

      Liens \u00e0 consulter pour en apprendre davantage<\/h4>\n

      Une s\u00e9rie de 5 articles extraits de l’\u00e9mission D\u00e9couverte de Radio-Canada:<\/p>\n

      http:\/\/ici.radio-canada.ca\/nouvelles\/special\/2017\/02\/intelligence-artificielle\/voir-vision-apprentissage-profond-reseau-neurone.html<\/p>\n

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      Une s\u00e9rie de 5 articles pr\u00e9sentant une analyse plus appronfondie de ce nouveau domaine de recherche:<\/p>\n

      https:\/\/hackernoon.com\/training-an-architectural-classifier-5f1b4f512368<\/p>\n

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      Un vid\u00e9o tr\u00e8s int\u00e9ressant propos\u00e9 par le Dr. Juergen Schmidhuber du laboratoire suisse d’intelligence artificielle:<\/p>\n