Comparaison entre cerveau humain et ordinateur

Ibm puce neurosynaptique

L'ordinateur est largement supérieur à l'être humain pour calculer, mémoriser et classer des informations. Cependant, pour des opérations cérébrales comme raisonner, analyser son environnement et communiquer, l'être humain le surpasse complètement. En effet, l'ordinateur est loin de la compréhension, d'une pensée autonome et son « intelligence » réside dans les programmes qu'il exécute, lesquels doivent être réalisés par l'être humain. 

Bien que le fonctionnement d'un ordinateur diffère de l'intelligence humaine sur plusieurs points, il tente de s'en rapprocher, voire de l'égaler : c'est l'un des plus gros enjeux de l'IA. Nous allons montrer les différences entre ces deux systèmes.

La réflexion, propre à l’humain ?

Pour situer le problème, on va tenter de comparer la réflexion humaine et celle d’un ordinateur. Pour commencer, une machine analyse des données grâce à système binaire (des 0 et des 1) décodable uniquement par elle. L’humain, lui, réfléchit grâce à une infinité de réseaux de neurones alors que la machine ne peut que raisonner par des affirmations ou négations et est incapable d'appréhender une ambigüité du type « Si, mais … » contrairement à l’Homme qui le fait naturellement.

Une machine est faite de composants qui répondent chacun à une fonction spécifique (traitement de l’image, du son, données) et qui sont tous nécessaires à son bon fonctionnement. Si un de ces éléments se retrouve endommagé, l'ordinateur est incapable de marcher correctement car ses connexions sont figées. C'est là la différence avec le cerveau humain. Dans le cerveau, les centaines de milliards de neurones se modifient, s'adaptent et se remplacent selon les utilisations ou les conditions dans lesquelles elles se trouvent : ce fonctionnement permet la création de cerveau unique. Cette concordance des neurones permet au cerveau de prendre différentes fonctions ; si une de ces fonctions ne peut pas être assurée, une autre, différente, la remplacera et permettra le même résultat. Concrètement, une personne aveugle peut réussir à se diriger grâce à ses autres sens (notamment l'ouïe). En revanche, une machine à qui il manque une carte son ne pourra absolument pas traiter des signaux sonores de natures quelconques.

Cependant, la machine surpasse de loin l’Homme sur la vitesse de réflexion. Pour un ordinateur, on arrive à la vitesse de la lumière alors que pour un Homme commun, on n’est qu’à  6 à 10 m /s. Par contre, un humain possède plusieurs milliards de neurones alors qu’une machine contient très peu de transistors (le nom équivalent de neurone chez la machine). Donc on voit qu’un cerveau humain est différent de celui d’une machine et nous montre à quel point il est compliqué de reproduire une réflexion dont seuls les êtres vivants sont capables.

 

Des mémoires différentes : Mémoire ‘inscrite’ et ‘réactivée’

Un ordinateur est capable de gérer une quantité incroyable d’informations. Pour permettre cela, il possède plusieurs mémoires. Ces informations peuvent être stockées directement dans le disque dur ou sur des plateformes extérieures comme les disques amovibles. Il y a aussi la ‘mémoire vive’ et ‘la mémoire cache’ qui permettent une meilleure et plus rapide fonctionnalité. La mémoire informatique est infaillible car chaque information est gravée et ne peut disparaitre, ce sont les transistors qui permettent si oui ou non il fait passer du courant pour accéder a l’information. De plus, ces informations peuvent être copiées à l’identique sur d’autres moyens de support : clé USB, DVD, disque dur externe, etc.

Le cerveau, lui, ne peut pas mémoriser chaque élément car il n’en n’a pas la capacité. Pour conserver des souvenirs, il peut associer différentes choses entre elles ; un objet, un fait, une action qui aurait un lien avec un autre objet, un sentiment ou une sensation. La mémorisation se jouerait au niveau des synapses qui se modifieraient et produiraient plus ou moins de neurotransmetteurs permettant une plus ou moins bonne mémorisation. La mémoire humaine est donc sans cesse modifiée et jamais inscrite indéfiniment.

 

Sélection de l’information : transitors ou neurones

Pour permettre leurs fonctions, l’ordinateur et le cerveau utilisent des sortes d’intermédiaires : des transistors et des neurones. Pour simplifier leur mode de fonctionnement, on pourrait les comparer à des interrupteurs.

Processeur d'ordinateurProcesseur d'ordinateur

Pour l'ordinateur, il s'agit des transistors dans le processeur. Ces millions d'éléments sont reliés entre eux par des circuits et possèdent pour fonctionnement « le tout ou le rien » ayant pour origine la logique Booléenne. Elle réside sous forme de variable élémentaire qui ne prend que deux valeurs ; "le VRAI" ou "le FAUX" mais en changeant ces valeurs par des signaux électrique : " le courant passe/ le courant passe pas " et avec des opérations élémentaires du type " OU " et " ET " on obtient un fonctionnement parfaitement adapté à un ordinateur.

Le cerveau lui marche par le biais des neurones, qui connaissent un fonctionnement plus complexe. Un neurone est relié à des centaines d’autres, ceux-ci sont stimulés par des signaux électriques spécifiques, ces décharges sont transmis par d’autres neurones. Ils peuvent décharger très rapidement l’électricité cumulée, les messages peuvent arriver en même temps ou encore l’intensité de ceux-ci peut varier selon leurs natures. Le cerveau possède donc un fonctionnement bien plus spécifique que le « tout ou rien » de l’ordinateur.

NeuroneLe cerveau est constitué de cellules nerveuses: les neurones. On en voit un au centre de l'image (reconstitution informatique).

Comparaison générale ordinateur/cerveau

Comme nous l’avons dit précédemment, un ordinateur est fait de composants fonctionnant dans un but précis. Cependant, il nécessite pour cela des programmes qui lui indiquent comment procéder. Ces programmes étant créés par l’homme, ces ordinateurs ne sont pas autonomes et dépendent des programmes provenant des cerveaux des programmateurs. Faire d’un ordinateur une chose capable d’apprendre par elle-même et dépassant les limites qui la bloque (fonctionnement strict et connexion figé) est l’enjeu majeur de l’intelligence artificielle.

Le cerveau lui a une structure évolutive, constamment en changement, jamais le même de personne en personne, il n’a pas besoin de « programme » pour fonctionner. Même si l’ordinateur est infaillible, bien rapide et efficace en traitement de données que l’homme, la souplesse du cerveau humain lui permet une autonomie et liberté totale ainsi qu’une fonctionnalité évolutive. Cependant le cerveau humain reste encore très complexe et son mode de fonctionnement reste très imprécis pour l’instant, mais l’étude continue.

 

Spécifications cerveau humain et robotSpécifications du cerveau humain et du robot

 

En conclusion...

Il est vrai que l’IA ne fait que s’améliorer mais comme toutes choses, certaines limites freinent cette progression. On rencontre deux principales limites ; la réflexion propre à l’humain qui ne sera pas possible à reproduire et le matériel non adapté à ce type de technologie. Dans un tel contexte, l'ordinateur demeure un outil de l'être humain, une extension de son cerveau pour reproduire certaines opérations bien circonscrites. Nous sommes à des années-lumière d'approcher les performances de facultés supérieures comme la planification, la conception, la créativité. Et que dire de la conscience, de l'exercice du jugement et du sens critique, du sens des valeurs et de manifestations d'empathie !

Les objectifs de l’intelligence artificielle demeurent : construire des machines qui peuvent raisonner, apprendre, communiquer, voir et manipuler des objets. L’intelligence biologique est tellement complexe qu’on ne la comprend que partiellement. Le fantasme de machines "intelligentes" constitue un objectif de recherche, une motivation pour continuer dans la voie de l’imitation des fonctions du cerveau humain. Pour l'instant, l’être humain n’est pas menacé par la puissance de l’ordinateur. Un scénario de l’ordinateur qui domine le monde relève de la fiction !

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