Définition et histoire de l'IA

1.  Définition

Etymologiquement, l’intelligence est la capacité de choisir (lego) entre (inter) plusieurs éléments et implique la capacité de prendre des décisions. Elle permet donc de choisir une action en fonction de l’effet désiré. Dans les années 1980, les chercheurs en informatique commencèrent à se poser la question de simuler cette intelligence : ce furent les débuts de l’intelligence artificielle.

Depuis sa création, plusieurs hommes ont tenté de définir l'intelligence artificielle :

  • « L'automatisation des activités associée au raisonnement humain, telles que la décision, la résolution de problèmes, l'apprentissage,...» (Bellman, 1978)

  • « L'étude des facultés mentales à l'aide des modèles de type calculatoire » (Charniak et McDermott, 1985)

  • « Discipline étudiant la possibilité de faire exécuter par l'ordinateur des tâches pour lesquelles l'Homme est aujourd'hui meilleur que la machine » (Rich et Knight, 1990)

  • « L'étude des mécanismes permettant à un agent de percevoir, raisonner, et agir » (Winston, 1992)

  • «  L'étude des entités ayant un comportement intelligent » (Nilsson, 1998)

Le terme "Intelligence Artificielle" est plus couramment utilisé sous l’acronyme I.A. Cette discipline est difficile à définir car elle est récente et en constante évolution. Une définition actuelle pourrait être : "Discipline scientifique relative au traitement de connaissances et au raisonnement, dans le but de permettre à une machine d’exécuter des fonctions normalement associées à l’intelligence humaine." Le concept est d'élaborer des programmes informatiques capables d'effectuer des tâches accomplies par les humains demandant un apprentissage, une organisation, de la mémoire et un raisonnement. Le but est de donner des notions de rationalité, des fonctions de raisonnement et de perception pour commander un robot dans un milieu qui lui est inconnu.

2.  Histoire

Le fait que les objets inanimés pourraient être dotés d'une conscience existe depuis toujours. Depuis la Grèce antique, les hommes sont fascinés par la construction de l’esprit et les mécanismes de l’intelligence.

L'Ecrivain

Pierre Jacquet-Droz, L'Ecrivain, 1770

Cet automate peut écrire et grâce à un mécanisme annexe, ses yeux suivent son travail. La principale invention de son mécanisme est le système de programmation par disque, qui lui permet d'écrire des textes suivis sans intervention extérieure.

Les automates furent les premières créatures artificielles reproduisant les mouvements et les attitudes des hommes, bien avant que ces derniers s'essayèrent à un défi bien plus grand : celui de reproduire l'intelligence humaine.

Mais ce n’est que depuis l'arrivée des ordinateurs électroniques, dans les années 1940, que la possibilité de voir apparaître un jour des mécanismes indépendants et dotés d’une intelligence artificielle est apparue.

Gestation de l'IA (1943-1955)

C'est à cette époque que furent menés les premiers travaux pouvant être considérés comme les débuts de l'intelligence artificielle, bien avant l'apparition de ce terme. En 1943, les travaux de McCulloch et Pitts introduisent un modèle de neurone artificiel. Quelques années plus tard, Hebb propose une règle pour modifier des connexions entre neurones, puis Minsky et Edmonds construisirent le premier réseau de neurones.

Agir comme des humains : le test de Turing

Alan Turing est un des autres piliers de l'intelligence artificielle. C'est lui qui a inventé la notion de programmation et qui a proposé la  première définition pour qualifier un ordinateur ou une machine de consciente. Il est aussi très connu pour son étude appelé "test de Turing" inventé en 1950 et qu'il a lui-même surnommé le "jeu de l'imitation", dont le but est de confronter un homme et une machine. L'homme dialogue avec une machine et doit être capable de dire s'il s'agit en réalité d'un homme ou pas. Un ordinateur réussit le test si, après avoir posé un certain nombre de questions écrites, le questionneur humain est dans l'incapacité de dire si les réponses proviennent d'une personne ou d'un ordinateur.

Alan Turing

Alan Turing

Test

Modélisation du test de Turing

Certaines machines jugées intelligentes par Turing, "mentent" avec naturel lorsqu'on leur pose des questions concernant leur apparence physique, d'autres parviennent à "faire semblant" de se tromper si on leur soumet un calcul un peu complexe, ou mieux, elles sèment le doute, notamment en prolongeant "artificiellement" leur temps de recherche.


Voici un exemple de test de Turing. Après l'avoir lu, essayez de déterminer si l'entité est un être humain ou une I.A .

Test de Turing

Alors, est-ce que cette entité est une I.A ?

L'examinateur, qui a trouvé la bonne réponse, a donné la justification suivante.
" L'entité ne fait jamais appel à une espèce de "bon sens" ni à la vie quotidienne. Les réponses qu'elle donne ne nécessitent pas une vraie compréhension des questions. Elle repère les questions (elles se terminent par un point d'interrogation) et les ordres (le mode impératif). Enfin, dans l'interrogation sur le poème, elle refuse les substitutions proposées par l'examinateur avec des réponses passe-partout qui ne supposent pas une vraie compréhension du texte. "

Aussi surprenant que cela soit, cette entité est donc une I.A.

Naissance de l'IA (1956)

Durant l'année 1956, un groupe d’informaticiens intéressés par l'étude de l'intelligence se réunirent lors de la conférence de Dartmouth College afin de poser les fondements de l'IA. C'est lors de cette conférence de que le terme 'Intelligence Artificielle' fut choisi et que l'IA fut considérée comme un domaine de recherche.

Les premières applications (1956-1965)

La période qui suivit fut celle de l'essor de l'IA ; un grand nombre de programmes ont été développés pour résoudre divers problèmes tels que :

  • "Logic Theorist" et "Geometry Theorem Prover" furent en mesure de prouver certains théorèmes mathématiques, 
  • "General Problem Solver" réussissait quant à lui à résoudre des puzzles avec un raisonnement semblable à celui de l’humain. Cette période a vu une poursuite de la recherche sur les réseaux de neurones et l'invention du premier robot capable de raisonner sur ses propres actions, le Shakey.

Dans l'origine des euphories, les chercheurs se sont laissés aller à des déclarations un peu inconsidérées qui leur furent reprochées par la suite. Ainsi, en 1958, Herbert Simon qui deviendra par la suite prix Nobel d'économie, a déclaré que les machines composeraient de la musique douée d'une indéniable valeur esthétique mais également que les théories psychologiques prendraient toutes la forme de programmes informatiques.

Les années sombres (1966-1973)

Mais l'IA connut ensuite une période moins florissante. En effet, les prévisions faites auparavant par les chercheurs avaient été trop optimistes.

D'abord, la traduction automatique. Les chercheurs pensaient pouvoir mettre au point des logiciels de traduction automatique instantanée en cinq ans mais ils se heurtèrent à un problème, la traduction qu'ils avaient mis au point était purement syntaxique et ne prenait pas en compte la plupart des expressions couramment utilisées dans le langage de tous les jours.

Par la suite, en 1973, une critique est adressée à l'IA par l'intermédiaire du rapport de Lighthill.

Pour finir, Minsky et Papert publièrent un livre, « Perceptrons » dans lequel ils prouvèrent que les réseaux de neurones de l'époque ne pouvaient pas calculer certaines fonctions.

Ces raisons provoquent un déclin dans les recherches liées à l'IA et leurs financements.

Un développement spectaculaire de 1973 à nos jours

En dépit de ces années sombres, les travaux ne s'interrompirent pas pour autant, mais on chercha dans d'autres directions.

Les systèmes experts apparurent entre 1969 et 1979. Le premier, DENDRAL, fut créé pour déterminer la structure d'une molécule à partir de sa formule et des résultats  de sa spectrométrie de masse. Par la suite, d'autres systèmes d'expert naquirent comme MYCIN qui avait pour but de diagnostiquer des infections sanguines à un niveau proche de celui des médecins humains experts dans ce domaine.

A partir de 1980, l'IA fait son apparition dans l'industrie. Entreprise pionnière dans ce secteur, DEC est considéré comme étant l'une des premières à utiliser un système expert d'aide à la configuration de systèmes informatiques, ce qui permit d'économiser des millions de dollars. C'est alors que beaucoup d'autres grandes entreprises commencèrent à s’intéresser aux IA et à créer leurs propres équipes de recherche. Cela entraina les gouvernements américain, britannique et japonais à lancer et financer de grands projets concernant l’IA.

Les réseaux de neurones firent quand à eux leur retour au milieu des années 80.  Des groupes de chercheurs découvrirent chacun de leur côté la règle ' Back-Propagation', à peu près en même temps. Cette règle permet le développement de réseaux de neurones très complexes.

Aujourd'hui, de nouvelles approches permettent aux programmes de gagner en efficacité. L'apprentissage de l'IA est devenu un des domaines très actif car il permet de résoudre avec succès de nombreux problèmes pratiques. Dans l'industrie, l'IA est devenue une technique informatique dont l'application n'est plus synonyme de risque financier et technique.

 

Japon : le robot Asimo montre ses nouvelles fonctions

Au Japon, le robot est vu d'un oeil très favorable. Ainsi, on y trouve de grands fabriquant de robots industriels qui vendent leurs machines à l'industrie européenne. Le Japon investit donc en masse dans des programmes de recherche sur les robots de demain. Nous pouvons citer en exemple le fabricant de voiture Honda qui a révélé la nouvelle version du robot Asimo encore plus intelligent. L'androïde peut courir plus vite, ouvrir une bouteille, verser une boisson et sauter à cloche pied.

 

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