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De temps à autre, la technologie progresse à pas de géant, nous surprenant tous. L'intelligence artificielle (IA) a longtemps été perçue comme ayant une utilité limitée dans notre vie quotidienne, ou comme une vision futuriste digne de la science-fiction. Pourtant, une révolution de l'intelligence artificielle est en marche, presque imperceptiblement, et s'apprête à transformer notre monde. Nous allons ici entrevoir l'avènement de ces super-intelligences qu'est l'IA, et comprendre pourquoi elles sont motivées par les neurosciences, qui nous éclairent sur le fonctionnement même de notre cerveau.
L'approche conventionnelle de l'informatique est restée fondamentalement la même depuis qu'Alan Turing a développé les premières machines pour décrypter le code Enigma pendant la Seconde Guerre mondiale. Elle consiste à écrire un script informatique, ou ensemble de règles de comportement, appelé algorithme, puis à effectuer les calculs un par un. Bien que la puissance de calcul ait augmenté de façon exponentielle, conformément à la célèbre loi de Moore, la méthodologie sous-jacente est demeurée globalement inchangée. La principale différence aujourd'hui réside dans la vitesse de traitement des données, considérablement accrue grâce à des matériels plus performants. Prenons l'exemple d'un smartphone moderne : son processeur intègre des milliards de transistors dans une puce minuscule.
Du point de vue de l'IA, cela a alimenté une augmentation de ce que l'on appelle le calcul par force brute : pourvu qu'un programmeur écrive les algorithmes adéquats, les ordinateurs peuvent résoudre des problèmes complexes grâce à leur vitesse et à la quantité de calculs qu'ils peuvent effectuer. L'exemple le plus célèbre est la défaite du champion du monde d'échecs Garry Kasporov face à Deep Blue d'IBM. Bien que ces exploits soient impressionnants, l'utilité de ce type d'intelligence artificielle est remise en question depuis longtemps. Qualifiée d'IA faible ou étroite à juste titre, elle n'est généralement utile que pour résoudre des problèmes très spécifiques qui ne correspondent pas à la complexité du monde réel. Cela laisse peu d'espoir, voire aucun, d'imiter l'intelligence créative propre à la conscience humaine.
Un autre exemple est DeepMind , qui a créé AlphaGo, l'IA développée pour s'attaquer au jeu de go, d'une complexité redoutable. Dans ce jeu, les techniques de force brute sont inefficaces, tandis que les humains excellent grâce à leur intuition. Bien qu'AlphaGo soit parvenu à vaincre le champion du monde Lee Sedol, il y est parvenu en s'appuyant sur une quantité massive de parties de joueurs de go d'élite, en copiant et en combinant leurs stratégies, puis en exécutant des coups sans erreur. Certes, il a réussi, mais à l'échelle du progrès de l'IA, AlphaGo est fondamentalement limité par les connaissances acquises par les humains, avec peu de perspectives d'évolution.
Bien que peu de gens en soient conscients, l'IA a connu une véritable révolution ces dernières années grâce à une approche informatique totalement inédite qui imite la façon dont notre cerveau résout les problèmes. Plutôt que d'utiliser une approche algorithmique basée sur des règles, une méthode novatrice appelée « apprentissage profond » a permis un bond en avant considérable, donnant naissance à une nouvelle forme d'IA générale qui n'a littéralement pas besoin qu'on lui dise quoi faire. À l'instar d'un nouveau-né, elle démarre de zéro et aborde les problèmes en apprenant de son environnement par l'expérimentation. À chaque étape, elle crée ses propres comportements, intrinsèquement nouveaux, en fonction de ce qu'elle considère comme la meilleure solution.
C’est ainsi qu’est né AlphaGo Zero – « zéro » signifiant partir de rien, si ce n’est les règles simples du jeu. Ce changement de nom, en apparence anodin, représente une intelligence artificielle qui a redéfini les capacités des ordinateurs.
AlphaGo Zero a commencé à jouer au Go contre lui-même, expérimentant différentes stratégies, les affinant, puis recommençant à jouer. En seulement trois jours, et de façon stupéfiante, il a utilisé ses connaissances pour vaincre la version d'AlphaGo qui avait battu Lee Sedol. Mais il ne s'est pas arrêté là et a même vaincu la version la plus évoluée d'AlphaGo (Master), remportant 100 parties sur 100. Le plus impressionnant, c'est qu'il n'a pas été conçu spécifiquement pour jouer au Go ; il semblait simplement y prendre goût.
On lui a donc donné le jeu d'échecs. En seulement 4 heures d'entraînement personnel, il est devenu suffisamment bon pour vaincre le champion du monde d'échecs IA en titre.
Il l'a fait d'une manière qui a stupéfié les experts en échecs. En effet, il a créé des stratégies inédites, jamais vues auparavant. Parmi celles-ci, des combinaisons de tactiques nouvelles, comme le sacrifice de la dame pour obtenir un avantage positionnel et l'attaque avec le roi. Les experts l'ont surnommé « échecs extraterrestres » ou « échecs d'attaque déjantés ». Le style de jeu révolutionnaire d'AlphaGoZero a transformé la perception même du jeu par les humains.
Comment se forme cette intelligence créative et auto-apprenante, et quel est son lien avec le cerveau humain ? Il s'agit en réalité d'une approche qualitative plutôt que quantitative. L'esprit humain est ce que l'on appelle un système complexe, d'où émergent l'intelligence et la conscience grâce aux interactions collectives de milliards de neurones. Les efforts déployés pour comprendre son fonctionnement s'appuient sur la théorie de la complexité ou la théorie des systèmes. L'idée centrale est que le tout est plus que la somme de ses parties. Par exemple, un neurone isolé est dépourvu d'intelligence ; l'approche réductionniste classique du progrès scientifique s'avère donc inadaptée pour comprendre le fonctionnement global du cerveau.
L'être humain, pour la plupart, n'est pas programmé pour se comporter selon des règles prédéfinies. Il découvre le monde, apprend et s'adapte. Ce processus s'effectue principalement grâce au néocortex, qui utilise un traitement non linéaire et non algorithmique pour identifier des comportements optimaux. Ces nouvelles découvertes peuvent ensuite être automatisées et exécutées sans même y penser – imaginez quelqu'un qui éclate un ballon à côté de vous.
La nouvelle révolution en IA adopte une approche étonnamment similaire : l’apprentissage émerge grâce aux réseaux neuronaux profonds, fonctionnant de manière très proche de notre néocortex. Au lieu de traiter l’information séquentiellement, donnée par donnée, les calculs sont effectués en parallèle et par des interactions quasi organiques. Cette méthode utilise beaucoup moins de ressources de calcul que les IA traditionnelles, tout en atteignant des niveaux d’intelligence bien plus élevés. Surtout, une fois l’IA créée, aucune programmation n’est nécessaire : il suffit de lui soumettre les problèmes à résoudre.
Étrangement, et tout comme pour le cerveau, la manière dont l'apprentissage profond se produit réellement à un niveau fondamental reste encore un peu un mystère.
Aussi fascinantes que soient ces avancées, la question fondamentale demeure : cette nouvelle forme d’IA sera-t-elle capable de résoudre les problèmes du monde réel ? Après tout, à quoi bon des ordinateurs qui ne font que jouer aux jeux de société ?.
La réponse est oui. Les voitures autonomes et les moteurs d'apprentissage vocal de Google ne sont que quelques exemples d'applications en cours de développement, mais il ne s'agit là que de la partie émergée de l'iceberg. Des géants comme Google, Amazon et Facebook investissent massivement dans le développement d'intelligences artificielles d'apprentissage profond, un élément central de leurs activités. S'ajoute à cela la perspective fascinante d'une percée dans l'informatique quantique, qui promet une augmentation colossale de la puissance de calcul.
En revanche, le nouvel essor de l'IA suscite une inquiétude nouvelle et sérieuse : l'IA pourrait non seulement nous remplacer, mais aussi devenir une menace existentielle pour l'humanité. Même des personnalités comme Elon Musk et le regretté Stephen Hawking ont publiquement mis en garde contre la réalité de cette menace.
Comme nous l'avons vu avec AlphaGo Zero, les résultats de cette nouvelle évolution de l'intelligence artificielle nous surprendront probablement, mais une chose est sûre : les super-intelligences artificielles arrivent et elles changeront la vie telle que nous la connaissons.
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