L`intelligence artificielle

Intelligence Artificielle
En l’espace de 60 ans, l’intelligence artificielle a connu
d’importants développements. Elle fait aujourd’hui partie de
notre quotidien, sans que l’on s’en rende toujours compte.
Mais de quoi parle-t-on
on exactement ? Que recouvre cette
expression ?
Entre la discipline scientifique et la science fiction : retour sur
l’intelligence artificielle.
Crédits photo : epSos .de Golden People love Gold Jewelry Robots.
Robots CC-BY
in Flickr http://www.flickr.com/photos/epsos/8968192389/ (consulté le
05/02/2014
Qu’est-ce
ce que l’Intelligence Artificielle ?
Il n’est pas aisé de donner une définition précise, et admise par tous, de cette discipline qui recouvre
de nombreux domaines.
Cette discipline scientifique porte sur le traitement des connaissances et du raisonnement, dont le
but est de permettre à une machine d'exécuter des fonctions normalement associées à l'intelligence
humaine comme la compréhension, le raisonnement, le dialogue, l’adaptation,
l’adaptation, ou encore
l’apprentissage.
L’ambition de l’intelligence artificielle est de rendre une machine capable de raisonner sur une
situation statique ou dynamique (faire un diagnostic, proposer des plans), d’expliquer et de
communiquer ses conclusions,
s, d’abstraire, ou encore d’apprendre à partir de données.
« L’intelligence artificielle est la partie de l’informatique consacrée à la conception de systèmes
informatiques intelligents » E. Feigenbaum (informaticien américain)
L’IA est « la construction
n de programmes informatiques qui s’adonnent à des tâches qui sont, pour
l’instant, accomplies de façon plus satisfaisante par des êtres humains car elles demandent des
processus mentaux de haut niveau tels que : l’apprentissage perceptuel, l’organisation de la mémoire
et le raisonnement critique ». Marvin Lee Minsky (mathématicien américain)
« L’IA a pour but de faire exécuter par l’ordinateur des tâches pour lesquelles l’homme, dans un
contexte donné, est aujourd’hui meilleur que la machine » Jean-Marc Alliot
lliot (informaticien français)
A noter : RIA, la Revue d’intelligence artificielle est à votre disposition dans la salle des périodiques
de la bibliothèque de Sciences de la Faculté Jean Perrin à Lens.
BERTELLE, Cyrille. Introduction à l’intelligence artificielle. In L’université du Havre. [En ligne]
Disponible à l’adresse http://litis.univ-lehavre.fr/~bertelle/iaweb/historique-trans.pdf (Consulté le
05/02/2014)
BIENVENU, Meghyn. Introduction à l’intelligence artificielle. IN l’université d’Aix-Marseille 1. [En
ligne] Disponible à l’adresse https://www.lri.fr/~meghyn/papers/cours_IA.pdf
(Consulté le
05/02/2014)
DENIS, François. Cours d’intelligence artificielle IN GRAPPA : groupe de recherche sur l’apprentissage
automatique par François Denis, disponible sur le site du laboratoire
GRAPPA. [En ligne] Disponible à l’adresse http://www.grappa.univ-lille3.fr/polys/intro/index.html
(Consulté le 05/02/2014)
HATON, Jean-Paul. L’intelligence artificielle. IN Canal U-La vidéothèque numérique de
l’enseignement
supérieur.
[En
ligne]
Disponible
à
l’adresse
<http://www.canalu.fr/themes/sciences_de_l_ingenieur/informatique/l_intelligence_artificielle_jean_paul_haton>
(consulté le 05/02/2014)
LUCCI, Stephen. KOPEC, Danny. Artificial intelligence in the 21st century : a living introduction. Dulles
(Va.) : Mercury learning and information, 2013.
BU LENS 006.3 LUC
PASTE, Dominique. L’intelligence artificielle : définition, généralité, historique, domaines. IN
L’université Paris 5.
[En ligne] Disponible à l’adresse http://www.math-info.univparis5.fr/~pastre/IA.pdf (Consulté le 05/02/2014)
RUSSELL, Stuart Jonathan. NORVIG, Peter. Artificial intelligence : a modern approach. 3rd ed. Harlow
: Pearson, 2013.
BU LENS 006.3 RUS
SERVICE CULTURE DE L’UNIVERSITE PAUL SABATIER. L’intelligence artificielle, mais enfin de quoi
s’agit-il ? IN le laboratoire CNRS d’informatique en image et système d’information. [En ligne]
Disponible à l’adresse http://liris.cnrs.fr/~amille/enseignements/Master_PRO/BIA/livret-IA.pdf
(Consulté le 05/02/2014)
SERVICE CULTURE DE L’UNIVERSITE PAUL SABATIER. Les machines pensent-elles ? IN le laboratoire
CNRS d’informatique en image et système d’information. [En ligne] Disponible à l’adresse
http://www.irit.fr/Livret-IA/Livret-1/livret-1.pdf (Consulté le 05/02/2014)
Petit retour sur l’histoire de l’intelligence artificielle
L’expression « Intelligence artificielle » apparaît en 1956 lors de la conférence de Dartmouth
organisée par quelques pionniers de la discipline dont John McCarthy, Claude Shannon, Marvin Lee
Minsky, Herbert Simmon.
Les rencontres de Dartmouth sont le résultat d’une effervescence qui a débuté un peu avant les
années 50 autour de questions liées à la possibilité de construire des « machines à penser », et la
comparaison du fonctionnement du cerveau humain avec les premiers ordinateurs.
Le mathématicien anglais, Alan Turing, fut le premier à théoriser sur les capacités des machines à
penser. Il proposa un test, le test de Turing qui permet de déterminer si une machine est intelligente
ou non. Dans ce test, basé sur le jeu de l’imitation, un individu communique avec un interlocuteur
invisible à l’aide d’un terminal d’ordinateur. Il doit décider si l’interlocuteur est un être humain ou un
système d’IA imitant un être humain.
Les ambitions initiales affichées par certains pionniers de l’IA sont très ambitieuses, voire
démesurées.
« D’ici dix ans, un ordinateur numérique sera champion du monde d’échecs, à moins que le règlement
ne lui interdise la compétition. D’ici dix ans, un ordinateur numérique découvrira et démontrera un
important théorème mathématique. D’ici dix ans, en psychologie, la plupart des théories prendront la
forme de programmes informatiques. » Herbert Simon et Allen Newell en 1957
Dans un premier temps, de nombreux travaux en Intelligence Artificielle sont réalisés tel que The
logic theorist, un démonstrateur de théorèmes. Mais les résultats de ces premiers travaux sont
décevants au regard des déclarations très optimistes sur le développement et les applications de
l’intelligence artificielle.
Dans les années 60 et 70, le développement de l’intelligence artificielle bénéficie de l’augmentation
de puissance des ordinateurs.
L’IA s’intéresse dès ses débuts au développement de programmes capables de jouer aux échecs.
Ainsi en 1949, Shannon propose une méthode pour jouer aux échecs. Mais ce n’est qu’en 1997 que
Deep Blue, un ordinateur spécialisé dans le jeu d’échec, bat le champion du monde Garry Kasparov.
C’est également au cours des années 70 que les systèmes de traitement de texte ou de dialogue en
langage naturel voient le jour.
Dans les années 80, on entre dans une phase d’industrialisation avec la diffusion d’applications
industrielles, la commercialisation de prologiciels.
Depuis les années 90, les projets d’IA se font plus réalistes avec l’apparition de nouveaux concepts
tels que les agents intelligents.
Quelques réalisations marquantes en Intelligence artificielle:
1955 : The Logic theorist, développé par Newell et Simon est reconnu comme étant le premier
programme d’intelligence artificielle. Fonctionnant sur le principe de la déduction, ce programme
démontre des théorèmes.
1957 : General Problem Solver est un système de résolution de problème également mis au point
par Newell et Simon.
1958 : LISP (LISt Processing ou traitement des liste) est un des premiers langages de programmation
qui a permis le développement de l’intelligence artificielle, mis au point par John McCarthy.
1965 : l’apparition du premier système expert, Dendral, programme qui avait pour tâche de
déterminer la structure moléculaire d’une molécule en fonction de sa formule et des résultats de la
spectrométrie de masse.
1966 : Eliza est un programme informatique développé par Joseph Weizenbaun qui simulait un
psychothérapeute. Eliza fonctionne sur une reconnaissance de formes de caractères et substitution
de mots-clés.
1971 : Le langage PROLOG est créé par Colmerauer.
Robotique : de l’automate à l’humanoïde (dossier de 2 articles) La recherche. 01/11/2008, n°424.
Articles de revue disponible à la BU de Lens
POMIAN, Joanna. Aux origines de l’intelligence artificielle : H.A Simon en père fondateur. Quaderni.
1987,
Vol
1/1.
[En
ligne]
Disponible
sur
le
portail
Persée
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/quad_0987-1381_1987_num_1_1_2093
(Consulté le 05/02/2014)
BERSINI, Hugues. De l’intelligence humaine à l’intelligence artificielle. Paris : Ellipses, 2006.
BU ESPE ARRAS 004 BER
HODGES, Andrew. Alan Turing ou L’énigme de l’intelligence. Paris : Payot, 1988.
BU LENS 509.2 TUR H, BU BETHUNE 510.92 HOD
La place de l’intelligence artificielle dans les sciences
Cette branche de l’informatique a recours aux apports des mathématiques tels que la logique
formelle pour modéliser et simuler des facultés intellectuelles humaines.
L’intelligence artificielle s’appuie également sur de nombreuses autres disciplines comme la
phycologie, la neurologie, la linguistique.
Les domaines de l’intelligence artificielle1:
Les systèmes experts sont des logiciels capables de simuler le comportement d’un expert
humain dans un domaine précis. Par exemple, les programmes de diagnostic médical sont
capables de réaliser des diagnostics fiables dans plusieurs spécialités médicales, par exemple
MYCIN (1974) est spécialisé sur certaines leucémies.
La représentation des connaissances : « si l'on veut qu'un logiciel soit capable de manipuler des
connaissances, il faut savoir les représenter symboliquement »2.
La résolution de problèmes consiste à représenter, analyser et résoudre des problèmes concrets.
La reconnaissance de la parole
La reconnaissance de l’écriture
La reconnaissance des visages
La robotique
L’apprentissage
1
Typologie de François Denis.
« Cours d’intelligence artificielle » par François Denis, disponible sur le site du laboratoire GRAPPA <http://www.grappa.univlille3.fr/polys/intro/index.html>
2
Les réseaux de neurones sont des « outils d’analyses statistiques permettant de construire un
modèle de comportement à partir de données qui sont des exemples de ce comportement. Ils
3
sont constitués de graphes pondérés orientés dont les nœuds symbolisent les neurones.»
A l’heure actuelle, l’intelligence artificielle occupe une place importante dans la recherche sur les
systèmes complexes, la reconnaissance de la parole, de l’écriture et des visages, les réseaux
neuronaux ou encore la robotique.
Forte de ses développements et de ses applications, l’intelligence artificielle a pris une place non
négligeable dans notre quotidien sans que nous nous en rendions vraiment compte : reconnaissance
vocale, correcteur orthographique, jeux vidéo, moteurs de recherches …
En robotique, l’IA est utilisée pour maintenir des représentations dynamiques de l’environnement
des robots, les munir de capacités de planification des actions ou de génération de trajectoires
évitant les obstacles, d’interprétations d’image, ou encore de communication en langage naturel.
La robotique a contribué au développement de beaucoup des idées en intelligence artificielle, telles
que des techniques de modélisation des états du monde, des descriptions de processus d’un état à
un autre.
ALLIOT, Jean-Marc. BRISSET, Pascal. SCHIEX, Thomas. Intelligence artificielle et informatique
théorique. 2e éd. Toulouse : Cepadues, 2002.
BU LENS 006.3 INT, BU BETHUNE 006.3 INT
AUBERT, Jean-Pascal. Pratiquez l’intelligence artificielle. Paris: Eyrolles, 1983.
BU IUT BETHUNE 004.8 AUB
BLOCH, Vincent. INSTITUT FREDERICK R. BULL. Cerveaux et machines. Paris: Hermès science, 1999.
BU LENS MAG 006.3 CER
CAGLAYAN, ALPER. Les agents : applications bureautiques, Internet et Intranet. Paris : InterEditions,
1998.
BU LENS MAG 006.3 CAG
CAZENAVE, Tristan. Intelligence artificielle : une approche ludique. Paris : Ellipses, 2011.
BU LENS 006.3 CAZ
DELAHAYE, Jean-Paul. Les machines pensent-elles ? Pour la science. 01/07/2002, n°297.
Article de revue disponible à la BU de Lens
FALTINGS, Boi. SCHUMACHER, Michael Ignaz. L’intelligence artificielle par la pratique. Lausanne :
Presses polytechniques et universitaires romandes, 2009.
BU LENS 006.3 FAL, BU BETHUNE 006.3 FAL
FERBER, Jacques. Les systèmes multi-agents : vers une intelligence collective. Paris : InterEditions,
1995.
BU LENS MAG 006.3 FER, BU BETHUNE 006.3 FER
3
« Les réseaux de neurones » de Gilles Balmisse http://iacenter.free.fr/RN/index_rn.htm
GAITI, Dominique. PUJOLLE, Guy. L’intelligence dans les réseaux : réseaux intelligents, gestion et
administration de réseaux, intelligence artificielle et réseaux. Paris : Eyrolles, 1992.
BU IUT BETHUNE 004.7 GAI
HEUDIN, Jean-Claude. La vie artificielle. Paris : Hermès, 1994.
BU ARRAS 570.1 HEU, BU BETHUNE 003.5 HEU
HEUDIN, Jean-Claude. Les créatures artificielles : des automates aux mondes virtuels. Paris : Odile
Jacob, 2007.
BU BETHUNE 629.892 HEU
NILSSON, Nils. Principes d’intelligence artificielle. Toulouse : Cepadues, 1988.
BU LENS 006.3 NIL
KAJITA, Shuuji. Introduction à la commande des robots humanoïdes : de la modélisation à la
génération du mouvement. Paris : Springer, 2009.
BU BETHUNE 629.8 INT
KAPLAN, Frédéric. OUDEYER, Pierre-Yves, Un robot curieux. Pour la science. 01/10/2006, n°348.
Article de revue disponible à Lens
KAYSER, Daniel. La représentation des connaissances. Paris : Hermès, 1997.
BU LENS 006.3 KAY, BU BETHUNE 003 KAY
PROCHIANTZ, Alain. Machine-esprit. Paris : Odile Jacob, 2001.
BU ARRAS 128 PRO
SALLANTIN, Jean. Le concept de preuve à la lumière de l’intelligence artificielle. Paris : Presses
universitaire de France, 1999.
BU LENS 006.3 CON
SIMON, Herbert Alexander. Les sciences de l’artificiel. Paris : Gallimard, 2004.
BU BETHUNE 509 SIM
STEINMANN, Alain. Les probabilités au cœur de l’intelligence artificielle. L’ordinateur individuel.
01/10/2005, n°176.
Article de revue disponible à la BU d’Arras
TISSEAU, Gérard. Intelligence artificielle : problèmes et méthodes. Paris : Presses universitaire de
France, 1996.
BU ARRAS 153 TIS
WARNIER, Jean-Dominique. L’homme face à l’intelligence artificielle. Paris : Editions d’organisation,
1984.
BU IUT BETHUNE 004.8 WAR
Intelligence Artificielle et SF
Si l’histoire de l’IA est aussi ancienne que celle de l’ordinateur, le rêve de créer une machine
intelligente remonte à l’Antiquité.
« Héphaïstos, Dieu du feu, avait fabriqué des femmes en or pour l’aider. Douées de raison, elles
étaient capables de travailler et de parler ! Ces créatures étaient si parfaites qu’elles pouvaient être
prises pour des femmes réelles. » Homère dans L’Iliade
Le thème des créatures artificielles est présent bien avant l’émergence de la science fiction. Le
Golem, Pinocchio, Frankenstein sont des illustrations célèbres du désir de l’homme de créer un être à
son image, un être doué d’intelligence. Dès les années 50, la science fiction décrit les évolutions
possibles de l’intelligence artificielle et de la robotique.
Quelques œuvres de SF sur L’intelligence artificielle
Les robots d’Isaac Asimov (recueils de nouvelles publiés au cours des années 50, 60)
2001, L’Odyssée de l’espace film de Stanley Kubrick (1968)
Star Wars Films de Georges Lucas (1977)
Puces Theodore Roszak (1981)
Terminator film de James Cameron (1984)
La cité des permutants Greg Egan (1994)
Matrix film de Larry Wachowski (1998)
Le chant des IA au fond des réseaux Jean-Marc Ligny (1999)
I.A, Intelligence artificielle film de Steven Spielberg (2001)
I, robot Film d’Alex Proyas (2004) Librement inspiré des nouvelles d’Asimov.
Asimov
Isaac Asimov est l’auteur de science fiction qui a eu le plus d’influence dans l’intelligence artificielle.
Le grand livre des robots regroupe, en deux volumes, l’ensemble des nouvelles d’Asimov sur les
robots dans lesquelles l’auteur aborde les relations homme-machine envisageables dans le futur.
« On peut définir la science fiction comme la branche de la littérature qui se soucie des réponses de
l’être humain aux progrès de la science et de la technologie. »
« L’être humain croira toujours que plus le robot paraît humain, plus il est avancé, complexe et
intelligent »
Ayant conscience des problèmes et des dangers que peuvent représenter pour l’homme des robots
très performants, Asimov invente les lois de la robotique.
Les lois de la robotique :
« Un robot ne doit pas faire de tort à l’humanité, ou par son inaction causer indirectement du tort
à celle-ci »
« Un robot ne peut nuire à un être humain ni laisse sans assistance un être humain en danger. »
« Un robot doit obéir aux ordres qui lui sont données par les êtres humaines, sauf quand les
ordres sont incompatibles avec la Première Loi. »
« Un robot doit protéger sa propre existence tant que cette protection n’est pas incompatible
avec la Première ou la Deuxième Loi. »
ASIMOV, Isaac. Le grand livre des robots I. Paris : Omnibus, 2001.
BU LENS F ASI 1
ASIMOV, Isaac. Le grand livre des robots II. Paris : Omnibus, 2000.
BU LENS F ASI 2
ASIMOV, Isaac. Tout sauf un homme. Rennes : Terre de brume, 2007.
BU LENS F ASI
BRETON, Philippe. A l’image de l’Homme : du Golem aux créatures virtuelles. Paris : Ed. Du Seuil,
1995.
BU IUT BETHUNE 004 BRE
BRUNEL, Pierre. L’homme artificiel : études de littérature comparée. Parus : Didier-Erudition, 1999.
BU ARRAS 809.933 5 HOM
DREYFUS, Hubert. Intelligence artificielle : mythes et limites. Paris : Flammarion, 1984.
BU IUT BETHUNE 004.8 DRE
MAUMEJEAN, Xavier. La Vénus anatomique. Paris : Mnémos, 2004.
BU LENS F MAU
NACHEZ, Michel. Où commence la science et où s’arrête la science-fiction ? Intelligence artificielle et
SF Communication au Troisième Congrès Européen des Sciences de l’Homme et Sociétés « Aux
Limites de l'Humain » IN Les Editions Néo-Cortex. [En ligne] 2002. Disponible à l’adresse
http://www.neo-cortex.fr/Articles/IAetSF.htm (Consulté le 05/02/2014)
SHELLEY, Mary. Frankenstein ou le Prométhée moderne. Paris : Garnier-Flammarion, 1979.
BU LENS F SHE
VILLIERS DE L’ISLE-ADAM, Auguste. L’Eve future. Paris : Gallimard 1993.
BU ARRAS 843.8 VIL