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25 février 2011 5 25 /02 /février /2011 18:34

TPE Lycéen de 1ère S sur :

L'Intelligence Artificielle et la Robotique

 

Bienvenue sur notre site dédié au TPE de première, autour du sujet que nous avons retenu : à savoir l'Intelligence Artificielle, aussi surnommée IA.
Les créateurs de ce Blog TPE sont : - Julien P (1èreS2)
                                                  - Yama (1èreS2)

Vous pourrez ici approfondir vos connaissances sur l'Intelligence Artificielle et toutes ses répercutions, tant sur la robotique que sur nos vie, d'après notre travail de TPE (Travaux Pratiques Encadrés) de première S. Années 2010-2011.

 

Nous vous souhaitons une agréable visite et n'hésitez surtout pas à poster tous vos avis et réactions en commentaire à nos articles.

Pour naviguer à travers le TPE, utilisez les liens du menu de gauche.

 

La visite commence ici :

 

Ensemble découvrons la robotique et l'IA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Published by Julien P & Yama - dans Découvrir L'IA
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24 février 2011 4 24 /02 /février /2011 21:57

Synthèse personnelle de Julien P, 1ère S2 au Lycée Maurice Genevoix :

 

Pour cette nouvelle année au Lycée, nous avons eu la bonne surprise de nous voir ajouter à nos emplois du temps de première S une nouvelle matière : les TPE (Travaux Personnels Encadrés). Nous avons appris qu'il s'agissait de réaliser un « exposé-dossier » en respectant une démarche scientifique sur un sujet de notre choix tout en y associant deux thèmes : la Physique et l'Histoire.

Une heure y était consacrée : le lundi de 11h40 à 12h35. Elle a été l’occasion pour notre groupe nouvellement formé, composé de moi-même ainsi que de Yama, de choisir notre sujet. Nous avons décidé de mener ce TPE sur l'Intelligence Artificielle. Ce sujet appartient au thème « avancées scientifiques et réalisations techniques ».

Notre problématique s'est avéré être : « L'avènement de l'intelligence artificielle, intimement lié à l'essor des capacités matérielles de cette époque, a-t-elle impliqué une évolution dans la société du XXème siècle ? ». Nous avons mis en relief les avancées de l'IA depuis son apparition, son fonctionnement au fil de ses évolutions, ainsi que les impacts de celle-ci sous plusieurs points sur la société du XXème siècle. Enfin, pour situer l'IA dans le contexte de l'époque - puisque les capacités matérielles n'étaient pas les mêmes qu'aujourd'hui -, une petite partie a été consacrée à la situation technologique au XXème siècle.

 

Raison du choix du sujet et de celui de la production :

 

Nous avons choisi ce sujet de TPE car l'intelligence artificielle est une question au cœur de l'actualité avec nottamment le progrès très rapide des robots et des ordinateurs. Comme il est normal de penser que ceux-ci seront bientôt omniprésents dans nos vies, on peut se poser différentes questions sur l'avenir de cette technologie - laquel pourrait leur donner une véritable conscience unique - et envisager les futurs problèmes d'éthiques qu'elle pourrait poser ; mais aussi tout simplement de se demander comment elle fonctionne. Nous avons donc pensé qu'il était important d'en savoir un minimum sur le sujet afin d'avoir une opinion sur cet important débat qui concerne l'humanité tout entière.

Mais avant d'en arriver là, nous avons dû surmonter une période de trouble. En effet, étant partis dans un premier temps sur les nanotechnologies nous étions motivés à persévérer dans cette voie. Cependant, à plusieurs reprises nous avons été confrontés à certains obstacles. La partition des thèmes dans ce sujet était assez délicate et c'est pourquoi nous avons préféré, avec l'accord des enseignants nous encadrant, changer du tout au tout concernant le sujet de ce TPE. Cette initiative nous a été préférable puisque nous nous sommes rattrapés sur notre second choix qui s'est alors avéré être l'Intelligence Artificielle ! Lequel a tout à fait répondu à nos attentes et j'en ai été personnellement très content.

Notre groupe étant formé que de deux membres, l’entente sur ce choix s'est donc très rapidement fait et ceci certainement parce que tous deux sommes déjà des adeptes avertis de l'informatique. Je pratique moi-même la programmation Web en activité personnelle extrascolaire.

 

Démarches, évolutions et difficultés rencontrées : un parcours rudement mené.

 

Rapidement, j'ai émis l'idée d'un TPE sous la forme d'un Blog. L'idée a fait « l'unanimité ». Nous étions d'accord sur ce point. Quoi de mieux pour un sujet sur des nouvelles technologies qu'un support lui-même branché « hi-tech ». Cela ajoutait également une pointe d'originalité à notre TPE. Cela dit, d'après mes observations, ce support est de plus en plus utilisé.
C'est ainsi que j'ai proposé la plateforme Over-blog, réputée sérieuse. Elle nous a permis de mener à bien comme on l'entendait la mise en page de notre blog.

Notre principale difficulté a été de trouver une problématique qui nous plaisait et qui répondait à ce que l'on attendait de nous. En effet, avoir comme thème l'Histoire implique de bien cerner une période même si le futur m'aurait bien plus. Nous avons tout de même ouvert vers cette voie pour la conclusion.

L’avènement de l'intelligence artificielle constituant, pour ma part, un bouleversent dans les technologies de l'époque, ma participation nous a amenés à choisir une problématique en rapport avec le XXème siècle, époque de ses premiers pas : « L'avènement de l'intelligence artificielle, intimement lié à l'essor des capacités matérielles de cette époque, a-t-elle impliqué une évolution dans la société du XXème siècle ? ».

Nos principales sources proviennent d'internet et par recoupement de toutes ces données, nous avons pu tirer le meilleur et éliminer les inexactitudes. Quelques passages de livres ont également appuyé nos informations.

La répartition des tâches devait être partagée en deux. Dans une première partie je devais me charger des avancées de l'IA, depuis son apparition et son fonctionnement au fil de ses évolutions, et dans une seconde partie mon camarade devait se charger de l’historique de l'IA et de ses répercutions sur le XXème siècle. En réalité, il en a été bien autrement, car profitant de mes vacances j'ai eu le temps qu'il me fallait pour m'investir dans un domaine qui s'est littéralement révélé me passionner ! Ayant fini ma partie assez rapidement et étant un travail d'équipe, j'ai décidé de donner un coup de main à Yama afin de l'aider dans la seconde partie. Je ne pensais pas que j'allais être autant absorbé et en conséquence, mes vacances d'une semaine en Corrèze ont été amputées de toutes leurs après-midi au profit du TPE.

 

Ce que ce TPE m'a apporté :

 

Réaliser ce TPE m'a été profitable sur plusieurs points.

Tout d'abord, il m'a permis d'organiser mes recherches grâce au carnet de bord. En effet, tout noter dans ce carnet s'est avéré plusieurs fois très utile, ne serait-ce que pour retrouver facilement les sites Internet repérés au CDI. Il m'a servi également à bien voir comment j’avançais et où j'allais dans ce travail important.

J'ai également perfectionné mes capacités à faire des recherches et à ne pas me contenter d'une seule source afin de vérifier l'information.

J'ai élargi ma culture générale et j'en ai fait profiter tous ceux qui liront par la suite ce Blog - c'est aussi cette pensée-là qui nous a fait choisir une plateforme de partage comme support. Nos lecteurs avant-gardistes ont pu juger et réagir à nos articles. Et comme nous avons le projet de laisser le blog accessible via Internet, il apportera surement une aide utile aux internautes de passage qui voudront bien le lire.

Il m'a fait prendre de l'avance sur le programme de SVT puisque j'ai fait des recherches sur le fonctionnement du cerveau et sur l'aspect et le rôle des neurones, ainsi que des synapses.

Il m'a appris à rédiger non pas un texte d'une page, mais l'ensemble d'un projet se devant d'être hiérarchisé et ordonné avec toute la mise en page allant de pair.

Et pour finir, il m'a  fait prendre conscience de l'importance de l'intelligence artificielle dans notre quotidien et par extension dans le monde d'aujourd'hui : ses origines, ses bénéfices, ses limites et ses dangers. Autant de choses dont je n'avais pas conscience jusqu'alors.

 

D'une manière générale, l'épreuve de TPE m'a tout simplement appris à m'organiser pour faire un travail plus long que ceux dont j'avais l'habitude. C'est de plus une bonne expérience car j'ai pu grandement améliorer ma culture dans le domaine et rien que cela justifie tout le travail mené.

 

En espérant qu'à vous aussi notre travail vous ait plu.

 

 

(Julien Postel)

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Published by Julien P - dans Aboutissement
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24 février 2011 4 24 /02 /février /2011 21:56

 

Une Découverte :

En ce début d’année scolaire 2010/2011 tous les élèves de première ont eu une nouvelle heure dans leur emploi du temps, qui était une heure de TPE (Travaux Personnels Encadrés). Nous avions tous déjà plus ou moins entendu parler des TPE mais personne ne savait précisément de quoi il s’agissait. Le jour même de la présentation des TPE nous avions formé nos groupes. Les matières que nous devions inclure dans les TPE étaient la physique et l’histoire. Mon groupe comportait 2 membres Julien P et Gabriel, mais suite à des évènements qui m’était inconnu Gabriel a du quitter le groupe et peu de temps après a quitté le lycée.

 

Le Choix du sujet :

Nous n’avons pas perdu énormément de temps à essayer de comprendre son départ car nous devions absolument commencer à trouver un sujet. Je ne connaissais rien de Julien et lui ne connaissait rien de moi, mais par chance moi et Julien étions tous deux passionnés par les nouvelles technologies. Par conséquence nous avions d’abord choisi le thème des nanotechnologies, mais la partie histoire des nanotechnologies était très difficile à faire voir même impossible car c’est une technologie récente. Nous avons finalement choisi l’intelligence artificielle ce qui n’a pas été un mauvais choix finalement, je dirais même qu’il était encore plus passionnant que le précédent .Mais ce changement de sujet nous avait fait perdre énormément de temps.

 

Les Deux étapes importantes :

1er étape nous devions nous focaliser sur une période en intelligence artificielle, car nos professeurs de TPE nous ont fait comprendre que de traiter ce sujet au complet n’allait pas correspondre au thème imposé de l’Histoire. Nous avons choisi le XXème siècle car c’est une période très importante pour l’IA et qui nous permettrait de comprendre comment elle en est arrivée à ce qu’elle est devenue aujourd’hui.

2ème étape faire des recherches organisées et précises et pour ne pas partir en hors sujet, tenir compte des conseils des enseignants encadrants.

 

Les Difficultés rencontrées :

Ces deux étapes on été les étapes les plus importantes dans ce TPE. Les rendez-vous que nous avions avec les professeurs de TPE qui ont eu lieu une fois toutes les deux semaines, ont été pour moi une aide très précieuse car cela nous a permis de nous recentrer. Car durant l’année nous avions du mal à savoir ce que les professeurs attendaient de nous, quel type de TPE ils voulaient. Car durant l’année, certaines choses qui pour nous étaient passionnantes ont été refusées par les professeurs pour éviter le hors sujet.

A partir du mois de janvier les recherches étaient abouties et nous devions commencer la rédaction écrite et c’était pour nous un défi au niveau du timing. Nous devions à chaque RDV avancer et montrer un avancement dans la rédaction et apporter à chaque fois de nouvelles pages, de nouvelles idées permettant de combler les parties incomplètes du TPE. Ce fut un vrai travail de correction de la part des professeurs et de nous même. Il était impératif de respecter les dates.

Et jusqu’au bout du TPE, jusqu'à l’aboutissement total, le défi le plus dur a été d’éviter le hors sujet et de rendre notre TPE intéressant.

Et j’espère, qu’au finale cela fut le cas .

 

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Published by Yama K - dans Aboutissement
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24 février 2011 4 24 /02 /février /2011 21:30

Si vous voulez approfondir certains aspects en intelligence artificielle, vous pouvez consulter ces sites Internet constituant nos références.

Sites Web & références

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Published by Julien P - dans Aboutissement
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24 février 2011 4 24 /02 /février /2011 20:23

Vous trouverez ci-dessous les définitions de certains mots utilisés dans ce TPE ou ayant trait au domaine de l'IA :

 

IA:

 

Acronyme de Intelligence Artificielle.

 

Script:

 

Ensemble des commandes/instructions d'un langage de programmation simple.

 

Automate:


Machine qui exécute des tâches de façon automatique, sans intervention de l'homme.

 

Algorithme:


Assemblage d'instructions permettant l'exécution d'une tâche donnée. C'est le squelette de chaque programme informatique.

IA faible:

Il s'agit d'intelligence humaine reconstituée, et de programmation. Le robot n'est pas indépendant, il ne répond qu'a des critères prédéterminés.

La pascaline:

Il s'agit de la machine à calculer que Blaise Pascal réalisa. A son état d'origine, elle était capable d'additionner et de soustraire. Elle fut améliorée par Leibnitz.

Un humanoïde:

Est humanoïde tout ce qui a une forme humaine: il s'agit donc de critères morphologiques.

Un androïde:

Terme né de la science-fiction, il s'agit de la reproduction d'un humain: Un androïde est donc un robot humanoïde.

ENIAC:

L'ENIAC, acronyme de l'anglais Electronic Numerical Integrator Analyser and Computer, est le premier ordinateur entièrement électronique construit pour répondre à tous les critères de Turing. Il peut être reprogrammé pour résoudre, en principe, tous les problèmes calculatoires.

Deep Blue:

Deep Blue est un superordinateur spécialisé dans le jeu d'échecs par adjonction de circuits spécifiques, développé par IBM au début des années 1990 et qui a battu le champion du monde d'échecs Garry Kasparov en 1997, mais hors conditions exigées lors des championnats. Nottons que les premières versions de Deep Blue ont été battues par Gary Kasparov. IBM a donc été obligée d'optimiser son ordinateur pour arriver à décrocher la victoire: cependant, Kasparov accusa IBM d'avoir triché en faisant intervenir un humain dans la partie. A la suite de cette accusation, IBM supprima Deep Blue. Ce superordinateur "engendra" une nouvelle ère de superordinateur dans le monde des échecs et nous verrons "naître" par exemple Deep Blue junior.

IBM:

IBM (International Business Machines Corporation) est une société multinationale américaine présente dans les domaines du matériel informatique, du logiciel et des services informatiques.

C++:

Le C++ est un langage de programmation permettant la programmation de jeux ou de logiciels. Il s'agit du langage le plus répandu et le plus appris.

Une fonction:

Une fonction est une séquence d'instructions réalisant une certaine tâche. C'est donc une portion de code représentant un sous-programme.

RAM:

Il s'agit de la mémoire vive de l'ordinateur: c'est là qu'il place les données en cours d'exécutions.

Alan Turing:

Alan Mathison Turing est né le 23 juin 1912 et est décédé le 7 juin 1954. Il était un mathématicien anglais. Il s'est consacré à étudier la capacité des machines à penser en établissant le test de Turing: si une machine peut tenir une discussion, alors elle est intelligente.

Gary Kasparov:

Garry Kimovitch Kasparov, né le 13 avril 1963 à Bakou, est un joueur d'échecs. Champion du monde d'échecs de 1985 à 2000 et vainqueur de nombreux tournois, il est considéré comme l'un des meilleurs joueurs de l'histoire avec Bobby Fischer, Emmanuel Lasker, José Raul Capablanca et Anatoli Karpov. Il est le premier joueur à avoir dépassé les 2 800 points Elo et a obtenu le classement Elo le plus élevé jamais enregistré avec 2 851 points. Il est le premier joueur à avoir battu l'ordinateur.

Jacques de Vaucanson:

Jacques de Vaucanson, né le 24 février 1709 à Grenoble et mort le 21 novembre 1782 à Paris, est un inventeur et mécanicien français. Il se passionna très tôt pour la mécanique et inventa de ce fait une multitude d'automates plus ou moins autonomes comme son canard. Ses inventions disparurent cependant au XIXème siècle dans des incendies et des vols.

 

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Published by Julien P - dans Aboutissement
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24 février 2011 4 24 /02 /février /2011 20:10

L'intelligence artificielle est une discipline qui ne cesse d'évoluer depuis le milieu du vingtième siècle jusqu'à nos jours. De nombreux changements sont apparus pour perfectionner cette technologie à l'avenir prometteuse, créée dans le but d'atteindre le rêve ultime de voir apparaître un jour une intelligence artificielle parfaite. Qui serait douée aussi bien de sentiments que de la capacité à raisonner autant, voir mieux, que l'homme !

 

Toutefois ce rêve reste assez éloigné. Même si cette intelligence permet déjà, bien évidemment, beaucoup de choses : améliorer et simplifier la vie des Hommes (jeux, automatisation de tâches ...), aider dans la vie professionnelle (robots de fabrication dans les usines, robots dans l’informatique, robots dans les hôpitaux …), jamais personne n'est encore parevenu à reproduire complétement les capacités humaines.

Mais dans un monde ou l’informatique se démocratise et se veut de plus en plus interactive, cette technologie est vouée à évoluer.

 

Néanmoins, certains points contredisent cette idée « d’œuvrer » pour améliorer l'humanité : de nombreux robots dotés de capacités extraordinaires, ayant pris au fur et à mesure sur les avancées de l'IA, sont utilisés par l'armée. Ce qui est contradictoire avec l'objectif de départ de l'IA qui n'avait pas pour but de devenir une véritable « machine de guerre ».

Vu l'avancée considérable dans ce domaine depuis plusieurs décennies et en supposant que l’intelligence artificielle atteindra un jour le degré de perfectionnement dont plusieurs rêvent, nous sommes en droit d’extrapoler des scénarios possibles impliquant cette technologie, car des robots autonomes pourraient provoquer de réelles craintes dans les années à venir.

En effet, si les ordinateurs et les machines étaient dotés d’émotions et que nous les utilisions comme nous le faisons aujourd’hui, pourraient-t-ils avoir le goût de se rebeller ? Cette question restera probablement longtemps sans réponse. D’autres scénarios négatifs suggèrent que les hommes deviendraient entièrement dépendant des nouvelles technologies et n'agiraient plus d'eux-mêmes, n’entreprenant plus rien et n'ayant plus aucune initiative.

A l’opposé, l’intelligence artificielle pourrait faire avancer considérablement l’humanité. Les machines peuvent aller dans des endroits où les hommes ne survivraient pas. L’intelligence artificielle pourrait être utilisée dans l’exploration spatiale où les distances deviennent si importantes que les machines seraient laissées à elles-même pour explorer. De plus, cette technologie pourrait faire avancer les recherches scientifiques. Les découvertes seraient innombrables si nous possédions un ordinateur pouvant calculer à des vitesses incroyables et ayant les capacités d'un humain.

En plus des conséquences importantes en sciences, cette technologie a un très fort impact économique qui ne cessera d'augmenter avec le temps.



Nos avis conjoints :

L’intelligence artificielle est un domaine de recherche très intéressant mais les principales avancées en intelligence artificielle ont été faites dans les premières années de son existence. Le problème est que les recherches sont très fractionnées et spécialisées dans des domaines d’applications précis. Le seul fait qu’il existe deux courants de pensée en intelligence artificielle (approches ascendantes et descendantes) démontre que les recherches ne sont pas vraiment unifiées pour parvenir à un but général. Certes, plusieurs recherches à caractère plus général ont lieu, mais si les chercheurs des sous disciplines de l’intelligence artificielle s’unissaient, les choses avanceraient peut-être beaucoup plus vite. Par exemple, il serait possible de créer un programme mariant les capacités d’apprentissage de l’approche ascendante avec l’efficacité de l’approche descendante.

Enfin, un facteur pourrait très bien accélérer le développement de l’intelligence artificielle : la puissance grandissante des ordinateurs. En effet la puissance de calcul des ordinateurs double tous les 18 mois. Des ordinateurs puissants pourraient aider à faire des simulations encore plus réalistes en intelligence artificielle.

Cependant, la puissance de calcul ne suffira peut-être pas à réaliser entièrement le rêve qu’est l’intelligence artificielle. Il faudra certainement une bonne dose d’originalité et d’imagination pour y parvenir !

Ainsi l'on peut penser que dans le futur l'I.A aura beaucoup évoluée et prendra une place importante dans nos existences. Nous pouvons imaginer qu'elle nous rendra service dans la vie quotidienne et sera utilisée dans des domaines plus variés, toutefois cet engouement n’est-il pas le signe que l’homme est arrivé au bout de se dont il est capable, dépassé et bon à être mis de côté par les machines, qui de jours en jours s’améliorent et se perfectionnent, grâce à nous. Quelle sera la place de l’homme dans l’avenir si les machines font mieux les choses que lui.

 

Merci de nous avoir suivi tout du long de ce TPE.

Nous remercions les enseignants nous ayant encadrés dans ce grand projet consacré à l'intelligence artificielle, projet qui a été pour nous un réel investissement et en même temps un défi rudement mené !

 

 

Ppartage du TPE :


A : Julien P

B : Yama

 

A I. INTRODUCTION & PROBLÉMATIQUE

      II. SOMMAIRE

PART I

A III. LES LANGAGES DE PROGRAMMATION : COMMENT CA MARCHE ?

A IV. LA PLACE DE LISP, UN LANGAGE DE PROGRAMMATION POUR L'IA

            A. IA FORT

                      AEX: LES RÉSEAUX DE NEURONES

           A. IA FAIBLE

                     AEX: LES SYSTÈMES EXPERTS

PART II

A V. L'ÉVOLUTION DES CAPACITÉS MATÉRIELLEs

B VI. L'histoire de la robotique

           B . L'EXEMPLE DU ROBOT PUMA (general motors)

A VII. LES ORIGINES DE L'INTELLIGENCE ARTIFICIELLE

A. LE TEST DE TURING

PART III

A VIII. Les répercutions liés à l'IA

            A . Principaux projets et réalisations de l'iA

            A . L'impact technologique de l'ia au XXème siècle

            BA . L'impact social de l'IA au XXème siècle

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Published by Julien P - dans Aboutissement
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24 février 2011 4 24 /02 /février /2011 19:50

L'intelligence artificielle suscite un débat vigoureux, régulièrement relancé dans les communautés scientifiques et philosophiques notamment et ce depuis le congrès de Dartmouth en 1956. Certains la défendent et l'encouragent alors que d'autres la critiquent et la perçoivent comme un danger potentiel.

"Une limitation des erreurs ..."

Grâce à une technologie avancée et une programmation rigoureuse, les erreurs de calculs commises par des êtres humains ont pu progressivement être diminuées pour finir par être évitées. Les ordinateurs ont la possibilité phénoménale de calculer de manière rapide, efficace et sur de gigantesques formules. L'avancée rapide de la recherche est notamment due à cette prouesse technique. Désormais, nombreux sont les calculs confiés à des ordinateurs, entre autre dans la recherche spatiale.

"Remplacer l'homme dans des situations à risques ou pénibles ..."

Certaines situations compromettent la vie humaine à cause d'opérations considérées à risques. Depuis l’avènement de l'IA, le domaine spatial s'est doté de nombreux systèmes remplaçant l'homme dans les situations où celui-ci est restreint par ses limites physiques : robots envoyés sur mars, sondes etc. (limites mentales : super-calculateur ...).

Les centrales nucléaires en sont un autre exemple, apparues dans la période de l'IA, elles ont donc pu également automatiser certaines tâches risquant la santé de leur employés.

"Le remplacement des effectifs humains par les robots dans les chaînes de production ..."

Dans certaines situations, tel le travail à la chaîne, la machine a pu remplacer l'homme pour le soulager et optimiser son travail impliquant des bénéfices économiques et temporels pour l'entreprise. Toutefois, dans certaines situations, la recherche du profit met à mal l'existence de l'homme en le remplaçant systématiquement par des robots.

 

En effet, la robotisation des entreprises a eu un impact majeur sur le monde du travail. Les robots ont remplacé une partie des ouvriers composant la main d’œuvre.

Cependant, partageons cette idée : certes à cette époque les robots remplacent une partie des ouvriers dans les entreprises mais les robots n'ont jamais remplacé la totalité des ouvriers car même si les résultats de l’intelligence artificielle au niveau de la robotique sont assez impressionnants, elles n'ont pas encore pu dépasser celles des ingénieurs. Rappelons-le, l'IA forte n'a toujours pas été atteinte. De plus les robots coûtent chers et se distinguent donc surtout par leur capacité à effectuer des tâches impossibles ou trop éreintantes pour l’homme ou alors que ceux-ci feraient avec moins d’efficacité et plus de temps.

chaineProd

 

Prenons l’exemple d’un robot dans une entreprise d’automobile, le robot peut effectuer autant de travail que deux hommes. Vu que leur tâche va être de soulever et de fixer une plaque de métal d’environ 30 kg et cela 40 fois par heure, 8 heures par jour. Cela fait donc 9.8 tonnes de métal à soulever par jour pour deux hommes ! Approximativement 4.8 tonnes/homme. Le robot est plus qualifié pour ce genre de manipulation, préservant la santé des hommes. La machine est également plus productrice puisqu'elle n'est pas atteinte par la fatigue.

 

Un autre exemple vient des standards téléphoniques. Si la robotisation de ceux-ci ne s’était pas effectuée, l’entretien de l’activité téléphonique aurait exigé au moins l'emploi de plusieurs milliers de standardistes mais cela a pu être évité en automatisant la tâche par des robots.

Ces deux exemples nous montrent bien l’utilité énorme des robots dans les usines car utilisés dans des domaines restreints comme l'automatisation de tâches répétitives ou la manipulation de composants impossibles ou dangereux pour l'homme.

 

Il faut également nuancer, suivant l'opération à effectuer, car seule l'intuition de l'homme peut triompher et apporter une solution là où la machine ne le peut encore


"La perte des liens sociaux ..."

Depuis l'arrivée de l'intelligence artificielle, celle-ci a grandement facilité beaucoup de choses qui nécessitaient auparavant de relatifs efforts. Nous pouvons clairement le dire, une conclusion à tirer du XXème siècle et qui se développe encore d'avantage aujourd’hui est que nous sommes devenus entièrement dépendant des nouvelles technologies car beaucoup de choses ont du coup été automatisées.

L'IA est devenue très présente dans les jeux vidéos. Le joueur ne joue déjà plus avec d'autres humains mais avec une machine. Il y a perte des contacts et on n'y trouve plus d'interlocuteur affectif mais des machines dépourvues de sentiments. Les relations deviennent dès lors mécanisées et par conséquent il y a rupture des liens sociaux.

Cependant, les jeux pourvus d'une IA offrent aussi la possibilité aux personnes vivantes seules ou isolées de se divertir et de rompre ainsi leur solitude.

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24 février 2011 4 24 /02 /février /2011 19:38

L'intelligence artificielle, née à l'occasion des conférences de Dartmouth durant l'été 1956, n'intervient dans une variété de domaines que depuis très récemment. En effet, ses débuts étaient d'abord l'occasion de développer les nombreuses branches qui ont dans un même temps vu le jour autour de ce phénomène ! Les principales avancées en intelligence artificielle ayant été réalisées dans les premières années de son existence, c'est donc à force de n'avoir eu de cesse d’évoluer que l'IA nous offre seulement maintenant la possibilité d'observer les résultats de plusieurs décennies de recherches en la matière, lesquels, depuis les années 60, n'ont eu de cesse de se perfectionner.

Nous pouvons encore dire aujourd'hui qu'elle n'en est encore qu'à ses débuts et le quart de ses capacités n'ont pas encore été révélées que déjà on la retrouve partout et cela depuis de nombreuses années dans notre vie et même là où on ne la soupçonnerait pas. C'est dire si bientôt elle deviendra inévitable, améliorant la qualité, la productivité, l'adaptation de beaucoup de choses.

Nous pouvons déjà citer une bonne partie de ses domaines d'applications tels que :

  • la banque avec des systèmes experts d'évaluation de risque lié à l'octroi d'un crédit

  • le militaire avec les systèmes autonomes tels que les drones, les systèmes de commandement et l'aide à la décision

  • les jeux électroniques

  • la médecine avec les systèmes experts d'aide au diagnostic

  • la logistique au travers d'approches de résolution de problèmes et de satisfaction de contraintes

  • L’interface vocale ou reconnaissance vocale

  • La reconnaissance visuelle (reconnaissance de forme → vision par ordinateur)

  • La traduction

  • Les robots dans les chaînes de production

...

 

Depuis 50 ans, l’engouement pour cette technologie ne s'est pas calmé.

 

Nous verrons ici quelques exemples de son utilisation :

 

"Les robots dans les chaînes de production" :

 

Se référer à la partie pratique consacrée au robot Puma de General Motors (partie I de ce TPE).

 

Les systèmes de reconnaissance (vocale, de textes, de formes) :

Les techniques de reconnaissance constituent un bon exemple d'intelligence artificielle récente et en développement constant puisqu'ils ne cessent d'évoluer et prennent de plus en plus de place autour de nous.

¤ On peut retrouver cette utilisation dans les appareils photos actuels (encadrement des visages sur l'écran numérique) mais aussi dans les jeux vidéo lesquels se perfectionnent de plus en plus pour mieux rendre la réalité avec une immersion dans le jeu toujours plus probante au fil des années. D'autres logiciels utilisent également la reconnaissance visuelle, notamment pour la surveillance vidéo. Des caméras sont placées à certains endroits (parkings, rues ...) et permettent d'identifier les personnes qu'elles "voient". L'ordinateur intelligent exploite sa base de données pour reconnaître les identités. "Les yeux de l'IA" sont aussi très utilisés en cas d'accident ou d'infraction.

¤ La reconnaissance vocale est de plus en plus performante et on la voit notamment émerger dans le domaine des jeux vidéo, de la téléphonie (messagerie vocale) et de la prise de note.

La reconnaissance des textes est en phase de devenir quant à elle le moyen le plus important dans la numérisation des œuvres manuscrites.

¤ Dans cette même branche, une autre avancée scientifique est la traduction de textes dans n'importe quelle langue. En tenant compte, bien sûr du contexte et du sens des phrases. Elle fait également preuve de compréhension et de logique. Ce n'est donc plus du tout une traduction mot à mot.

¤ La reconnaissance de l'écriture est une autre faculté de certains logiciels imprégnés de l'IA dite faible. Ils sont utilisés dans le but de débarrasser l'homme de certaines tâches fastidieuses. En reconnaissant par exemple les signatures des personnes ce qui n'est pas toujours facile pour l'homme et sa faible vision. Ce système permet de déceler les faux chèques, limitant la fraude et le vol d'identité. La machine détecte si la signature correspond à la bonne personne. Un autre exemple est celui des adresses postales écrites sur les lettres qui sont bien souvent lues et décodées par des systèmes de reconnaissance de l’écriture, utilisant les réseaux de neurones artificiels.

Un exemple de reconnaissance vocale est visible dans les liens du menu (logiciel : Dragon NaturallySpeaking), ainsi qu'un autre lien pour la reconnaissance de forme (avec le projet Kinect de la xbox 360).

Les jeux vidéo :

Du simple morpion aux jeux les plus perfectionnés, l'intelligence artificielle est un passage obligatoire dans la réalisation d'un jeu possédant des interactions « réalistes » avec d'autres personnages non joueurs. Sans elle, l'interaction du joueur avec le jeu ne serait pas au rendez-vous.

pong
Service Game (Sega) a été la première organisation à l’utiliser dans le but de divertir les soldats dans les bases militaires au Japon. C’était des jeux extrêmement simplistes comme "pong" (l'un des tous premiers jeux-vidéo de l'histoire, si ce n'est le premier, se jouant même, à l'origine, sur un oscilloscope !).

Par la suite, voyant le succès de cette société, d’autres développeurs fondèrent leurs propres entreprises. On peut citer Nintendo et Sony (très récent) tous deux japonais.

Actuellement, l’intelligence artificielle est le plus souvent utilisée pour programmer les comportements des personnages gérés par l’ordinateur. Que ce soit un jeu de FPS (first personal shooter : le joueur voit par l’ intermédiaire du personnage) comme Counter-strike, Roleplay (le plus souvent qui rend compte de l'époque médiévale) comme Final Fantaisy, Stratégique comme Age of empire, Massive Multiplayer Online Role Playing Game (MMORPG : jeux en réseaux massivement multi-joueurs) comme World of Warcraft, l’Intelligence Artificielle est partout. Dans ces jeux, on appelle l’IA le gameplay.

La « simulation d'événements » :

simulationEvt

Utilisée dans le domaine spatial, nucléaire, météorologique ..., la simulation d'évènements, aussi appelée simulation numérique, est basée sur des intelligences artificielles qui vont permettre à l'ordinateur de simuler par exemple un phénomène physique complexe comme la chute d'un corps dans différents milieux ou la résistance d'une plate-forme pétrolière à la houle ou l'usure d'un roulement à bille ou encore la simulation d'un tsunami (animation ci-contre). Mais le nombre de calculs effectués ici sont extrêmement nombreux. Un processeur ne suffit donc plus et des « supercalculateurs » sont utilisés afin de limiter les temps de calculs.

 

 

 

 

 

 

 

 

La résolution de problèmes :

 

L'intelligence artificielle aide dans le domaine scientifique, dans tout ce qui concerne la logique et la résolution de problèmes. En effet, le programme intelligent s'adapte et peut au fur et à mesure de ses expérimentation acquérir en autonomie de solides connaissances. En exploitant ses expériences passées, il peut ainsi résoudre les problèmes qui se présenteront par la suite.

 

D’ailleurs, l'IA, sert tant dans le domaine scientifique que dans le domaine militaire où l'homme de guerre peut utiliser la machine dans le but d'élaborer des tactiques. On lui renseigne les facteurs et la machine détermine la stratégie gagnante.



Dépasser les limites physiques de l'homme :

 

 

Un des principaux atouts de ces systèmes intelligents est de remplacer l'homme pour dépasser ses limites physiques. En effet, l'homme de nos jours se trouve parfois dans l'obligation de ne pas intervenir dans certains endroits car ses capacités physiques naturelles l'en empêchent.

Pour vous en convaincre, prenons l'exemple d'une centrale nucléaire. Les hommes ne peuvent pas s'exposer à une radioactivité trop importante alors que le robot lui pourra y accéder en toute sécurité. La machine doit dans ces circonstances savoir ce qu'elle fait et être dotée d'une intelligence qui lui permet de bien agir. En fonction de son environnement, elle doit faire preuve de délicatesse pour manipuler des produits hautement toxiques ou radioactifs. La machine sert ici "d'extension corporelle à l'homme".


Le corps étant la "barrière naturelle" de l'homme, on utilise également des machines dans le domaine spatial. Elles permettent l'exploration de certains astres où l'homme ne peut physiquement pas se rendre. Ces sortes de robots ultra perfectionnés sont munis de caméras et de membres leur permettant de prendre des photos, des vidéos et même de prélever des échantillons. Ces outils de perfections sont considérés comme des intelligences artificielles car ils savent se déplacer et s'adapter à l'environnement qui les entoure. En effet, il faut 9 minutes à un robot sur Mars pour qu'il  reçoive une information venant d'une station terrestre. Pendant cet intervalle de temps, il doit pouvoir se déplacer seul et prendre des décisions pour poursuivre son chemin sans risque.

 

 

Les systèmes experts dans le domaine médical :

 

L'intelligence artificielle peut de la sorte fournir une aide considérable dans le domaine médical. La machine, constituée d'un système expert, aide le médecin à déceler des maladies et des pathologies que l'homme ne peut percevoir. Elle ne prend pas ici de réelles décisions. Elle exploite simplement sa base de connaissances pour trouver des ressemblances avec ce qu'elle observe (ce qui participe autant à son apprentissage). Dans ce cas, son rôle est d'assister le médecin dans ses choix. Cela permet de sauver des vies et de faire avancer le domaine médical.

 

 

Tous ces exemples sont le fruit de nombreuses recherches dont l'origine date du XXème siècle. Leurs impacts restent énormes, à la fois sur les technologies au XXème siècle, et sur celles à venir, en effet l'on voit bien que les avancées d'hier collaborent aux inventions et progrès de demain.

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24 février 2011 4 24 /02 /février /2011 19:28

La liste ci-dessous indique les projets et les réalisations marquantes dans le domaine de l'intelligence artificielle. La quasi-totalité de ces travaux ont été accomplis aux États-Unis et il est à noter qu'une bonne part d'entre eux ont été financés par l'armée américaine. L'un des principaux financeurs de ces travaux fut la DARPA (Defense Advanced Rechearch Project Agency) célèbre pour avoir initié le réseau Arpanet qui a donné naissance à Internet.

  • Logic Theorist (1956) - Ce programme informatique est considéré comme le premier relevant de l'intelligence artificielle. Sa fonction première est la démonstration de théorèmes : une hypothèse de base est définie et subit alors toute une gamme de manipulations élémentaires conformes aux lois de la logique. Après un nombre indéfini d'opérations, le programme abouti (ou non) au résultat recherché. Logic Theorist démontra 38 des 52 premiers théorèmes du 2e chapitre des « Principia mathematica ». Le théorème 2.85 faisait même l'objet d'une démonstration plus élégante que celle des auteurs.

  • Global Problem Solver ou GPS (Système général de résolution de problèmes) (1957) - Etait un résolveur de problème universel. N'importe quel problème formalisé pouvait en principe être résolu par GPS, par exemple des preuves de théorèmes, des problèmes géométriques et des parties d'échecs mais également des casse-têtes et des décryptages de codes secrets. Le GPS sera abandonné en 1967.

  • LISP (LISt Processing ou traitement de listes) (1958) - En s'inspirant du langage IPL, John McCarthy inventa au MIT le LISP, qui devint le langage universel de l'IA. En effet, les qualités du LISP en matière de gestion de mémoire et de représentation lui permirent de supplanter ses concurrents comme l'IPL ou le COMIT. Toutefois, LISP ne devint réellement attractif qu'à partir de 1970.

  • Perceptron (1958) - Le Perceptron fut le premier modèle opérationnel de réseau de neurones en se montrant capable d'apprentissage en modifiant ses connections synaptiques. Grâce à une procédure inventée par Frank Rosenblatt, l'apprentissage du Perceptron se faisait par correction d'erreur, en modifiant les coefficients de poids des signaux entre les cellules (sujet abordé dans les parties précédantes).

  • ANALOGY (1963) - Tom Evans a créé ce programme en se fondant sur l'idée que le cerveau humain, devant une situation donnée, ne raisonne pas selon les voies de la logique, mais en essayant de trouver des ressemblances avec des problèmes déjà rencontrés. Il a tenté de simuler l'aptitude à chercher des ressemblances grâce à ce logiciel capable de trouver des analogies avec ses éxpériences passées.

  • Shakey (1969) - Shakey fut le premier robot ayant fait l'objet de publicité dans le grand public, à la suite d'un reportage très sensationnaliste de la revue Life, qui l'avait baptisé la première personne électronique. Shakey était également censé pouvoir circuler sur la lune pendant plusieurs mois sans recevoir une seule directive de la terre ! Shakey était un cube monté sur roues, équipé d'un bras, d'une caméra vidéo et d'antennes de liaison radio. Il se déplaçait dans un micromonde constitué de 7 pièces reliées par 8 portes, contenant des boites carrées. Celles-ci étaient contournées, déplacées ou empilées en fonction des instructions que le robot recevait par un clavier. Shakey avait une procédure de contrôle nommée STRIPS, qui était un perfectionnement du General problem Solver, et qui constituait sa principale innovation. Le projet Shakey avait pour objectif de créer un robot capable d'enchaîner une série d'actions : circuler dans une pièce pour trouver un bloc, le déplacer au sommet d'une plate-forme après avoir poussé un plan incliné contre elle, et ainsi de suite. En fait, Shakey devint seulement capable de réaliser ces actions de façon indépendante avec une forte probabilité d'échec. Constatant que les objectifs du projet étaient hors de portée, la DARPA mit fin au financement de ces travaux.

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24 février 2011 4 24 /02 /février /2011 19:20

Il existe actuellement un test assez célèbre dans le domaine de l'IA appelé test de Turing, lequel tente de discerner les comportements intelligents de ceux qui ne le sont pas.

Imaginé en 1950 par Alan Turing, considéré aujourd'hui comme un piller majeur de l'IA, il répondit à l'attente des spécialistes de l'époque qui dès l'apparition de l'intelligence artificielle se sont demandés comment il serait possible, un jour, de déclarer avec certitude qu’un programme est intelligent.

Présentons ici la façon qui, selon lui, pourrait distinguer une machine intelligente d’une machine qui ne l’est pas :

 

Le fonctionnement de son test est assez simple. Il s'agit concrètement de confronter un homme à une machine par l'intermédiaire de terminaux « anonymes ». L'humain dans une pièce A doit poser des questions respectivement aux 2 autres individus isolés dans deux autres pièces B et C. L'un étant subtilement une machine (B) tandis que l'autre un humain (C). Les questions/réponses sont acheminées et une conversation s'établit au bout de laquelle, l'humain doit finalement déterminer avec certitude quelles réponses proviennent de la machine. S’il en est incapable, la machine a passé le test et peut être considérée comme intelligente.

Note : les questions/réponses sont formulées par écrit, l'imitation vocale de la part de la machine n'est pas nécessaire.

Note 2 : aujourd'hui encore aucun chatterbot (littéralement robot de discussion) n'a réussi à passer le test avec succès !


7 histoireIA 2

 

Le test de Turing : une personne doit déterminer lequel de ses deux interlocuteurs est la machine !

 

Ce test révèle néanmoins certaines faiblesses : peut-on évaluer l'intelligence seulement en jugeant la communication et la cohérence comportementale ?

 

Plus grave, le test est basé sur l'hypothèse que les êtres humains sont aptes à juger de l'intelligence d'une machine en comparant son comportement avec le comportement humain alors que certains comportements intelligents ne sont pas humains ! En effet, si la machine est plus intelligente qu'un être humain, il lui faudra alors, pour passer le test, délibérément éviter de paraître trop intelligente car si elle était capable de résoudre un problème de calcul qui serait impossible pour un humain, l’examinateur saurait que le programme n'est pas humain et la machine ne satisferait pas au test.

 

Le test de Turing ne vérifie pas la présence, ou l'absence, d'un comportement intelligent, tel que la capacité de résoudre des problèmes difficiles ou de trouver des idées originales. En fait, le programme communiquant pourrait donner des réponses en apparences intelligentes sans toutefois comprendre ses propres réponses.

 

Pour ces raisons et d'autres considérations, certains chercheurs en intelligence artificielle ont mis en doute l'utilité de l'essai. Selon eux, la machine doit non seulement donner des bonnes réponses mais comprendre ce qu’elle répond. Ce qui présente un défi encore plus important pour les chercheurs en intelligence artificielle.

La limite entre un programme conventionnel et un programme intelligent reste donc difficile à déterminer. Il est possible que cette question relève d’avantage de la philosophie que de la science.

 


7 histoireIA 3

 

Et en inédit, pour vous, voici le déroulement d'un véritable test de Turing :

Personnellement je me serais laissé piéger... si je n'avais pas vu la réponse avant de voire le teste... Hum, çà donne à réfléchir.

Source : http://www.conishiwa.org/zones/projets/ia/turing.htm

 

« 

Certaines machines passant le teste "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 répondre si c'est un être humain ou une I.A 

 

Test : A qui avez-vous affaire ?

Le dialogue suivant est la retranscription d'un véritable test de Turing. Essayez de deviner si "l'entité" est un être humain ou une machine.



Examinateur
Aimez-vous le printemps ?
Entité
Ca dépend de mon humeur.
Examinateur
Combien font 11 et 11 ?
Entité
22
Examinateur
Et 512+512?
Entité
Je n'ai jamais été doué en calcul mental.
Examinateur
Ce n'est pas grave, essayez.
Entité
Voyons, 1000 quelque chose. 1024 je pense.
Examinateur
Récitez-moi un poème.
Entité
La servante au grand coeur dont vous étiez jalouse. Et qui dort son sommeil sous une humble pelouse...

Examinateur
Pourquoi ne remplacez-vous pas "au grand coeur" par "au grand air" ? A mon avis ce serait plus joli.
Entité
Je l'aime mieux tel quel.
Examinateur
Pourquoi?
Entité
Vous n'êtes pas sérieux. "Au grand air" et "au grand coeur" ce n'est pas pareil.
Examinateur
Alors remplacez "Et qui dort son sommeil" par "qui tristement sommeille".
Entité
Vraiment, je l'aime mieux tel quel.
Examinateur
Pourquoi ?
Entité
Le rythme du poème est meilleur.
Examinateur
Ce n'est pas mon avis
Entité
Vous aimez Baudelaire?
Examinateur
Oui

Entité
Moi aussi.
Examinateur
Pourquoi
Entité
Je trouve qu'il exprime des sentiments profonds qui correspondent souvent à ce que je peux éprouver. Et puis peut-être aussi que ça me rappelle la période où je l'ai lu pour la première fois quand j'étais ado.
Examinateur
Vous aimez l'art?
Entité
Oui
Examinateur
Vous peignez ?
Entité
Comme un pied. Je suis plus attiré par la musique.
Examinateur
Vous jouez d'un instrument?
Entité
Oui, du piano
Examinateur

Jouez-nous un morceau.
Entité
Je n'ai pas d'instrument.

 

 

»

Alors, est-ce que cette entité est une intelligence artificielle ?


Je vous laisse relire encore une fois... Avant de vous donner la réponse :

(Si vous vouliez un indice, j'ai dit plus haut que : « aujourd'hui encore aucun chatterbot (littéralement robot de discussion) n'a réussi à passer le teste avec succès ! »...)

 

Dur-dur, ses réponses sont vraiment subtiles... Toutefois, 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 sens. »

 

L'entité était donc bien une machine, bluffant n'est-ce-pas ?

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