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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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