L’intelligence artificielle, des origines à nos jours

1 Fabrice : intelligence artificielle, des origines nos joursL UNIVERSIT POUR TOUSL intelligence artificielle, des origines nos finitions et approches de l intelligence de l intelligence artificielle : de l esprit dans la machine des statues sacr es et des automates anthropomorphes de l Antiquit jusqu aux NBIC(en passant par Alan Turing et la cybern tique)PlanIntelligence artificielle et r volution num rique(5 mars 2018) technologies de la r volution num rique : l intelligence artificielle et la r volution num rique vue par des philosophes (Michel Serres, Bernard Stiegler) et des scientifiques (G rard Berry)PlanIntelligence artificielle et bigdata(14 juin 2018) les donn es massives rendent l intelligence artificielle plus performante ? disruptives et plateformisation(GAFA, BATXet NATU) principes de l ub quences conomiques, sociales et effets sur la pr servation de la vie priv ePlanIntroduction Caract ristiques d un domaine de recherche porteurSelon Herbert Simon1, un travail scientifique passionnant et important ne se d veloppe qu deux conditions : un probl me significatif doit se pr senter des outils doivent tre disponibles pour l aborder1ersujet d investigation : la nature de la mati rephysiciens / grands acc l rateurs de particules2 mesujet : la nature et l origine de l universastronomie et de l astrophysique / t lescope, engins spatiaux1 Introduction Psychologie, Intelligence Artificielle et Automatique, C.

2 Bonnet, Hoc, G. Tiberghien, Eds., ditions P. Mardaga, 1986 Introduction Caract ristiques d un domaine de recherche porteur3 mesujet d investigation : la nature de la viebiologie mol culaire, biochimie / microscopes lectroniques, traceurs radioactifs, ADN recombinant4 mesujet : la nature de l esprit l origine : un probl me pour psychologues et philosophes question : lien cerveau / pens e ? outil : ordinateur + id es sur le traitement de l information et de l intelligenceIntroduction Bases historiques de l intelligence artificielle La philosophie, les math matiques, la psychologie, la linguistique et l informatique sont toutes les cinq des disciplines qui, depuis leurs origines , ont : pos les m mes questions que l IA d velopp des m thodes pour l IA et produit des r sultats pour l IAD finitions et approches de l IAInformatiqueScience et technique du traitementautomatique de l informationInformation l ment de connaissancesusceptible d tre repr sent par des conventions pour treconserv , trait ou communiqu D finitionsIntelligenceartificielle(ou IA)Discipline scientifique dont l objetest la simulation par machine de processus de la pens eD finitions et approches de l IAIntelligence(1) Facult de comprendre, de d couvrir des relations (de causalit , d identit , etc.)

3 Entre les faits et les choses. Intelligence pratique: adaptation r fl chie de moyens des fins, observ e chez certains animaux sup rieurs et chez l conceptuelle: facult de conna tre ins parable du langage et fond e sur la raison discursive.(2) Aptitude comprendre facilement, agir avec discernement. Intelligence remarquable. (Notion de niveau d intelligence , de comparaison par rapport un syst me semblable)(3) Capacit ou fait de comprendre une chose particuli ex. avoir l intelligence des affaires. (Notion de sp cialisation.)D finitions et approches de l IA Diff rentes approches de la nature de l espritComportement du syst meSimulationMod lisationSubstrat neuronalSciences humaines (et sociales)(psychologie cognitive, psycholinguistique, sciences du langage, philosophie de l esprit)Sciences de l ing nieur(informatique, math matiques)Sciences du vivant(biologie, neurosciences, neuro- physiologie , )neuropsychologie,neuro-philosophieIA classique (symbolique)connexionnisme,IA num rique SCIENCES COGNITIVESD finitions et approches de l IA Diff rentes approches de la nature de l espritApproche descendante (top-down) approche par le c t software/ mind/ pens e / esprit probl me abord par les angles psychologique, linguistiqueet logique, l ing nierie cognitive (connaissances explicites) mod lisation par l intelligence artificielle symbolique ou IA classique (syst mes experts, r gles, bases deconnaissances, ontologies, mod les )

4 Approche ascendante (bottom-up) approche par le c t hardware/ matter/ cerveau / corps probl me abord suivant l angle des neurosciences mod lisation par l intelligence artificielle num rique,mouvement connexionniste (approche bo te noire )D finitions et approches de l IADes syst mes qui pensent comme des humainsDes syst mes qui pensent rationnellement syst me complexeMod lisation cognitiveGPS(Newellet Simon, 1961) syst me limit Logicisme : pens e logiquePascal / Leibniz/ BabbageDes syst mes qui agissent comme deshumainsDes syst mes qui agissent rationnellement syst me passant le test de Turing (1950)Apprendre des connaissances, lesrepr senter, r soudre des probl mes, comprendre (s adapter, m ) syst me pragmatiqueAgent rationnel (1990)qui n est pas n cessairementlogique et quiagit selon ses croyances pour atteindre des objectifsIAforteIAfaibleD finitions et approches de l IA Diff rentes approches de l IAAgir comme un humain approche du test de Turing : l ordinateur doit disposer de capacit s de TALN, de repr sentation des connaissances, de raisonnement automatis et d apprentissage automatique, ainsi que de vision artificielle, reconnaissance des formes et robotiquePenser comme un humain approche de la mod lisation cognitive.

5 N cessit de comprendre comment l tre humain pense (introspection, exp rimentations ), les mod les computa-tionnelssont valid s par des preuves neurophysiologiquesD finitions et approches de l IA Diff rentes approches de l IAPenser rationnellement approche des lois de la pens e : codifier les processusde raisonnement, syst mes intelligents bas s sur la logiqueAgir rationnellement approche des agents rationnels : un agent rationnel est celuiqui agit de mani re obtenir le meilleur r sultat (escompt ) Ces approches reprennent les notions allant de l IA faible(approche pragmatique d ing nieurs) l IA forte(des machines qui pensent , avec une conscience de soi, des sentiments) Les scientifiques de l apr s-guerre avaient deux convictions : l IA capable de conscience tait port e de main l IA consciente d elle-m me tait indispensable pour r aliser des t ches complexesHistorique Introduction Depuis l aube de l humanit , l Homme essaie de donner du sens ce qui l entoure et s interroge sur le monde, la nature, les autres et sur lui-m me L Homme a toujours cherch imiter la Nature espoir d avoir une certaine action ou un certain contr lesur les faits et les choses Face l inconnu et aux questions sans r ponses, l Homme a propos des mod les explicatifs (mythes et sciences) Histoire de l intelligence artificielle = histoire de l volution de la pens e humaine sur les questions portant sur la nature de l esprit (mythes, philosophie, psychologie, sciences) et + histoire des technologies li es ces questions Historique Les pr mices : Antiquit Antiquit gyptienne l esprit dans la machine dans des statues sacr es vers le Xesi cle av.

6 Automates anthropomorphes r alistes en Chine (par Yan Shi, au service de Ji Man) dans la mythologie grecque robots serviteurs du dieu Hepha stos vers 1750 av. Babylone ( poque d Hammurabi), tables pr sentant les algorithmes les plus anciens vers 300 av. algorithmes plus g n raux publi s par des math maticiens grecs (Euclide et Eratosth ne) vers 87 av. machine d Anticyth re, premier calculateur analogique (Archim de ?)Historique Les pr mices : Antiquit et Moyen ge vers le IIIesi cle av. premiers automates de l Antiquit par Philonde Byzance et Ct sibiosd Alexandrie vers le VIIIesi cle Mohamed YbnMoussa al-Khw rizm (n dans les ann es 780, originaire de Khiva dans la r gion du Khwarezm, dans l actuel Ouzb kistan, mort vers 850 Bagdad) th orie des algorithmes + Abr g du calcul par la restauration et la comparaison invention de l alg bre (de l arabe Al-jabr signifiant compensation ) 1ertrait tudier les quations du 1eret 2nddegr au XIIIesi cle le philosophe Raymond Lulle (1232-1315) con oit plusieurs machines logiques d di es la production de connaissance par des moyens logiquesHistorique Les pr mices.

7 Moyen ge et Temps modernes vers 1550 cr ation mythique du Golem par le rabbin de Prague (Maharal) au XVIIIesi cle des philosophes tels que Gottfried Leibniz, Thomas Hobbes ou Ren Descartes explorent la possibilit que toute la pens e rationnelle puisse tre aussi syst matique que l alg bre ou la g om trie (la raison n est que calcul) 1645 Pascaline (machine calcul e invent e par Blaise Pascal) 1703 arithm tique binaire invent e par Leibniz au XVIIIesi cle programmation m tier tisser (Basile Bouchon, Falcon, ) 1735 le fl teur automate (Jacques de Vaucanson)Historique Les pr mices : XIXesi cle 1770 1820 le Turc m canique (canular) 1822 machine calculer automatique, la machine diff rences de Charles Babbage 1836 machine infiniment programmable (Babbage) : cylindre de programmation picots cartes jacquard 1843 criture d un algorithme pour calculer les nombres de Bernoulli sur la future machine analytique de Babbage (Ada Lovelace) 1847 alg bre de Boole (George Boole) 1869 piano logique de Jevons :machine permettant d arriver m caniquement aux conclusions induites par un jeu de pr misses 1876 analyseur diff rentiel de James Thomson (eq.)

8 Diff.)Historique L poque des pionniers 1914 Thomas J. Watson est nomm la t te de la compagnie C-T-R (Computing-Tabulating-RecordingComp.) 1921 repr sentation th trale de R. U. R.(Rossumoviuniverz ln roboti, Rossum sUniversal Robots) Karel apek 1924 Watson renomme la compagnie C-T-Ren IBM 1931 th or me d incompl tude de G del de Kurt G del 1930 cr ation de la Compagnie des Machines Bull( partir des brevets du Norv gien Fredrik RosingBull) 1936 publication de On Computable Numberswithan Application to the Entscheidungsproblem par Alan Turing ind cidabilit algorithmique mod le machine abstraite 1939 IBM commence construire le Mark IHistorique Les ann es 1940 et le d but de la cybern tique une poign e de scientifiques de diff rentes disciplines (math matiques, psychologie, ing nierie, conomie et science politique) commencent discuter de la possibilit de cr er un cerveau artificiel ( origines de la cybern tique) : notion de machines programmables importance de la notion de traitement de l information machine de Turing : application de r gles sur des symboles id e.

9 Programme = donn es syst me automodifiable simulation : si je pouvais imiter la Nature, c est peut- tre que j avais d couvert l un de ses secrets [Mandelbrot, 1963] 1941 le Z3, calculateur programmable de Konrad Zuse 1942 d cryptage d Enigmaau BletchleyPark par TuringHistorique Les ann es 1940 et 1950 1943 calculateur Colossus: calculateur lectronique fond sur le syst me binaire, utilis pendant la Seconde Guerre mondiale pour la cryptanalyse du code Lorenz 1943 d but de la cybern tique (Norbert Wiener), concept de r tro-action 1943 neurone formel (Warren McCullochet Walter Pitts) 1944 calculateur Harvard Mark 1945 VannevarBush : id e des documents hypertextes 1946 ENIACde John Eckert et John Mauchly 1950 Turingpublie un article m morable dans lequel il sp cule sur la possibilit de cr er des machines dot es d une v ritable intelligence. Il remarque qu il est difficile de d finir l intelligence et imagine son c l bre testHistorique Les ann es 1950 et les d buts de l IA dans le jeu de l imitation ( test de Turing ).

10 Si une machine peut mener une conversation (par t l scripteur interpos ) qu on ne puisse diff rencier d une conversation avec un tre humain, alors la machine peut tre qualifi e d intelligente version simplifi e du probl me argumentant qu une machine pensante est au moins plausible le test de Turing a t la premi re hypoth se s rieuse dans le domaine de la philosophie de l intelligence artificielleHistorique Les ann es 1950 et les d buts de l IA 1955 En 1955, Allen Newellet (le futur prix Nobel) Herbert Simon, avec l aide de Cliff Shaw, ont cr le Th oricien logique programme capable de d montrer 38 des 52 premiers th or mes des PrincipiaMathematicade Russell et Whitehead d monstrations in dites dont certaines sont jug es particuli rement l gantes r solution du probl me corps-esprit ? 1956 intelligence artificielle la conf rence de Dartmouth organis e par Minsky, McCarthy, Shannon et Rochester : chaque aspect de l apprentissage, ou toute autre caract ristique de l intelligence, peut tre d crit si pr cis ment qu une machine peut le simuler Historique Les grands espoirs (ann es 1950 et 1960) partir des ann es 1950, les programmes d velopp s l poque sont consid r s par la plupart des gens comme tout simplement extraordinaires : des ordinateurs r solvent des probl mes alg briques de mots, d montrent des th or mes en g om trie et apprennent parler anglais cette poque, peu croient que de tels comportements intelligents soient possibles pour des machines optimisme fou des chercheurs : une machine vraimentintelligente d ici 20 ans investissements massifs (DARPA) approche connexionniste.