Tout comprendre sur le fonctionnement de l’intelligence artificielle

Comment fonctionne l’intelligence artificielle ? On entend parler d’elle à toutes les sauces, elle aurait des capacités quasi-infinies. Certains nous assurent que c’est une technologie clé pour notre avenir et qu’elle va tout révolutionner. D’autres nous prédisent l’arrivée de gros problèmes à cause de cette même intelligence artificielle (IA). Qu’en est-il exactement ? C’est ce que je te propose de découvrir dans cet article !

Qu’est-ce que l’intelligence artificielle ?

Il est bien difficile de définir l’intelligence artificielle ! Et pour cause ! Il est bien difficile de définir l’intelligence tout court ! Une intelligence est toute relative ! Un être humain est bien plus intelligent qu’un lion quand il s’agit de lire un roman. Mais mets ce même être humain en pleine savane et on verra bien qui, de lui ou du lion, se révèlera le plus intelligent pour survivre !

Tu comprends bien, dans ce cas, qu’il est difficile de définir ce qu’est l’intelligence artificielle ! Néanmoins, je vais tenter de t’expliquer ce qu’est cette science (relativement) nouvelle dont on entend parler à toutes les sauces actuellement !

On parle d’intelligence artificielle lorsqu’un programme informatique, c’est-à-dire un ensemble d’algorithmes, est capable d’imiter (plus ou moins) l’intelligence humaine lors d’une tâche spécifique.

Les différents types d’intelligences artificielles

Pour bien comprendre comment fonctionne l’intelligence artificielle, il faut savoir qu’il existe différents types d’IA.

L’intelligence artificielle faible

La première, dite intelligence artificielle faible ou intelligence artificielle étroite, est capable de faire des calculs, de traiter un volume important de données ou encore d’apprendre mais elle n’a pas de conscience, ni de sensibilité. C’est-à-dire qu’elle reste un programme informatique. Tout comme ton couteau à pain, ne se réveille pas le matin en se disant « quelle fierté d’être un couteau à pain !», une intelligence artificielle faible est incapable de se dire « je suis une intelligence artificielle, et j’en suis fière ! »

De plus, une intelligence artificielle faible est monotâche. Elle n’est pas capable de faire plusieurs choses en même temps !

L’intelligence artificielle forte

Le deuxième type d’intelligence artificielle est dit fort, ou encore intelligence artificielle générale. Dans ce cas, les programmes font preuve de capacités qui se rapprochent grandement de celles d’un être humain : ils peuvent penser ou raisonner et ne se limite pas à une seule tâche. C’est pourquoi ces intelligences artificielles sont capables de trouver une solution à un problème qu’elles n’ont jamais rencontré.

Ce type d’intelligence n’est pas au point actuellement. La totalité des programmes d’intelligence artificielle présents sur le marché aujourd’hui, sont des IA faibles.

La superintelligence artificielle

Un troisième type d’intelligence est parfois mentionné. Il s’agit alors de la superintelligence artificielle. Dans ce cas, le programme est capable d’avoir un niveau intellectuel plus élevé que celui des humains. Soyons bien clair, ce type d’IA est au stade de science-fiction actuellement. Nous sommes très très loin de mettre au point ce type d’intelligence artificielle même s’il est parfois mentionné lors des débats sur les dangers de l’IA.

Ok, c’est bien beau tout ça, mais concrètement, comment on sait si un programme est aussi intelligent qu’un être humain ou pas ?

Comment fonctionne le Test de Turing?

Les scientifiques sont partis du principe que si un programme est aussi intelligent qu’un être humain, alors on ne peut pas différencier une réponse donnée par l’un ou par l’autre à une question quelconque.

Et c’est là qu’intervient le test de Turing ! C’est Alan Turing qui a mis au point ce test en 1950^[1]. Dans ce test, une intelligence artificielle discute avec un être humain. Un deuxième être humain entre alors en jeu. Il est témoin de la discussion sans savoir qui des deux interlocuteurs est humain et qui ne l’est pas. Si, à la fin du test, le témoin est incapable de distinguer l’humain de l’artificielle, alors le test est validé.

Chat GPT, LE programme d’intelligence artificielle qui fait fureur en ce moment ne valide pas ce test ! Si tu lui demandes de se présenter, il te dira honnêtement qu’il est un programme d’IA…donc on peut facilement le distinguer d’un être humain !

Comment fonctionne l’intelligence artificielle?

Ok, mais concrètement, comment fonctionne l’IA ?

Et bien pour que l’IA fonctionne, nous avons besoin de trois choses :

• Une base de données
• Des équations
• Une puissance de calcul

Une base de données, essentielle pour le bon fonctionnement de l’IA

Une IA n’est rien d’autre qu’un jeune enfant qui apprend à reconnaitre ce qui l’entoure ! Imaginons que je veuille développer une IA qui soit capable de reconnaître un éléphant. Alors je vais lui fournir des images d’éléphants dans différentes positions. En plus de cela, je vais lui montrer un lion, un tigre, un serpent, une autruche….en lui disant à chaque fois : « cet animal n’est pas un éléphant » !

Ensuite, l’IA va calculer des probabilités : « bon, ok, on m’a montré 10 images d’un animal avec une trompe et sur ces 10 images, 9 étaient représentaient un éléphant…donc cette nouvelle image doit être un éléphant »…mais peut-être que, finalement, cette dernière n’était pas un éléphant mais un papillon (si on ne prend pas en compte les autres critères qui différentient un éléphant et un papillon !!!) La précision d’intelligence artificielle dépend donc de la quantité d’images que je vais lui donner lors de son apprentissage.

L’exemple est très simple et pourtant tu imagines déjà le nombre de photos que je devrais donner à mon IA pour qu’elle soit capable de reconnaître un éléphant de manière autonome par la suite !

La quantité phénoménale d’information (photo, texte…) que l’on va donner à l’intelligence artificielle pour qu’elle puisse apprendre, s’appelle une base de données.

Comment des équations permettent le fonctionnement de l’IA

C’est bien beau tout ça, mais comment mon IA va être capable d’enregistrer durant son apprentissage que telle image est bien un éléphant mais que telle autre ne l’est pas ? C’est ici qu’interviennent les équations. On est capable de transformer l’analyse d’une image en équation : la présence d’une trompe va être détectée grâce à une équation, la couleur, grâce à une autre équation, la taille de l’animal grâce à une troisième équation…Chacune de ces équations va être reliée aux autres.

Bien évidemment, je te parle d’équations très complexes ! On est bien loin de l’équation a²+b²=c² de Pythagore ! Ces équations sont bien plus compliquées à résoudre ! Et ce n’est pas une ou deux équations qu’il nous faut pour reconnaître un éléphant, mais bien plus !

Dans le jargon de l’intelligence artificielle, on appelle ces équations reliées les unes aux autres un réseau de neurones, par analogie à ce qui se passe dans un cerveau humain.

Une puissance de calcul indispensable

Et c’est pour résoudre ces nombreuses équations que j’ai besoin d’une puissance de calcul très importante pour faire fonctionner mon programme d’IA.

Aujourd’hui, les IA sont de plus en plus puissante. Au début de l’IA, un programme pouvait reconnaître un éléphant, aujourd’hui, il est capable de dessiner par lui-même l’animal dans des styles allant du plus réaliste au plus loufoque. Mais il peut également me décrire l’animal avec des mots ou répondre à à peu près n’importe quelle question concernant le pachyderme !

Cette stratégie de réseau de neurones que je viens de te présenter n’est pas la seule possible dans le domaine de l’intelligence artificielle, c’est simplement celle qui est la plus utilisée en ce moment. Avant cela, la stratégie consistait à utiliser plutôt des « règles » que fournissaient ceux qui voulaient utiliser l’IA. Chaque stratégie a ses avantages et ses inconvénients. Je ne vais pas rentrer dans les détails mais le gros avantage des réseaux de neurones est leur capacité à apprendre par eux-mêmes.

Machine learning, deep learning…tu as peut-être déjà entendu ces termes ! Mais qu’est-ce que c’est exactement ? Ils correspondent au mode de fonctionnement du réseau de neurones formé par l’ensemble des équations du programme d’intelligence artificielle. Je ne vais pas développer ces termes dans cet article qui est déjà bien long. Mais si cela t’intéresse, dis-le-moi en commentaire et j’y consacrerais un prochain article.

Les performances de l’IA sont donc dépendantes de ces 3 éléments. Plus la base de données sera importante et plus l’IA donnera des résultats qui seront proches de la réalité. De la même manière, plus les équations utilisées seront nombreuses et reliées les unes aux autres, plus le résultat de l’IA sera bon. Mais pour faire tourner tout ça, il faut absolument avoir une puissance de calcul suffisante.

Quels sont les avantages et les limites de l’IA?

L’IA promet d’augmenter les performances et la productivité de notre société! En effet, grâce à ces algorithmes, il est possible d’automatiser, d’accélérer, ou encore de sécuriser certaines actions qui reposaient jusqu’à présents sur les seules compétences des hommes.

Le premier gros avantage est que l’IA a une puissance et une rapidité de calcul inatteignable par le commun des mortels.

Le deuxième avantage est que l’IA fonctionne 7 jours / 7 et 24h/24. Elle est donc bien plus rentable qu’un être humain qui ressent de la fatigue. Mais le revers de la médaille c’est que ces mêmes algorithmes peuvent être victime de cyberattaque comme n’importe quel programme. Il est donc essentiel de mettre en place une cybersécurité à la hauteur de l’application de cette IA.

Il est vrai que l’IA apporte sur un plateau doré de nouvelles compétences et c’est là aussi un point de vigilance à avoir : si on demande à l’IA de faire un travail pour nous, alors nous n’acquerrons pas la compétence nécessaire à ce même travail : nous n’apprendrons pas à écrire, si Chat GPT fait nos devoirs de français, pas plus que nous n’apprendrons à dessiner si Midjourney fait de belles illustrations à notre place.

Je pense aussi qu’il est nécessaire d’être honnête et transparent : il est essentiel de dire quand une IA a été utilisée pour une action ou une autre. Je te le dis tout de suite, aucune IA n’a été utilisée pour écrire les articles de ce blog !

Il reste que l’intelligence artificielle est au cœur d’une controverse, même au sein des scientifiques. Alors que certains soutiennent que l’IA est une magnifique avancée, d’autres, comme Stephen Hawking (en 2014) voit cela comme un réel danger^[2].

Quelles sont les applications de l’intelligence artificielle ?

Je suis sûre que tu utilises déjà l’IA sans même t’en rendre compte. La reconnaissance faciale sur ton téléphone ? C’est de l’IA. Tu as tapé un mot dans ton moteur de recherche préféré, il y a une faute d’orthographe et le moteur de recherche te propose automatiquement la bonne écriture ? De l’IA aussi ! De manière plus large, l’IA s’applique à tous les domaines : santé, éducation, industriel, finance, juridique…voici quelques exemples.

L’IA au cœur du domaine industriel

Si on imagine une usine de production de pièces quelconque, alors l’IA permet d’augmenter la fiabilité de la production, donc de réduire le nombre de pièces défectueuses. Il suffit pour cela de lui avoir appris les « bonnes choses » avec des données représentatives de ce que l’on souhaite faire. L’IA permet également de produire plus vite, tout en réduisant le nombre d’incidents sur les personnes en charge de la production. En 2023, 42% des entreprises utilisent l’IA.

Comment fonctionne l’IA dans le domaine prédictif

A force d’entrainer un programme à reconnaître telle ou telle chose, il devient capable de prédire quelque chose. Je prends un exemple tout bête. J’entraine mon IA en lui donnant une liste de personnes qui sont sorties sans écharpe alors qu’il fait -10°C dehors. Je précise celles qui ont ensuite attrapé un rhume. Lorsque mon IA sera opérationnelle, elle saura me dire qu’elle est la probabilité qu’une personne tombe malade si elle sort dans le froid sans se couvrir. On est bien sur une compétence de prédiction.

Mon exemple est trivial, mais cela peut être rapporté dans le domaine de la santé (bien plus complexe qu’un rhume, comme un cancer^[3] ou encore la schizophrénie^[4]), des assurances, des finances (détection de fraude, possibilité de faire un crédit) ou encore de l’immobilier (consommation énergétique).

Le commerce n’est pas oublié par l’IA

Les chatbots que l’on peut croiser sur les sites marchands et qui répondent aux question d’un internaute sont un parfait exemple de l’utilisation de l’IA. Toutes leurs réponses sont calculées grâce à des algorithmes. Mais ce n’est pas tout, le stockage et la gestion des envois peut également être assisté par de l’IA diminuant ainsi très fortement les erreurs de logistique.

De plus, les suggestions des sites marchands (« ceux qui ont acheté ceci, on également acheté cela »,…) sont aussi issues d’algorithmes !

Et si jamais tu souhaites acheter un produit sur un site non français, alors l’intelligence artificielle pourra te proposer une traduction automatique.

Faut-il s’inquiéter de l’intelligence artificielle ?

L’IA va bouleverser notre rapport au numérique en changeant drastiquement nos habitudes dans un certain nombre de domaines, en particulier dans le monde professionnel. En effet, elle va faire disparaitre certains métiers qui peuvent être réalisés par un robot équipé d’IA. Par contre, de nouveaux métiers vont apparaitre pour des personnes qui seront capables d’installer, de réparer et d’utiliser ces robots. C’est ainsi que les illustrateurs, les rédacteurs ou encore les traducteurs vont devoir se réinventer pour pouvoir côtoyer l’intelligence artificielle sans être mis sur le banc de touche.

Tout comme l’arrivée des machines à charbon a révolutionné le monde du travail, l’arrivée de l’IA marquera un tournant dans le domaine professionnel.

Il faut néanmoins se souvenir que l’IA doit rester au service de l’être humain et non pas l’inverse ! Pour s’assurer de cela, il va falloir qu’elle soit cadrée et réglementée. En effet, la publication de photo issues de l’IA peuvent être utilisée à mauvaise escient.

Bien que l’intelligence artificielle soit à l’origine d’avancées impressionnantes dans de nombreux domaines d’activité, elle reste quelque chose qui fait peur. Certaines personnes imaginent déjà l’IA prendre son indépendance, tel un être maléfique qui viendrait réduire les êtres humains à l’esclavage.

Il faut bien réaliser qu’une telle chose est très peu probable. Comme je le disais plus haut, les IA utilisent des données transmises par des êtres humains. C’est donc nous qui décidons du travail que l’intelligence artificielle accomplira. Dans ces conditions, nous restons maître du choix des applications de l’IA. Et comme la grande majorité des innovations, (y compris la maitrise du feu), c’est l’usage que l’on en fait qui peut être dangereux, pas la technologie en elle-même. C’est pour cela qu’il est nécessaire d’avoir un cadre autour du développement des IA^{[5], [6]}.

Et toi, dis-moi, que penses-tu de l’intelligence artificielle?

Biblio pour savoir comment fonctionne l’intelligence artificielle

[1]         A. M. Turing, « I.—COMPUTING MACHINERY AND INTELLIGENCE », Mind, vol. LIX, n^o 236, p. 433‑460, oct. 1950, doi: 10.1093/mind/LIX.236.433.

[2]         C. CLOUZEAU, « Selon Stephen Hawking, l’intelligence artificielle est un danger pour l’humanité », Web Développement Durable, 12 décembre 2014. https://webdeveloppementdurable.com/selon-stephen-hawking-lintelligence-artificielle-danger-pour-lhumanite/ (consulté le 30 juin 2023).

[3]         I. Garberis, F. Andre, et M. Lacroix-Triki, « L’intelligence artificielle pourrait-elle intervenir dans l’aide au diagnostic des cancers du sein ? – L’exemple de HER2: Could artificial intelligence play a role in breast cancer diagnosis? – The example of HER2 », Bull. Cancer (Paris), vol. 108, n^o 11, Supplement, p. 11S35-11S45, déc. 2021, doi: 10.1016/S0007-4551(21)00635-4.

[4]         M. Terra, M. Baklola, S. Ali, et K. El-Bastawisy, « Opportunities, applications, challenges and ethical implications of artificial intelligence in psychiatry: a narrative review », Egypt. J. Neurol. Psychiatry Neurosurg., vol. 59, n^o 1, p. 80, juin 2023, doi: 10.1186/s41983-023-00681-z.

[5]         « Recommandation sur l’éthique de l’intelligence artificielle – UNESCO Bibliothèque Numérique ». https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000381137_fre (consulté le 30 juin 2023).

[6]         « Textes adoptés – Règles de droit civil sur la robotique – Jeudi 16 février 2017 ». https://www.europarl.europa.eu/doceo/document/TA-8-2017-0051_FR.html (consulté le 30 juin 2023).