L’intelligence artificielle, ou IA, qu’est-ce que c’est?

L’intelligence artificielle c’est aujourd’hui beaucoup de choses, d’éléments, qui proviennent de domaines différents et variés qui ensemble forment l’IA d’aujourd’hui.

Si vous ne l’avez pas encore fait, je vous invite à lire l’histoire de l’intelligence artificielle.

De manière générale, c’est reproduire artificiellement, c’est-à-dire créer ou construire (nous les humains) une certaine forme d’intelligence.

Nous ne parlerons ici ni de programmation, ni de mathématiques, mais bien d’intelligence et à cette fin, nous passerons rapidement, après avoir rappelé ce que nous définissons être l’intelligence, à un exercice de mise en pratique de l’intelligence, un problème.

Mais d’abord, rappelons ce qu’est cette intelligence que nous voulons automatiser.

L’intelligence est l’ensemble des processus trouvés dans des systèmes, plus ou moins complexes, vivants ou non, qui permettent d’apprendre, de comprendre ou de s’adapter à des situations nouvelles. - Wikipedia

Nous allons ici découvrir quels processus permettent d’apprendre, de comprendre et de s’adapter.

Nous ne parlerons ici ni de programmation (bien que nous pouvons évidemment le programmer), ni de machine (bien que l’on en aura souvent besoin), mais bien de reproduire afin de comprendre l’intelligence et plus particulièrement l’intelligence humaine, bien que les animaux, les plantes et tous les systèmes vivant présentent certaine(s) forme(s) d’intelligence qui sont tout aussi intéressante(s) à reproduire et que nous, humains, reproduisons d’ailleur.

Commençons par un problème.

Un Problème

L’intelligence artificielle, c’est résoudre des problèmes, que l’on appelle parfois casse-têtes.

Commençons donc par un casse tête. Nous verrons ensuite les outils et les techniques que nous, humains mais aussi êtres vivants, avons créés et développés afin de résoudre les problèmes que nous rencontrons.

Un paysan part en voyage avec un renard, une oie et un sac de haricots.
Il arrive face à une rivière qu'il doit traverser à l'aide d'un petit bateau qu'il trouve sur la berge.

Malheureusement, le bateau est trop petit pour acceuillir tous ce petit monde. Il ne peut faire traverser qu'un seul élément à la fois et ce avec deux contraintes: 

- si laissés ensemble, le renard mangera l'oie, 
- et de la même manière, l'oie mangera les haricots.

Comment faire?


Avant de nous attaquez à comment faire pour résoudre un problème, nous commençons par voir ce qu’est un problème et comment le définit-on. Nous verrons que dans la pratique, résoudre un problème commencera, et consistera, toujours par sa définition.

Un problème […] est une situation dans laquelle un obstacle empêche de progresser, d’avancer ou de réaliser ce que l’on voulait faire. Un problème naît lorsqu’il y a une différence entre l’état des choses et celui souhaité, ou lorsqu’il y a anormalité, c’est le cas en industrie ou en physiologie. - Wikipedia

La représentation que nous pouvons faire ici ressemble étrangement à la représentation faite d’un système expert dans L’Histoire de l’Intelligence Artificielle. Les systèmes experts ayant pour but de résoudre un (et un seul) problème, c’est finalement logique.

A est ici une situation ou l’état des choses et B l’Etat souhaité ou résultat. Avec cependant, un obstacle entre les deux.

Revenons à notre problème et tentons de le définir.

Voici, dans la fenêtre de gauche, notre état initial: un paysan 🧑‍🌾, accompagné d’un renard 🦊, d’une oie 🪿, et d’un sac de haricots 🫘 se retrouve face à une rivière 🛶. Et dans la fenêtre de droite, l’état souhaité.

Nous savons déjà, car décrit dans l’énoncé du problème, que le renard ne peut être laissé seul avec l’oie et que l’oie ne peut être laissée seule avec les haricots.

Ici nous recevons dans l’énnoncé les règles que nous devons suivre mais dans la nature, les problèmes peuvent se présenter de manière plus ou moins explicite que cela. Que devrions-nous faire si nous ne connaissions pas ces règles?

Ici se pose, à peu près toujours, la question “que connaissons nous vraiment du problème?”

Il s’agirat alors de passer par des essais et des erreurs afin de se rendre compte de la réalité du problème, ou la situation, et ensuite d’en apercevoir les résultats possibles, que nous jugerons “souhaités” ou pas.

C’est un des principes majeurs de l’Apprentissage Automatique des machines (Machine Learning en anglais), et c’est aussi tout simplement un des processus les plus utiles pour nous, humain, qui est d’apprendre.

Apprendre

Acquérir une connaissance […]. - Wiktionary

Comme évoqué précedemment, nous reçevons explicitement dans notre problème une série de règles: ne pas laisser le renard et l’oie seuls et ne pas laisser l’oie et les haricots seuls.

Mais que ce passerait-il si nous ne connaissions pas ces règles? Il nous faudrait alors les déterminer. Le processus en question consiste à faire des essais et des erreurs.

  • Essai n°1: je prend le renard avec moi de l’autre côté de la rivière.
  • Résultat: l’oie mange les haricots.

L’état obtenu n’est pas celui que nous souhaitons car les petits pois ont disparu dans la fenêtre de droite.

Nous apprenons, ou renforçons l’idée, que l’oie ne peut être laissée seule avec les petits pois. La règle équivalente entre le renard et l’oie serait apprise si l’on commençait avec les petits pois.

  • Essai n°2: je prend les petits pois avec moi de l’autre côté de la rivière.
  • Résultat: le renard mange l’oie.

Si l’on continue, nous saisissons qu’en commençant avec l’oie, l’état obtenu est acceptable car tous les éléments sont encore là, et que nous pouvons donc continuer, aller plus loin, dans la résolution de notre problème.

  • Essai n°3: je prend l’oie avec moi de l’autre côté de la rivière.
  • Résultat: l’oie est bien passée de l’autre côté et le renard ne touche pas aux petits pois.

Ici, nous saisissons que la seule possibilité au départ, c’est de commencer avec l’oie. Saisir une connaissance, ou un sens, c’est comprendre.

Comprendre

Saisir le sens […], se faire une juste idée […] de quelque chose - Wiktionary

Nous pouvons déduire que face à la rivière, notre voyageur ne pouvant laisser seul ni le renard avec l’oie, ni l’oie avec le sac de haricots, la seule possibilité qui reste est bien de commencer avec l’oie.

Pour aller plus loin à partir d’ici, il nous faudra apprendre ou comprendre que la seule manière d’atteindre notre état souhaité, c’est de revenir avec des éléments afin que ceux-ci ne se mange pas entre eux.

Une fois que nous avons appris ou compris cela, notre problème devient tout de suite plus facile. Nous avons alors un choix qui s’offre à nous, mais qui au final, n’aura pas réellement d’incidence sur le résultat.

Une foix notre choix effectué, la solution ne reste plus qu’à être déroulée.

Récapitulons

L’intelligence artificielle, ou l’intelligence tout court:

  • c’est résoudre des problème
  • c’est apprendre, comprendre et s’adapter
  • représente donc à la fois un processus (apprendre) et son résultat (comprendre).