L’intelligence artificielle est pour Porsche la technologie la plus importante pour l’avenir

Les progrès technologiques rapides dans le domaine font de l’intelligence artificielle (IA) l’une des technologies clés du 21e siècle – grâce au Big Data et à l’augmentation exponentielle des capacités informatiques. Le constructeur automobile Porsche mise beaucoup dessus. Mais quel est son fonctionnement?

Il y a 50 ans, L’IA (AI en anglais) était devenue pour la première fois un concept grand public – sous la forme d’un film hollywoodien. En 1968, le réalisateur Stanley Kubrick demanda au supercalculateur HAL 9000 de prendre le contrôle du vaisseau spatial dans son épopée de science-fiction «2001 : l’odyssée de l’espace». Une machine plus intelligente que l’homme?

En tant que discipline universitaire, L’IA avait 12 ans lorsque le film est sorti. En juillet 1956, elle est arrivée au célèbre Dartmouth College, dans le New Hampshire (États-Unis). C’est alors qu’un groupe de mathématiciens et d’ingénieurs électriciens ambitieux s’est réuni au Dartmouth Summer Research Project. Artificial Intelligence est un projet initié par John McCarthy, qui a inventé le LISP – le deuxième langage de programmation le plus ancien au monde.

Naissance de « l’intelligence artificielle »
Après quelques semaines laborieuses cet été-là, les dix penseurs invités avaient produit une plume d’écriture dense et de nombreuses idées. Machines parlantes; des réseaux basés sur le cerveau humain; ordinateurs auto-optimisants; et même la créativité de la machine semblait être à la portée de cette génération fondatrice euphorique. Cependant, leur développement le plus important a été l’expression «intelligence artificielle», qui a donné naissance à une nouvelle discipline qui fascinerait les gens du monde entier à partir de ce moment – et qui a en fait été adopté plus rapidement que prévu.

La même année, Arthur Lee Samuel – l’un des participants à la conférence et un informaticien du Massachusetts Institute of Technology (MIT) – a enseigné à un ordinateur IBM 701 comment jouer aux contrôleurs de jeux de société. Son programme utilisait une méthode permettant à la machine de tirer des leçons de sa propre expérience, en particulier dans les versions ultérieures. En 1961, il a joué contre le champion d’État du Connecticut – et a gagné. Cette approche représentait l’idée de base de l’IA en action : l’apprentissage de logiciels sur la base de grandes quantités de données.

Chant d’ordinateur
Cette année-là également, un ordinateur de type 704 a appris la chanson «Daisy Bell» aux laboratoires Bell et l’a reproduite à l’aide d’une synthèse vocale. Cela a évidemment attiré Stanley Kubrick, car il avait fait chanter la même chanson dans le film du superordinateur HAL 9000. Pour les masses à l’époque, tout cela était de la pure science-fiction; mais aujourd’hui, personne ne tombe de sa chaise avec surprise si leur ordinateur joue de la musique. C’est une autre des capacités de HAL 9000 qui reste encore hors de portée: une IA «forte» ou «générale», c’est-à-dire une IA qui imite complètement ou qui pourrait même remplacer les humains, reste un rêve utopique.

Le test de Turing est appliqué pour déterminer si un développement d’intelligence artificielle est comparable à celui d’un humain. Bien qu’aucun système technique ne réussisse ce test dans un avenir prévisible, les machines peuvent déjà faire mieux que les humains. Par exemple, ils sont extrêmement utiles pour analyser de grandes quantités de texte ou de données et constituent le socle des moteurs de recherche Internet. Intégrées dans d’innombrables applications pour smartphone, nous emportons cette IA «faible» dans nos poches où que nous soyons – et en tant qu’utilisateur, nous en sommes presque à peine conscients. Mais tous ceux qui parlent à Alexa ou à Siri voient également leurs phrases analysées à l’aide d’algorithmes d’intelligence artificielle; John McCarthy a fait un commentaire sans prétention sur le sort des applications d’intelligence artificielle: «Dès que cela fonctionne, personne ne l’appelle plus« intelligence artificielle ».

Deep Blue bat le champion du monde d’échecs Garry Kasparov
L’étonnement est de mise à chaque fois qu’Amnesty International franchissait une nouvelle étape, par exemple en 1997 lorsque Deep Blue battait le champion du monde d’échecs sur ordinateur, Garry Kasparov. Les jeux sont toujours un banc d’essai populaire pour les scientifiques de l’IA, et ils offrent également de bonnes possibilités de publicité.

Jeopardy, par exemple, est un jeu télévisé qui implique que les candidats doivent identifier la bonne question à laquelle un terme donné est la bonne réponse. Les tâches définies étaient généralement formulées de manière à être délibérément ambiguë et à exiger la mise en relation de plusieurs faits pour trouver la bonne réponse – rendant le défi beaucoup plus difficile. Cependant, le système IBM «Watson» a réussi à battre les deux détenteurs de records humains en 2011, après avoir été alimenté avec 100 gigaoctets de texte. Plutôt que de s’appuyer sur un algorithme individuel, Watson en utilisait simultanément des centaines pour trouver une réponse potentiellement correcte via un chemin. Plus nombreux sont les algorithmes qui parviennent indépendamment à la même réponse, plus grande est la probabilité que Watson parvienne à la bonne conclusion.

DeepMind bat le champion du monde « Go » Lee Sedol
DeepMind, une start-up londonienne fondée en 2010 et intégrée au groupe Google en 2014, a ensuite suscité un vif enthousiasme. Elle a développé une application d’intelligence artificielle optimisée lors de l’apprentissage de jeux. AlphaGo s’est fixé pour objectif de battre un champion du monde «Go» humain – ce qui était considéré comme une tâche presque insurmontable étant donné l’extrême complexité de ce jeu de stratégie. AlphaGo a atteint son objectif pour la première fois en 2016, en battant le champion du monde en titre Lee Sedol de Corée du Sud : un jalon attendu depuis longtemps. Actuellement, le programme AlphaZero ne se défait que de lui-même, car il renonce aux exemples de jeux humains et n’apprend qu’en jouant seul : les joueurs humains n’ont plus aucune chance de gagner contre AlphaZero.

Cet exploit est rendu possible par les réseaux de neurones artificiels. Les neurones sont des cellules nerveuses qui forment un réseau auquel une tâche individuelle est attribuée, telle que la vision. Un nombre apparemment infini de neurones sont connectés de manière dynamique dans le système nerveux humain. Le cerveau humain apprend en ajustant la densité de ces réseaux sur une base continue. Les chemins fréquemment utilisés deviennent plus forts, tandis que les connexions négligées dépérissent.

Réseau neuronal artificiel
Un réseau de neurones artificiels tente de reproduire cette structure. Les neurones artificiels en réseau prennent en compte les valeurs d’entrée et introduisent ces informations dans des neurones créés dans des couches de niveau inférieur. À la fin de la chaîne, une couche de neurones de sortie fournit une valeur de résultat. La pondération variable des connexions individuelles confère au réseau une propriété particulièrement remarquable : la capacité d’apprentissage. Aujourd’hui, les réseaux sont de plus en plus basés sur ces niveaux; ils sont plus complexes et plus entrelacés, c’est-à-dire plus profonds, grâce à une capacité informatique accrue. Certains réseaux de neurones profonds sont constitués de plus de 100 couches de programme connectées en série.

Cependant, l’IA doit être formée – dans le cadre d’un processus également appelé apprentissage en profondeur. Dans ce processus, les systèmes reçoivent des informations correctives provenant d’une source externe, par exemple un humain ou un autre logiciel. Le système tire ses conclusions des réactions qu’il reçoit – et il apprend.

Tests pratiques prometteurs chez Porsche
Le DSI de Porsche, Mattias Ulbrich, estime que l’intelligence artificielle est la technologie la plus importante pour l’avenir et qu’elle nous aidera à consacrer tout notre temps à ce qui compte vraiment. « L’IA participera à la création de valeur. De la même manière que les robots nous soulagent déjà physiquement aujourd’hui, l’IA nous aidera à réfléchir et à prendre des décisions lors de travaux de routine », explique-t-il. Les départements de développement ont beaucoup de travail à faire avant que nous atteignions ce point. Une considération clé dans ce travail concerne les aspects de la sécurité et de la vie privée.

Tobias Große-Puppendahl et Jan Feiling, du département principal du développement de l’électronique et de l’électronique, ont abordé le sujet chez Porsche. Les développements tels que la personnalisation, l’intelligence des essaims et la protection de la sphère privée nécessitent tous une IA afin de préserver la confidentialité absolue lors de la collecte et de l’échange de données. L’équipe a pour objectif de minimiser l’échange de données en utilisant un «apprentissage fédéré» dans lequel un système d’intelligence artificielle local situé dans la voiture tire les enseignements du comportement de l’utilisateur. Par exemple, si un conducteur dit «J’ai froid», l’IA devrait augmenter le chauffage. Il transmet son succès d’apprentissage – ou pour le dire autrement, son expérience – au cloud et aux instruments globaux d’IA installés dans ce pays, tandis que des données spécifiques telles que des protocoles de langage peuvent rester dans la voiture. En fin de compte, l’intention derrière les données est la clé : chaque utilisateur exprime un souhait à sa manière, mais attend le même résultat. Pensez à rencontrer une personne dont nous ne comprenons pas la langue, mais elle est en mesure de préciser si elle a froid.

Science fiction pure
Bien sûr, HAL 9000 de « 2001 : l’Odyssée de l’espace » de Stanley Kubrick est également capable de le faire. Mais une rébellion d’IA contre les humains est une pure science-fiction – du moins pour le moment – et la téléportation telle que vue dans Star Trek restera probablement pour toujours un rêve utopique. Après tout, une bonne science-fiction ne reflète pas exclusivement une technologie de pointe peu connue du grand public – telle que l’ordinateur chantant – mais explore également les domaines de l’incroyable fantaisie. Le professeur Sebastian Rudolph, spécialiste de l’IA basé à Dresde, estime que les futurs scénarios de rébellion artificielle sont extrêmement farfelus compte tenu de l’état actuel de la technologie. Il dit que, comme c’est le cas pour toutes les technologies, l’IA pourrait être mal utilisée – et en fait que des erreurs pourraient être commises lors de sa mise en œuvre.

Nous ne devrions donc peut-être pas avoir plus ni moins peur de ce type de développement que du progrès technique en général. Et vu de cette façon, il est logique que nous participions tous à la conception de ce progrès technique. C’est ce que Tobias Große-Puppendahl et Jan Feiling ont intériorisé chez Porsche – et en fait dans le meilleur de la tradition de la société, à la suite de Ferry Porsche lui-même : « Nous ne pouvions pas trouver d’IA qui nous séduisait. Alors nous l’avons construit nous-mêmes. »

Photo : Porsche