Cours d'intelligence artificielle

Introduction

François Denis

Table des matières

1. Qu'est-ce que l'intelligence artificielle ? 1

2. Historique bref et lacunaire 1

3. L'intelligence artificielle après 1950 1

3.1 Fondement théorique 1

3.2 Les neuf objections envisagées par Turing contre la possibilité de l'I.A. 3

3.3 La chambre chinoise de Searle 4

1. Qu'est-ce que l'intelligence artificielle ?

C'est au congrès de Dartmouth en 1956 que l'expression « intelligence artificielle » a été proposée pour désigner le domaine de recherche qui s'ouvrait alors. Le succès de cette appellation provient sans doute de ce qu'elle énonce avec une remarquable économie d'expression une problématique fondamentale : la possibilité de concevoir une machine intelligente. Cela ne signifie pas pour autant que tous les chercheurs de ce domaine s'accordent sur ce que l'on entend par cela. Que signifie en effet construire une machine intelligente ?

2. Historique bref et lacunaire

À quand remonte l'idée de la possibilité d'une intelligence artificielle ? Si l'on veut retenir l'émergence d'un désir de construire ou de concevoir un homme ou une intelligence artificielle comme moment fondateur, il semble qu'il faille remonter très loin.

Dans l'Iliade (chant XVIII), Hephaistos (dieu forgeron) crée des femmes en or qui ont la capacité de parler, travailler, etc.

Des servantes s'empressaient pour soutenir le prince, toutes d'or, mais semblables à de jeunes vivantes ; elles ont un esprit dans leur diaphragme ; elles ont la voix, la force, et les immortels leur ont appris à agir.

Dans la tradition juive, le Golem est un automate à forme humaine en bois ou en argile. Une inscription magique sur le front en fait un serviteur muet et obéissant.

On cite souvent la machine à calculer de Pascal (1642) comme étant la première construction effective d'une machine réalisant ce que l'on pouvait croire l'homme, seul capable de faire. Il semble en fait que la première machine à calculer ait été construite par l'Allemand Wilhelm Schickard en 1623.

La question de savoir ce que révèle de la nature de la pensée le fait que l'arithmétique (élémentaire) soit « reproductible » par une machine a été posée dés cette époque.

3. L'intelligence artificielle après 1950

3.1 Fondement théorique

Les idées dégagées par les recherches de Gödel, Turing, Church et Kleene constituent le fondement théorique de l'intelligence artificielle. Les comportements humains ne sont rien d'autre que le résultat d'un calcul portant sur des données plus ou moins complexes et tout calcul peut être simulé par une machine de Turing universelle. Tous les comportements humains peuvent donc être simulés par une telle machine. Jusqu'au milieu des années 40, cette thèse est purement théorique : il n'est pas question de la valider par des machines réelles. La construction inachevée de la machine analytique de Babbage montre les limites de la technologie mécanique. Les progrès de la technologie électrique puis électronique vont modifier le statut de cette thèse : il devient possible de la valider expérimentalement.

L'histoire de l'informatique et des ordinateurs n'est pas le sujet de ce cours. L'ouvrage « Une histoire de l'informatique » de Philippe Breton est très bien documenté et nous y renvoyons le lecteur intéressé. Signalons quand même quelques dates importantes :

En 1950, Alan Turing écrit « Computing machinery and intelligence », un article dans lequel il propose un test, communément appelé maintenant le test de Turing, qui devra permettre de décider si une machine est intelligente ou non. Il énonce également une série d'objections à l'intelligence artificielle qu'il réfute une à une.

Le test de Turing est basé sur le jeu de l'imitation.

C : X peut-il me dire quelle est la longueur de ses cheveux ?
Je suis coiffée à la garçonne et mes mèches les plus longues font à peu près 20 cm.

Afin que la voix ne puisse pas aider l'interrogateur, les réponses devraient être écrites, ou mieux, dactylographiées. Le meilleur aménagement serait que les deux pièces communiquent par téléscripteur. Ou alors, les questions et réponses peuvent être relayées par un intermédiaire. L'objet du jeu pour le troisième joueur (B) est d'aider l'interrogateur. Sa meilleure stratégie est probablement de donner des réponses vraies. Elle peut ajouter des choses comme

Je suis une femme, ne l'écoutez pas !

mais cela ne lui profitera en rien car l'homme peut faire des remarques similaires. Nous posons maintenant la question : Que se passerait-il si une machine prenait la place de A dans le jeu ?. L'interrogateur se trompera-t-il aussi souvent lorsque le jeu est joué de cette manière que lorsqu'il est joué entre un homme et une femme ? Ces questions remplacent la question originale « les machines peuvent-elles penser ? »'.

Le grand mérite de ce test est d'opérationnaliser la question : les ordinateurs peuvent-ils penser ? Il permet de se passer d'une définition pour l'instant inaccessible de ce qu'est l'intelligence. Deux questions distinctes se posent naturellement :

Les partisans de ce qu'on appelle l'IA forte répondent « oui » aux deux questions. Une très nombreuse littérature a été consacrée à ce test ainsi qu'aux réponses que l'on peut apporter aux questions précédentes. Voir par exemple ci-dessous l'argument de la « Chambre chinoise » de Ronald Searle qui entend prouver que la réponse à la deuxième question doit être « non ».

Dans le cours de l'article, Alan Turing fait également la prédiction suivante :

Je crois que d'ici 50 ans, il sera possible de programmer des ordinateurs, avec une capacité mémoire d'à peu près 109, de façon qu'ils jouent si bien au jeu de l'imitation qu'un interrogateur moyen n'aura pas plus de 70% de chances de procéder à l'identification exacte après 5 minutes d'interrogation.

Il reste 4 ans pour réaliser cette prédiction. Il semble que l'on en soit très loin même si le temps d'interrogation est petit et le taux d'erreur admissible assez grand. Mais est-ce si sûr ?

3.2 Les neuf objections envisagées par Turing contre la possibilité de l'I.A.

Penser est une fonction de l'âme immortelle de l'homme. Dieu a donné une âme immortelle à tout homme et à toute femme, mais à aucun autre animal ni à aucune machine. Aucun animal ni aucune machine ne peut donc penser.
Le fait que les machines pensent aurait des conséquences trop épouvantables. Il vaut mieux croire et espérer qu'elles ne peuvent pas le faire.
Deux sages étaient debout sur un pont enjambant une rivière. L'un dit à l'autre : « J'aimerais être un poisson, ils sont si heureux ! » Le second répondit : « Comment savez-vous si les poissons sont heureux ou non ? Vous n'êtes pas un poisson. » Et le premier répondit : « Mais vous n'êtes pas moi, alors comment savez-vous si je sais ce que ressentent les poissons ? »
Je vous concède que vous pouvez fabriquer des machines qui fassent tout ce que vous avez mentionné, mais vous ne serez jamais capable d'en construire une qui fasse X.

L'avantage de cette objection, c'est qu'elle est modulable dans le temps : X est toujours quelque chose que l'on ne sait pas faire à un moment donné.

La Machine Analytique n'a pas la prétention de créer quoi que ce soit. Elle peut faire tout ce que nous savons lui ordonner de faire.

Cette objection est devenue très classique. L'homme crée la machine, il a donc une supériorité sur elle. Il est pourtant facile de programmer une machine afin qu'elle réalise des tâches que son programmeur ne sait pas forcément faire (comme bien jouer aux échecs, par exemple).

Ces objections et leurs réfutations ont suscité de nombreux travaux.

3.3 La chambre chinoise de Searle

Le philosophe anglais John Searle décrit dans l'article « Minds, Brains and Programs » publié en 1980 une expérience de pensée (Gedankenexperiment) qui selon lui permet de réfuter l'assertion défendue par les partisans de l'IA forte selon laquelle une machine satisfaisant avec succès au critère de Turing doit être considérée comme intelligente. Cette expérience peut être décrite de la manière suivante :

John Searle est enfermé dans une pièce ne communiquant avec l'extérieur que par un guichet et contenant un (très) gros livre dans lequel est écrit une succession de questions et de réponses pertinentes à ces questions, questions et réponses étant rédigées en chinois. Searle précise qu'il ne connaît rien au chinois et que l'anglais est sa langue maternelle. Un expérimentateur lui transmet des messages par le guichet, tantôt en anglais, tantôt en chinois. Searle répond directement aux messages rédigés en anglais alors que pour ceux rédigés en chinois, il est obligé de consulter le livre jusqu'à trouver une question identique au message ; il recopie alors la réponse associée. Searle fait alors remarquer que pour l'expérimentateur extérieur, les messages transmis en chinois sembleront aussi pertinents que ceux transmis en anglais. Et pourtant Searle connaît l'anglais alors qu'il ne connaît rien au chinois. De manière analogue, on ne peut pas déduire du fait qu'un programme passe avec succès le test de Turing qu'il comprenne de quoi il est question.

L'argument semble très fort à première vue. On lui fait souvent l'objection suivante : s'il est vrai que Searle ne connaît pas le chinois, que peut-on dire du système composé de Searle et du livre ? Les partisans de l'IA forte diront que ce système connaît le chinois. La preuve en est qu'il est capable de répondre de manière pertinente à n'importe quelle question rédigée en chinois. Et il semble que l'on ait pas avancé d'un pouce !

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