Mineure – Intelligence Artificielle
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Cours : Introduction Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 1 / 57 Administration Plan 1 Administration 2 L'IA c'est quoi ? Fabrice Popineau 3 L'IA, ça a commencé quand ? 4 L'IA c'est quoi ? 5 L'IA et les grandes questions Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 2 / 57 Administration Informations pratiques • Nom : Fabrice Popineau • Email : [email protected] • Bureau : D2.21, Department Informatique • Salle de cours : D1-13E, D1-13G occasionnellement • 16 créneaux de cours avec TDs intercalés → les absents éventuels devront se recaler ! • Modalités de l'examen : présentation orale le lundi 25/01/2016 → précisions supplémentaires à venir Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 3 / 57 Administration Objectifs de la mineure • Apporter une culture de l'IA • Appréhender les enjeux de l'IA • Comprendre l'état de l'art • Être capable de mettre en œuvre certaines techniques IA Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 4 / 57 Administration Bibliographie Artificial Intelligence : a Modern Approach Peter Norvig and Stuart Russell Pearson • 3ème édition • 22e publication la plus citée en informatique sur CiteSeer • traduction française supervisée par F. Popineau • 1216 pages Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 5 / 57 Administration Outils Langages utilisés pendant la mineure : Python • distributions : Anaconda recommandé pour Windows • attention : différences entre les versions 2.x et 3.x ! • tutoriels : http://openclassrooms.com/courses/apprenez-a-programmer-en-python http://python.developpez.com/cours/ Prolog • SWI-Prolog disponible à http://www.swi-prolog.org/ • tutoriels : http://www.learnprolognow.org/ http://www.amzi.com/AdventureInProlog/ Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 6 / 57 L'IA c'est quoi ? Plan 1 Administration 2 L'IA c'est quoi ? Fabrice Popineau 3 L'IA, ça a commencé quand ? 4 L'IA c'est quoi ? 5 L'IA et les grandes questions Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 7 / 57 L'IA c'est quoi ? Première approche Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 8 / 57 L'IA c'est quoi ? Première approche Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 8 / 57 L'IA c'est quoi ? Première approche Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 8 / 57 L'IA c'est quoi ? Première approche Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 8 / 57 L'IA c'est quoi ? Première approche Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 8 / 57 L'IA c'est quoi ? Première approche Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 8 / 57 L'IA c'est quoi ? Première approche Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 8 / 57 L'IA c'est quoi ? Seconde approche : les problèmes difficiles Photo d'une tour anonyme dans une grande ville. Question : à quelle addresse ai-je pris cette photo ? Google Search Techniques Et si vous voulez voir la réponse. Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 9 / 57 L'IA c'est quoi ? Seconde approche : les problèmes difficiles http://rjlipton.wordpress.com/2014/02/28/practically-pnp/ Their paper can also be read at another level, below the surface, that reflects on complexity theory. Their paper shows that there are SAT solvers capable of solving hard natural problems in reasonable time bounds. What does this say about the strong belief of most that not only is 𝖯 ≠ 𝖭𝖯 but that the lower bounds are exponential ? Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 10 / 57 L'IA, ça a commencé quand ? Plan 1 Administration 2 L'IA c'est quoi ? Fabrice Popineau 3 L'IA, ça a commencé quand ? 4 L'IA c'est quoi ? 5 L'IA et les grandes questions Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 11 / 57 L'IA, ça a commencé quand ? Officiellement Workshop organisé à Dartmouth College en 1956 par John McCarthy et formellement proposé par McCarthy, Marvin Minsky, Nathaniel Rochester et Claude Shannon. Le terme IA a été forgé par McCarthy à cette occasion. “We propose that a 2 month, 10 man study of artificial intelligence be carried out during the summer of 1956 at Dartmouth College in Hanover, New Hampshire. The study is to proceed on the basis of the conjecture that every aspect of learning or any other feature of intelligence can in principle be so precisely described that a machine can be made to simulate it. An attempt will be made to find how to make machines use language, form abstractions and concepts, solve kinds of problems now reserved for humans, and improve themselves. We think that a significant advance can be made in one or more of these problems if a carefully selected group of scientists work on it together for a summer.” (McCarthy et al. 1955) Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 12 / 57 L'IA, ça a commencé quand ? Préhistoire Philosophie Mathématiques Psychologie Économie Linguistique Neurosciences Automatique Fabrice Popineau logique, méthodes de raisonnement l'esprit vu comme système physique fondements de l'apprentissage, langage, rationalité représentation formelle et preuve algorithmes, calcul, décidabilité, complexité probabilité adaptation perception et motricité techniques expérimentales : psychophysique théorie formelle des décisions rationnelles représentation des connaissances grammaire substrat physique pour l'activité mentale systèmes homéostatiques, stabilité, conception d'agents simplement optimaux Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 13 / 57 L'IA, ça a commencé quand ? Petite histoire abrégée de l'IA 1943 1950 1952–69 1950s 1956 1965 1966–74 1969–79 1980–88 1988–93 1985–95 1988– 1995– 2003– Fabrice Popineau McCulloch & Pitts : premier modèle de neurone, cybernétique Turing : “Computing Machinery and Intelligence" Look, Ma, no hands ! Premiers programmes d'IA : Checkers de Samuel, Logic Theorist de Newell et Simon, Geometry Engine de Gelernter Rencontre de Dartmouth : “Artificial Intelligence" adoptée Algorithme de Robinson pour le raisonnement logique l'IA découvre la complexité calculatoire La recherche sur les réseaux de neurones disparaît quasiment Premiers développements de systèmes à base de connaissance Boom de l'industrie des systèmes experts Crash de l'industrie des systèmes experts : “Hiver de l'IA" Retour en grâces des réseaux de neurones Retour des probabilités, augmentation générale de la complexité techniques “Nouvelle IA" : ALife (vie artificielle), GAs (algorithmes génétiques), soft computing Agents, agents, partout … nouvelle quête pour une IA de niveau humain Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 14 / 57 L'IA, ça a commencé quand ? Hommage à John McCarthy Contributions à l'informatique • Lisp (!) • Multi-tâches • Advice Taker • Circonscription • … Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 15 / 57 L'IA, ça a commencé quand ? Grandes espérances It is not my aim to surprise or shock you – but the simplest way I can summarize is to say that there are now in the world machines that think, that learn and that create. Moreover, their ability to do these things is going to increase rapidly until – in a visible future – the range of problems they can handle will be coextensive with the range to which the human mind can be applied. We have invented a computer program capable of thinking non-numerically, and thereby solved the venerable mind-body problem. – Herbert Simon, 1957. Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 16 / 57 L'IA, ça a commencé quand ? Premiers succès Logic Theorist a prouvé 38 des 52 théorèmes du chapitre 2 des Principia Mathematica Geometry Theorem Prover a prouvé des théorèmes qui posent des difficultés à des étudiants de première année de mathématiques à l'université ELIZA, un psychothérapeute artificiel a aidé de nombreux hypocondriaques SHRDLU, un système de dialogue avec un bras robotisé MYCIN, un système expert de diagnostic des infections bactériennes du sang est meilleur que bien des jeunes médecins Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 17 / 57 L'IA, ça a commencé quand ? Premiers succès : SHAKEY • 1969-1971 : Le robot Shakey (Fikes, Hart, Nilsson) • Planification logique (STRIPS) • Planification de mouvement (graphe de visibilité) • Apprentissage inductif (PLANEX) • Vision artificielle Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 18 / 57 L'IA, ça a commencé quand ? Premiers succès : SHRDLU • 1968-1970 : compréhension du langage naturel, développé par Terry Winograd au MIT • Monde des blocs et planification Fabrice Popineau Person: Pick up a big red block. Computer: OK. Person: Grasp the pyramid. Computer: I don't understand which pyramid you mean. Person (changing their mind): Find a block which is taller than the one you are holding and put it into the box. Computer: By "it", I assume you mean the block which is taller than the one I am holding. Computer: OK. Person: What does the box contain? Computer: The blue pyramid and the blue block. Person: What is the pyramid supported by? Computer: The box. Person: How many blocks are not in the box? Computer: Four of them. Person: Is at least one of them narrower than the one which I told you to pick up? Computer: Yes, the red cube. Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 19 / 57 L'IA, ça a commencé quand ? ELIZA Un programme qui simule un psychothérapeute dialoguant avec son patient. Codé au MIT entre 1964–1966 par Joel Weizenbaum. La première version s'appelait DOCTOR. (Faire M-x doctor sous emacs) Le script reposait sur une simple collection de motifs syntaxiques, un peu comme des expressions régulières (pattern-matching à l'époque) Chaque motif avait une réponse associée, et on pouvait y insérer des parties de l'entrée (après de simples transformations comme "my" ↔ "your") Weizenbaum a été choqué des réactions : • les psy pensaient qu'il y avait du potentiel • les gens assimilaient la machine a une personne (anthropomorphisme) • beaucoup ont pensé qu'il avait résolu le problème du langage naturel Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 20 / 57 L'IA, ça a commencé quand ? PARRY Colby a modélisé un paranoïaque en utilisant les mêmes techniques aux alentours de 1968 PARRY est doté d'émotions basiques. Si on l'agace, il se met à répondre de façon plus hostile Dans un test de Turing, des experts psychiatres ont été incapables de distinguer les divagations de PARRY de celles de vrais paranoïaques. Fabrice Popineau H: P: H: P: H: P: H: P: H: P: H: P: Good afternoon. My name is Doctor Jones. Pleased to meet you. How are you? All right I guess. Could you tell me your name? Pat Smith. I though you might have some problems. I've been upset lately. By what? People get on my nerves sometimes. Tell me more. Do you know anything about bookies? Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 21 / 57 L'IA, ça a commencé quand ? Si on les fait causer ensemble … P: I don't understand your motives. E: Why don't you understand my motives? P: Shouldn't I be? E: Why do you say that just now? P: That's just the way it is. E: Suppose that's the way it were not. P: So? E: I am not sure I understand you fully. P: You harp on the same questions too much. E: What does that similarity suggest to you? P: I don't get you. E: Do you wish that you did get I? ... Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 22 / 57 L'IA, ça a commencé quand ? Les échecs : les "pour" et les "contre" Drew McDermott : “Saying Deep Blue doesn't really think about chess is like saying an airplane doesn't really fly because it doesn't flap its wings” John McCarthy : “Chess is the Drosophila of artificial intelligence. However, computer chess has developed much as genetics might have if the geneticists had concentrated their efforts starting in 1910 on breeding racing Drosophila. We would have some science, but mainly we would have very fast fruit flies.” Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 23 / 57 L'IA c'est quoi ? Plan 1 Administration 2 L'IA c'est quoi ? Fabrice Popineau 3 L'IA, ça a commencé quand ? 4 L'IA c'est quoi ? 5 L'IA et les grandes questions Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 24 / 57 L'IA c'est quoi ? Définitions ``The exciting new effort to make computers think … machines with minds, in the full and litteral sense'' (Haugeland, 1985) ``[The automation of] activities that we associate with human thinking, activities such as decision-making, problem solving, learning …'' (Bellman, 1978) ``The study of mental faculties through the use of computational models'' (Charniak et McDermott, 1985) ``The study of the computations that make it possible to perceive, reason and act'' (Winston, 1992) ``The art of creating machines that perform functions that require intelligence when performed by people'' (Kurzweil, 1990) ``A field of study that seeks to explain and emulate intelligent behaviour in terms of computational processes'' (Schalkoff, 1990) ``The study of how to make computers do things at which, at the moment, people are better'' (Rich et Knight, 1991) ``The branch of computer science that is concerned with the automation of intelligent behaviour'' (Luger et Stubblefield, 1993) Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 25 / 57 L'IA c'est quoi ? Définitions • Faire exécuter par une machine une tâche qui, effectuée par l'homme lui demanderait une certaine intelligence… • Tout ce que l'informatique classique ne sait pas (encore) faire… • «L'IA est la science qui se fixe pour but de faire faire par une machine tout ce qu'un homme peut faire…» (Jacques PITRAT) • «Dès lors qu'une fonction mentale a été programmée, les gens cessent de la considérer comme un ingrédient essentiel de la véritable pensée… Le cœur de l'intelligence se trouve toujours repoussé au delà… L'Intelligence Artificielle est tout ce qui n'a pas encore été inventé. (Douglas Hofstadter) Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 26 / 57 L'IA c'est quoi ? L'IA, c'est la science des machines qui : pensent humainement pensent rationnellement agissent humainement agissent rationnelllement Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 27 / 57 L'IA c'est quoi ? Agir humainement : l'approche par le test de Turing Turing (1950) "Computing machinery and intelligence" • "Can machines think" → "can machines behave intelligently ?" • Test opérationnel pour définir un comportement intelligent : le jeu de l'imitation • Prédiction que d'ici l'an 2000, une machine pourrait avoir 30% de chances de tromper un individu lambda pendant 5mn • Anticipation de tous les arguments majeurs contre l'IA pour les 50 ans à venir • Suggestion des composants majeurs de l'IA : connaissance, raisonnement, compréhension du langage, apprentissage Problème : le test de Turing n'est pas reproductible, constructif ou même du ressort de l'analyse mathématique. Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 28 / 57 L'IA c'est quoi ? Agir humainement : l'approche par le test de Turing Turing (1950) "Computing machinery and intelligence" • "Can machines think" → "can machines behave intelligently ?" • Test opérationnel pour définir un comportement intelligent : le jeu de l'imitation • Prédiction que d'ici l'an 2000, une machine pourrait avoir 30% de chances de tromper un individu lambda pendant 5mn • Anticipation de tous les arguments majeurs contre l'IA pour les 50 ans à venir • Suggestion des composants majeurs de l'IA : connaissance, raisonnement, compréhension du langage, apprentissage Problème : le test de Turing n'est pas reproductible, constructif ou même du ressort de l'analyse mathématique. Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 28 / 57 L'IA c'est quoi ? Agir humainement : compétences nécessaires ? • Traitement du langage naturel pour communiquer à un niveau humain • Représentation des connaissances pour enregistrer des informations et des connaissances de niveau humain • Raisonnement automatique pour tirer des conclusions pertinentes des informations fournies • Apprentissage pour s'adapter à de nouvelles circonstances et extrapoler à partir des cas déjà vus. Il existe une version plus évoluée du test de Turing, dénommée Test Total de Turing dans lequel l'interrogateur peut envoyer des images et fournir des objets au sujet. Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 29 / 57 L'IA c'est quoi ? John Searle et la chambre chinoise • Les programmes ne manipulent que des formes (syntaxe) • La conscience manipule un sens (sémantique) • Le test de Turing ne prouve rien ! ⇒ test trop faible Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 30 / 57 L'IA c'est quoi ? Robert French et le test de la mouette • Un peuple qui ne connaîtrait qu'une seule espèce d'oiseaux : les mouettes. • Ce peuple se poserait le problème de réaliser une machine volante. • Pour savoir s'il a réussi, il utiliserait le test de la mouette : une machine sera dite volante s'il est impossible de la distinguer d'une mouette dont le comportement est observé à l'aide d'un radar. • Les avions, les hélicoptères, les montgolfières et les oiseaux autres que les mouettes ne passent pas le test de la mouette. Pour Robert French passer le test de Turing est une condition suffisante d'intelligence, mais seulement d'intelligence humaine. Imposer une imitation servile du comportement humain c'est se protéger à trop bon compte du risque de devoir admettre que des machines intelligentes sont devenues nos concurrentes. Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 31 / 57 L'IA c'est quoi ? IA faible et IA forte Intelligence artificielle forte projet de créer une machine capable non seulement de simuler un comportement intelligent, mais d'éprouver une réelle conscience de soi, de « vrais sentiments » et une compréhension de ses propres raisonnements. Moteur de la discipline, mais suscite de nombreux débats. Intelligence artificielle faible approche pragmatique d'ingénieur. Chercher à construire des systèmes de plus en plus autonomes, des algorithmes capables de résoudre des problèmes d'une certaine complexité. La machine semble agir comme si elle était intelligente. C'est principalement sur base de cette hypothèse que la plupart des techniques actuelles d'intelligence artificielle sont utilisées. Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 32 / 57 L'IA c'est quoi ? Le test de Turing : version moderne Le "Loebner Prize" : version moderne du Test de Turing, tenu annuellement, avec un prix de 105 dollars. Les participants comprennent : des humains, des ordinateurs et des juges. La notation : note d'humanité, du moins humain au plus humain Tous les ans un prix de US$2000 pour le programme le plus humain Celui qui atteint une meilleure note qu'un humain gagne US$105 (personne pour l'instant …) Transcripts des chats du concours 2013 Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 33 / 57 L'IA c'est quoi ? Penser humainement : l'approche par les modèles cognitifs • Comment pensent les humains ? Deux méthodes d'investigation : 1 introspection 2 expérimentations psychologiques • Si on a pu créer une théorie de la pensée humaine, on peut essayer d'en réaliser un modèle informatique. • Si le modèle informatique tient des raisonnements analogues au raisonnement humain, alors il y a de bonnes chances que le modèle soit juste. • Dans GPS, Simon et Newell s'intéressaient moins au fait que le programme trouve la bonne réponse qu'à la trace du raisonnement suivi – contrairement à d'autres chercheurs à la même époque. • Les sciences cognitives essaient de construire des modèles du raisonnement humain en s'appuyant sur des modèles informatiques issus de l'IA et sur les résultats de la psychologie expérimentale. Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 34 / 57 L'IA c'est quoi ? Penser rationnellement : l'approche par les lois de la pensée Socrate est un homme, tous les hommes sont mortels, donc Socrate est mortel. • Aristote : la pensée correcte, les syllogismes sont des motifs qui fournissent toujours des conclusions correctes si les prémisses le sont. • Naissance de la logique en tant que discipline • Développement de la logique formelle vers la fin du 19ieme et le début du 20ieme siècle • Principe de résolution de Robinson en 1965 Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 35 / 57 L'IA c'est quoi ? Penser rationnellement : l'approche par les lois de la pensée • Courant logicien en IA : utiliser la logique pour représenter les connaissances et le raisonnement • Quelques obstacles à cette approche : 1 difficile de représenter toutes les connaissances sous forme logique, la logique des prédicats du 1ier ordre ne suffit certainement pas 2 différence entre résoudre les problèmes en théorie et en pratique : il faut d'énormes capacités de calcul • Avantages : on maîtrise la théorie utilisée. Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 36 / 57 L'IA c'est quoi ? Penser rationnellement : l'approche par les lois de la pensée Le problème de l'IA, c'est le raisonnement de sens commun. Il n'y a qu'à le créer ! Objectifs : • 30 personnes entrent des données de journaux, de dictionnaires, etc. • Après 6 ans, 106 assertions ont été entrée ; l'objectif était de 108 • CYC avait sa propre ontologie, ses propres représentations de la causalité, de la pertinence, etc. Le projet a été arrêté en 1994 (après 50 millions de dollars). Il reste une version open source tout à fait intéressante. Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 37 / 57 L'IA c'est quoi ? Décisions rationnelles Terme de rationnalité utilisé dans un sens très technique : • chercher à atteindre au maximum les objectifs prédéfinis • ne se préoccuper que des décisions qui sont prises, pas du processus qui y conduit • les buts sont caractérisés en terme d'utilité des résultats • être rationnel siginifie maximiser votre utilité espérée ⇒ intelligence artificielle = rationalité par le calcul Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 38 / 57 L'IA c'est quoi ? Agir rationnellement : l'approche des agents rationnels • Agir rationnellement ≡ essayer d'atteindre ses buts étant donné ses croyances • Un agent est quelque chose capable de percevoir et d'agir • Encapsule les besoins de deux autres approches : 1 agir rationnellement peut nécessiter de penser rationnellement, mais ça n'est pas suffisant 2 les capacités exhibées dans le test de Turing sont utiles à un agent pour communiquer et se comporter en adéquation avec son environnement Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 39 / 57 L'IA c'est quoi ? Agir rationnellement : l'approche des agents rationnels Deux avantages à étudier l'IA sous cet angle : 1 plus général que l'approche Lois de la pensée, ne ferme pas les portes sur d'autres techniques pour combler des lacunes 2 plus adapté à une approche scientifique « dure » que les modèles reposant sur le comportement humain, la rationalité recherchée est clairement définie. 3 Nous nous concentrerons sur la construction d'agents rationnels et sur les principes qui les sous-tendent 4 Atteindre une rationalité absolue (parfaite, toujours prendre la meilleure décision) est presque toujours impossible, les ressources nécessaires étant trop importantes. Mais nous chercherons tout de même à comprendre comment trouver cette meilleure décision. Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 40 / 57 L'IA c'est quoi ? Autre vision : selon Stuart Russell Les blancs jouent et gagnent en 2 coups Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 41 / 57 L'IA c'est quoi ? Autre vision : selon Stuart Russell La vie d'un humain : • 100 ans × 365 jours × 24 heures × 3600 secondes × 640 muscles × 10 / seconde = 20.1012 actions en une vie • sans parler de l'activité cérébrale • le monde qui nous entoure possède un espace des états très vaste, inconnu, partiellement observable et probabiliste • donc être intelligent est prouvé être difficile • alors comment fait-on pour y arriver ? Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 41 / 57 L'IA c'est quoi ? État de l'art Qu'est ce qui est atteignable à l'heure actuelle ? • Play a decent game of table tennis • Drive safely along a curving mountain road • Drive safely along Telegraph Avenue • Buy a week's worth of groceries on the web • Buy a week's worth of groceries at Berkeley Bowl • Play a decent game of bridge • Discover and prove a new mathematical theorem • Design and execute a research program in molecular biology • Write an intentionally funny story • Give competent legal advice in a specialized area of law • Translate spoken English into spoken Swedish in real time • Converse successfully with another person for an hour • Perform a complex surgical operation • Unload any dishwasher and put everything away Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 42 / 57 L'IA c'est quoi ? État de l'art Qu'est ce qui est atteignable à l'heure actuelle ? • Play a decent game of table tennis • Drive safely along a curving mountain road • Drive safely along Telegraph Avenue • Buy a week's worth of groceries on the web • Buy a week's worth of groceries at Berkeley Bowl • Play a decent game of bridge • Discover and prove a new mathematical theorem • Design and execute a research program in molecular biology • Write an intentionally funny story • Give competent legal advice in a specialized area of law • Translate spoken English into spoken Swedish in real time • Converse successfully with another person for an hour • Perform a complex surgical operation • Unload any dishwasher and put everything away Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 43 / 57 L'IA c'est quoi ? IA : une activité économique et industrielle • "artificial intelligence" = 27 millions de résultats dans Google • sur forbes.com : 7000 entrées • sur nytimes.com : 5000 entrées • 84% Of Enterprises See Big Data Analytics Changing Their Industries' Competitive Landscapes In The Next Year Vers des programmes avec de la personnalité Communication directe de cerveau à cerveau Selon les neurosciences, votre corps modèle vos idées L'IA contrôle déjà les humains Narrative science NASA Remote Agent No hands across America Google's car Pegasus Système conversationnel qui fournit des informations par téléphone au sujet des vols pour une compagnie aérienne. • Watson Système de représentation de la connaissance par apprentissage. A gagné à Jeopardy face à des humains. • Deep Blue Joueur d'échecs • Sky Image CATaloguing system • • • • • • • • • Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 44 / 57 L'IA c'est quoi ? Le paysage de l'IA Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 45 / 57 L'IA c'est quoi ? IA : Une activité de recherche Association Française pour l'Intelligence Artificielle Journée de promotion pour l'IA le 26/10/2014 5 ECCAI fellows français élus cette année : http:/AI/images/eccai.jpg Des modèles formels pour les systèmes multi-agents ont été introduits et étudiés dans de différents domaines, pas seulement en informatique (dans les systèmes distribués et en IA), mais également en Andreas Herzig (IRIT, CNRS) économie et en sciences sociales. L'exposé se Quelles logiques pour les systèmes focalisera sur les modèles logiques des concepts multi-agents ? centraux : connaissance, croyance, temps et action. Il adoptera la perspective de la représentation des connaissances, discutant les aspects problématiques des approches standards. Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 46 / 57 L'IA c'est quoi ? IA : Une activité de recherche Association Française pour l'Intelligence Artificielle Journée de promotion pour l'IA le 26/10/2014 5 ECCAI fellows français élus cette année : http:/AI/images/eccai.jpg François Pachet (Sony CSL, Sony) Créativité et style : de nouveaux problèmes pour l'IA. Fabrice Popineau La créativité, comme forme spécifique d'intelligence humaine est un problème qui concerne l'intelligence artificielle au plus haut point. Je montrerai comment cette question peut se décliner sous la forme de "bons" problèmes pour l'IA : à la fois bien posés et difficiles. Ces idées seront illustrées par des applications dans le domaine des arts et de l'entertainment. Je resituerai mes recherches dans une tradition "parisienne", en référence aux chercheurs qui l'ont popularisée (Laurière, Pitrat, Perrot, Greussay). Du "program first, think later" cher à Greussay à la vision constructiviste de la recherche en IA, je défendrai l'idée que la problématique de la créativité peut renouveler la notion de problème, centrale à notre domaine. Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 46 / 57 L'IA c'est quoi ? IA : Une activité de recherche Association Française pour l'Intelligence Artificielle Journée de promotion pour l'IA le 26/10/2014 5 ECCAI fellows français élus cette année : http:/AI/images/eccai.jpg Hélène Fargier (IRIT, CNRS) Problèmes combinatoires de décision sous incertitude Fabrice Popineau L'aide à la décision, et en particulier la décision sous incertitude, est un sujet héritier de traditions scientifiques anciennes, particulièrement en économie et en psychologie cognitive. On a assisté plus récemment en intelligence artificielle, à l'émergence d'approches logiques et qualitatives du problème. Cette tendance découle de l'intérêt fondateur de l'IA pour les questions de représentation des connaissances et de raisonnement. Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 46 / 57 L'IA c'est quoi ? IA : Une activité de recherche Association Française pour l'Intelligence Artificielle Journée de promotion pour l'IA le 26/10/2014 5 ECCAI fellows français élus cette année : http:/AI/images/eccai.jpg Jérôme Euzenat (LIG, Inria) Représenter, communiquer, échouer Fabrice Popineau Nos travaux se situent dans le domaine de la représentation de connaissance que nous abordons à travers un prisme particulier : plutôt que de se concentrer sur les mécanismes d'inférence, nous nous sommes intéressés à l'utilisation de la représentation de connaissance dans la communication (entre agents informatiques et humains). C'est sans doute pourquoi nous nous sommes investi dans le web sémantique : un merveilleux médium de communication de connaissance. Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 46 / 57 L'IA c'est quoi ? IA : Une activité de recherche Association Française pour l'Intelligence Artificielle Journée de promotion pour l'IA le 26/10/2014 5 ECCAI fellows français élus cette année : http:/AI/images/eccai.jpg Leila Amgoud (IRIT, CNRS), La théorie computationnelle de l'argumentation Fabrice Popineau L'argumentation est l'activité à laquelle un agent s'adonne pour essayer de persuader une audience composée d'un ou plusieurs agents (voire de s'auto-persuader) d'adopter un point de vue. La persuasion se fait par un échange d'arguments soutenant ou réfutant le point de vue. Je montrerai comment formaliser cette activité et comment l'utiliser à résoudre des problèmes bien connus en intelligence artificielles tels que le raisonnement en présence d'informations incohérentes et l'aide à la décision sous incertitude. Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 46 / 57 L'IA c'est quoi ? IA : une activité de recherche à Supélec • à Metz dans la majeure SIR : apprentissage automatique, robotique • à Gif au dans la majeure SI • thèse de Georges Dubus : apporter personnalisation et personnification à des programmes agents (Y. Bourda + F. Popineau) Vers des programmes avec de la personnalité • thèse de Youssef Meguebli : fouille d'opinions dans les réseaux sociaux (B.L. Doan + F. Popineau) • N. Sabouret, N. Bénacer … Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 47 / 57 L'IA c'est quoi ? L'IA : des projets à plusieurs millions de dollars • IBM Watson • Logiciel : DeepQA patenté par IBM, tourne au dessus de Hadoop. Java, C++, Prolog. • Matériel : 90 serveurs avec des processeurs IBM à 8 coeurs, avec 4 threads par coeur ! Mémoire vive : 16To, et la totalité de sa base en RAM. Puissance de calcul : 80 Teraflops. •Fabrice Données dictionnaires, encyclopédies. Popineau: DBpedia,WordNet, Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 48 / 57 L'IA c'est quoi ? Les 3 percées qui ont permis à l'IA de déferler sur le monde : • Données massives • Calculateurs toujours plus rapides + parallélisme Largest neuronal network simulation achieved using K computer 1,73e9 neurones connectés par 10,4e12 de synapses = 1\82944 processeurs, 40mn pour simuler 1s d'activité en temps-réel. • Meilleurs algorithmes • solveurs sat • deep-learning • heuristiques pour les problèmes NP-complets (CSP) http://www.wired.com/2014/10/future-of-artificial-intelligence/ Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 49 / 57 L'IA et les grandes questions Plan 1 Administration 2 L'IA c'est quoi ? Fabrice Popineau 3 L'IA, ça a commencé quand ? 4 L'IA c'est quoi ? 5 L'IA et les grandes questions Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 50 / 57 L'IA et les grandes questions Universal Artificial Intelligence http://www.hutter1.net/ai/uaibook.htm Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 51 / 57 L'IA et les grandes questions La vraie question que pose l'IA … n'est pas tellement de savoir comment donner un comportement «intelligent» à une machine mais plutôt de savoir comment un comportement «symbolique» de haut niveau a pu naître chez l'homme. Human Connectome Project Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 52 / 57 L'IA et les grandes questions La vraie question que pose l'IA … n'est pas tellement de savoir comment donner un comportement «intelligent» à une machine mais plutôt de savoir comment un comportement «symbolique» de haut niveau a pu naître chez l'homme. Le Code de La Conscience (S. Dehaene) Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 53 / 57 L'IA et les grandes questions Pourquoi fait-on de l'IA • Pour créer des systèmes intelligents • Plus ils seront intelligents, mieux ce sera • On pense pouvoir y arriver • Les seules limites sont l'ingéniosité et la physique • Pour mieux comprendre l'intelligence humaine • Pour porter sa flamme encore plus loin Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 54 / 57 L'IA et les grandes questions Et si on y arrive ? "The first ultraintelligent machine is the last invention that man need ever make." (Irving J. Good, 1965) L'IA pourrait nous permettre d'atteindre nos rêves les plus fous : • éviter la guerre • éviter les catastrophes (écologiques) • conquérir l'univers • … Ce serait l'événement le plus important dans l'histoire de l'humanité… . Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 55 / 57 L'IA et les grandes questions Et si on y arrive ? "The first ultraintelligent machine is the last invention that man need ever make." (Irving J. Good, 1965) L'IA pourrait nous permettre d'atteindre nos rêves les plus fous : • éviter la guerre • éviter les catastrophes (écologiques) • conquérir l'univers • … Ce serait l'événement le plus important dans l'histoire de l'humanité… et peut-être le dernier. Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 55 / 57 L'IA et les grandes questions Doit-on s'inquiéter de l'IA ? Certains pensent que oui : http://www.independent.co.uk/news/science/ stephen-hawking-transcendence-looks-at-the-implications-of-artificial-intel html • Quel chemin va suivre l'IA ? • Quel est le scénario le plus favorable ? le pire ? (Parmi les scénarios réalistes !) • Peut-on influencer le cours des choses et le devenir de l'IA ? • par des considérations techniques ou sociétales ? • quelles mesures doit-on prendre ? Ceci nécessite qu'on y réfléchisse sérieusement ! Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 56 / 57 L'IA et les grandes questions Doit-on s'inquiéter de l'IA ? Si une civilisation extra-terrestre nous envoyait un email disant : «on arrive dans 30 à 50 ans», est-ce qu'on répondrait juste : «Ok, appelez-nous quand vous êtes là, on laisse la lumière allumée.» ? (Stuart Russell) La communauté IA a besoin d'un engagement institutionnel fort et pas trop lointain. Des choses sont en marche : • Oxford : Future of Humanity Institute • Cambridge : Center for the Study of Existential Risks • US Air Force : Test, Evaluation, Verification, and Validation for Autonomy Fabrice Popineau Mineure – Intelligence Artificielle 10 novembre 2015 57 / 57
