Partie 2

L’intelligence artificielle

Quelles applications aujourd’hui ?
Quelles évolutions pour demain ?

Cette seconde partie du travail préparatoire, en amont du festival, a pour objectif d’acculturer les élèves à la thématique scientifique du festival 2022 : l'intelligence artificielle.

Cette rubrique comprend une première page ci-dessous afin de vous donner, à vous enseignants, des éléments sur ce thème, qui vous serviront à mieux cerner le sujet, pour ensuite l'aborder en classe.

Ensuite, nous vous proposons de faire comprendre aux élèves les concepts clés liés à l'IA, à travers des jeux en informatique débranchée.

Algorithmes, données, intelligence artificielle (IA) : autant de termes qui font désormais partie de notre quotidien, mais qui demandent un peu d’explications.

Nous allons essayer de définir les différents concepts et enjeux autour de l'IA.

Qu'est-ce que l'intelligence artificielle (IA) ?

L’intelligence artificielle n’existe pas… mais la puissance combinée des données disponibles, d’algorithmes (souvent fondés sur des approches par apprentissage) et de ressources de calcul (définition INRIA https://www.inria.fr/fr/intelligence-artificielle) permettent à une machine (par exemple un ordinateur ou un téléphone) de réaliser des tâches qui requièrent généralement de l’intelligence, comme le raisonnement ou l’apprentissage.

L’expression « intelligence artificielle », créée dans les années 1950, désigne le domaine de recherche qui étudie les mécanismes de l’intelligence en les modélisant avec des algorithmes et en les expérimentant avec des machines. Ces mécanismes incluent par exemple la faculté de trouver automatiquement des solutions à des problèmes, qui peut mettre en œuvre des capacités de planification, de prédiction, de contrôle, de mémorisation ou d’apprentissage. Par extension, le terme « intelligence artificielle » est souvent utilisé pour désigner des algorithmes simulant ou ayant des points communs avec certaines des capacités d’intelligence des êtres vivants. (L'Intelligence Artificielle... avec intelligence ! , FUN MOOC)

Ces nouvelles techniques ont été rapidement déployées à grande échelle, dans tous les domaines de la vie sociale, dans le transport, l’éducation, la culture et la santé.

Ces IA ont toutes un point commun : la quantité énorme d'informations à leur donner pour qu'elles apprennent et soient efficaces.

Dans la vie quotidienne, l'IA est très présente comme par exemple à travers les systèmes de reconnaissance vocale (Alexa, Siri, Ok Google...), d'images ou encore les recommandations sur YouTube...

Qu'est-ce que fait l'intelligence artificielle ?

L’intelligence artificielle repose sur l’utilisation d’algorithmes qui traitent des données. Un algorithme est une suite d’instructions qui permet de résoudre des problèmes et d’accomplir des tâches complexes. Cette série d’étapes permet de transformer une information d’entrée (valeur d'entrée ou input) en un résultat utile (valeur de sortie ou output).

Une recette de cuisine est une sorte d’algorithme : pour cuisiner un plat (output), il faut avoir les bons ingrédients (input) et suivre une recette qui donne des instructions pour les utiliser correctement (l’algorithme). La suite d’instructions qu’un ordinateur utilise pour prédire l’âge d’une personne (output) à partir de sa photo (input) est aussi définie par un algorithme.

Lien vers le site de Prim à bord : "Le vocabulaire de l'intelligence artificielle" (https://primabord.eduscol.education.fr/le-vocabulaire-de-l-intelligence-artificielle)


Donc les algorithmes développés dans le domaine de l’IA permettent de réaliser des fonctions. En voici quelques-unes :

  • LA PRÉDICTION : par exemple, prédire l’intérêt d’une utilisatrice ou d’un utilisateur d’internet pour un type de contenu culturel à partir de ses données de navigation.

  • LA DÉTECTION : par exemple, détecter s’il y a un visage et à quel endroit à partir d’une photo.

  • L’IDENTIFICATION : par exemple, trouver le nom d’une personne à partir de sa photo.

  • LA PLANIFICATION ET LA PRISE DE DÉCISION : par exemple, choisir le trajet le plus rapide pour aller à l’hôpital à partir de données de circulation.

  • LA GÉNÉRATION DE CONTENU : par exemple, générer un article de journal, composer un morceau de musique...

La combinaison de ces fonctions permet d’accomplir plusieurs tâches de haut niveau. Une grande variété de domaines d’application peuvent bénéficier de la possibilité d’automatiser ces fonctions : l’éducation, le journalisme, la cybersécurité, les jeux vidéo, l’art (musique, cinéma…), la finance, les soins de santé, les transports, le militaire, l’écologie, les sciences du climat, etc.

Qu'est-ce que ne fait pas l'IA ?

À l’heure actuelle, il n’existe pas une intelligence artificielle générale, nommée IA « forte », qui, à l’image de l’intelligence humaine, serait capable d’accomplir des tâches aussi différentes que jouer aux échecs, conduire une voiture et reconnaître des tumeurs. C’est un objectif pour certaines chercheuses et certains chercheurs du domaine, mais les systèmes actuels les plus avancés en sont encore loin.

L’IA d’aujourd’hui est qualifiée de « faible », car si elle peut réaliser certaines tâches de manière plus performante qu’un être humain, ce n’est que sur les tâches précises pour lesquelles elle a été conçue et entrainée.

Certains envisagent aussi le fait qu’une IA générale pourrait un jour avoir des émotions ou une conscience d’elle-même. Nous n’en sommes pas là, et tout ce que peut faire une IA faible consiste à identifier des émotions et à les simuler.

Les enjeux éthiques de l'IA : comprendre le monde de demain


Comment l’IA va-t-elle transformer notre société ?

Les intelligences artificielles sont-elles dangereuses pour les humains ?

Est-ce qu’un jour les machines remplaceront les humains ?

Faut-il prévoir un nouveau statut juridique pour ces "créatures artificielles" ?


"Autant de questions qui nécessitent une réflexion éthique autour de l'intelligence artificielle. C'est le travail qu'a entamé l'UNESCO avec ses Recommandations sur l'éthique de l'intelligence artificielle".

Aujourd'hui, l'intelligence artificielle joue un rôle dans la vie de milliards de personnes. Parfois inaperçue, mais souvent avec des conséquences profondes, elle transforme nos sociétés et remet en question ce que signifie être humain.

Nous avons besoin de politiques et de cadres réglementaires nationaux et internationaux pour garantir que ces technologies émergentes profitent à l'humanité tout entière.

Nous avons besoin d'une IA centrée sur l'humain, qui servirait l'intérêt supérieur des citoyens, et non pas l'inverse.

Le 24 novembre 2021, l'UNESCO a adopté un instrument normatif mondial visant à doter l'IA d'une base éthique solide, qui non seulement protégera mais aussi promouvra les droits humains et la dignité humaine. Cet instrument constituera une boussole éthique et une base normative globale permettant de faire respecter l'État de droit dans le monde numérique".

Source : UNESCO https://fr.unesco.org/artificial-intelligence/ethics#recommandation


Vous pouvez consulter le site suivant pour plus d'information :

Les enjeux éducatifs de l'IA par Margarida Roméro

EIDOS 2021 Margarida ROMERO.mp4

Il est important de maitriser quelques éléments des concepts de l'informatique, dès la petite enfance, pour mieux comprendre le monde :

  • déconstruire les mythes du numérique : les machines ne réfléchissent pas par elles-mêmes, elles n'ont pas d'émotion...

  • actuellement les machines n'égalent pas l'intelligence humaine.

  • l'acquisition des compétences numériques par les élèves est un vrai défi éducatif : proposer des activités, par exemple en informatique débranchée, pour que les élèves comprennent certaines notions liées aux mondes numériques, dont les principes d'abstraction, de catégorisation, de traitement de données.

  • permettre aux élèves d'utiliser des modèles d'IA pour en comprendre le fonctionnement.


La citoyenneté numérique passe par l'apprentissage de la pensée informatique.


Nous vous invitons à consulter les pages "Relier l’intelligence artificielle à l’éducation" de la fondation L’IA pour l’École (https://www.iapourlecole.fr/)


dont les objectifs sont :

  • Faire de l’IA un savoir universel, qui ne serait pas réservé aux férus d’algorithmes ou d’informatique, mais bel et bien une discipline que l’on enseigne et que l’on apprend comme la physique ou l’histoire.

  • Renforcer l’utilisation des outils de l’IA dans l’éducation, afin de permettre une plus grande facilité d’apprentissage.

et les 4 idées fondatrices :

  • L’école est le lieu d’une éducation responsable et citoyenne de l’IA.

  • L’IA doit devenir un savoir transmissible, critiquable, accessible à tous, pour en maîtriser l’usage et le sens.

  • Il est essentiel de rassembler et diffuser des informations fiables et vérifiées pour que le monde de l’éducation s’approprie au mieux les enjeux techniques, éthiques et sociétaux de l’IA.

  • Il est crucial que le monde de l’éducation s’approprie et devienne un acteur à part entière de l’IA.

GLOSSAIRE

  • Machine Learning : l’apprentissage automatique (machine learning) correspond à des algorithmes qui ajustent les paramètres de leurs calculs en fonction des exemples qui leur sont donnés. Cela permet d’adapter leur fonctionnement aux données fournies.

  • Deep Learning : l’apprentissage profond (deep learning) est une architecture qui associe en cascade plusieurs couches d’algorithmes pour hiérarchiser le problème et obtenir des performances bien plus importantes.

  • Neurone artificiel : une fonction qui combine des entrées pour calculer si la valeur de la sortie est plutôt élevée ou basse, son calcul étant ajusté par des paramètres.

  • Réseau de neurones (artificiels) : l’assemblage d’un grand nombre de neurones pour permettre de faire un calcul entrée / sortie très sophistiqué.