Intelligence artificielle : divers champs d’application

Les champs d’application de l’intelligence artificielle

La polyvalence est un des avantages de l’intelligence artificielle. Cette science intervient dans des domaines assez variés, c’est ainsi qu’elle est présente dans des secteurs de la vie quotidienne par le GPS, l’informatique, la reconnaissance faciale, la météo et bien d’autres domaines. Elle est aussi utilisée dans le monde du spectacle et de l’art. On peut par exemple la trouver dans la science-fiction comme la robotique ou les divers jeux virtuels. Y a-t-il une liste exhaustive des champs d’application des technologies de l’IA ?

Les domaines d’intervention de cette science moderne sont vastes et variés. On ne peut pas tout énumérer, cependant en voici des références intéressantes.

Les mathématiques

Il y a deux méthodes fondamentales dans cette branche, ce sont :

  • Le système expert : c’est un logiciel qui a les capacités de simuler l’attitude d’un homme doué face à une tâche bien déterminée. Ce domaine confirme le prestige de l’intelligence artificielle, tout simplement parce qu’imiter un tel comportement relève du génie, mais aussi parce que cette activité est très prisée. Le logiciel MYCIN par exemple a été inventé en 1974. Il est spécialisé dans le diagnostic de certains types de leucémies. Sa mission est qualifiée de système expert
  • Le calcul formel par opposition au calcul numérique : il s’intéresse aux expressions symboliques. Il permet entre autres de calculer la dérivée d’une fonction numérique pendant que le calcul numérique sert à trouver la valeur d’une fonction réelle en un point précis. MATHEMATICA et MAPLE sont pour le moment les deux logiciels sur le marché pour effectuer tous les calculs formels exigés.

La résolution de problèmes

On parle ici de la représentation, de l’analyse et de la résolution de problèmes concrets. Elle est réservée aux jeux. C’est le cas de Backgammon qui est un programme inventé depuis quelques années. Le jeu d’échecs fait aussi partie des illustrations parfaites de la résolution intelligente des problèmes. Vous avez alors plus de 10 puissance 50 possibilités avant de jouer un coup aux échecs, grâce à l’analyse rapide de l’ordinateur.

Le jeu de Go fait l’objet de test pour différentes méthodes d’intelligence artificielle parce qu’il tient aux programmeurs de jeux. Par rapport au jeu d’échecs, l’ordinateur donne 10 puissance 170 possibilités pour jouer un coup au jeu de Go. Les jeux ne sont évidemment pas les seuls champs d’application du système.

Le système de l’IA peut permettre d’établir un emploi de temps, de colorier une carte de géographie, de résoudre des casse-têtes logiques, des problèmes de mathématique complexes, de trouver un chemin dans un labyrinthe ou dans une maison. C’est le rôle des robots domestiques. Tous ces champs sont classés moins visibles mais présente dans la vie quotidienne.

La médecine et la reproduction du modèle humain

Il s’agit ici essentiellement de la bionique, des réseaux neuronaux.

Qu’est-ce que la bionique ? Cette science assez étendue a pour mission de développer électroniquement des modèles pour reproduire des systèmes de réception, de traitement de l’information, de commande et d’autorégulation des êtres vivants. Ces modèles sont bien entendu de source naturelle car ils sont plus parfaits que les systèmes inventés par les ingénieurs.

Grâce à la bionique, la médecine est capable de remplacer des membres ou fragments de membres mutilés par des machines. Cela constitue un exploit important pour la science informatique.

Le réseau de neurone par définition est simplement un modèle élémentaire venant du cerveau humain. Chaque cellule représente une fonction à seuil avec une sortie et des entrées en contact avec d’autres neurones. La reconnaissance des formes et particulièrement des visages est l’exemple palpable de réseaux neuronaux qui permettent d’exécuter des tâches pas évidentes.

Ces neurones du cerveau possèdent plusieurs propriétés importantes à exploiter par l’intelligence artificielle. La répartition de l’information sur l’ensemble du réseau et la programmation non explicite illustrent parfaitement ces propriétés.

Les reconnaissances

La reconnaissance de la parole : malgré l’évolution scientifique, les chercheurs n’ont pas encore trouvé un logiciel capable d’arraisonner les paroles d’un émetteur à ce jour. Cela est dû au fait que comprendre un mot ou une phrase demande plus d’informations indispensables, à savoir le contexte et la connaissance du monde.

Un dictaphone automatique pour les besoins commerciaux a cependant été inventé en 1994. Pour son fonctionnement, l’émetteur est tenu de séparer chacun des mots prononcés sans aucune liaison. La reconnaissance de la parole pourrait être au service des handicapés grâce à l’invention de la voiture à commande vocale. La réalisation d’un tel projet pourrait être très salutaire pour l’humanité.

La reconnaissance de l’écriture : reconnaitre une écriture dactylographiée n’est pas une technologie aussi simple qu’on le pense, même s’il y a actuellement des logiciels performants sur le marché. Les écritures manuscrites intelligentes sont difficiles à mettre en place, pour ne pas dire impossibles.

Les chercheurs se contentent pour le moment de la reconstitution de mouvement de la main à partir de texte écrit afin saisir ce qui a été écrit. Mais ce n’est que de simples recherches. La seule tentative est celle testée dans les organisateurs électroniques ou dans les jeux de style « Nintendon DS ».

La reconnaissance des visages : elle était redoutée au début par bon nombre de personnes mais aujourd’hui, l’intelligence artificielle a démystifié les difficultés. Grâce à l’utilisation de réseaux neuronaux, les résultats de la reconnaissance faciale sont intéressants.

La robotique

Les robots industriels ne datent pas d’aujourd’hui, ils sont utilisés dans les usines aéronautique et automobile pour assembler par exemple les pièces de véhicule. Il existe différents types de robots de ce genre.

Ceux de la première génération pouvaient effectuer un ensemble de tâches préenregistrés, le robot de seconde génération a la possibilité de reconnaitre les visuelles et de prendre de certaines décisions.

La machine de troisième génération est encore en projet, mais le rôle qu’on veut lui assigner sera d’être vraiment autonome pour se déplacer dans un environnement inconnu.

Que fera le robot domestique ou ménager ? Les chercheurs sont très avancés dans ce domaine. Il est important de savoir que la robotique industrielle agit actuellement dans les travaux à haut risque comme la réparation dans les centrales nucléaires. L’astronomie est un des secteurs bénéficiaires des prouesses de l’intelligence artificielle avec l’envoi de robots sur Mars pour récupérer et étudier les échantillons de roches.

Les machines d’aujourd’hui sont de plus en plus sophistiquées et performantes avec des possibilités d’imiter les émotions de l’être humain, en fonction des circonstances.

On peut les catégoriser selon les tâches que chacune peut exécuter. Ainsi on a :

  • Les robots qui résistent aux conditions difficiles d’utilisation dans les industries, le commerce et autres tâches pénibles et répétitives
  • Ceux qui peuvent présenter, guider, surveiller et assister et qu’on appelle robot de garde
  • Les robots androïdes qui ressemblent à l’homme. Ils ont les attitudes et les émotions des humains. Ils peuvent déjà exécuter des tâches de ménage, mais ces prototypes ou humanoïdes fonctionnels sont toujours en cours de perfectionnement
  • Ceux offrant une compagnie utile sont pour le moment à la phase expérimentale au Japon. Ils seront de vrais compagnons ou assistants pour les personnes âgées se trouvant abandonnées ou dans la solitude. Il existe par exemple des robots qui jouent le rôle de babysitter et proposent des jeux éducatifs aux enfants

L’apprentissage et la didactique

L’apprentissage : la nécessité d’inventer un logiciel d’apprentissage autonome a guidé le choix de l’intelligence artificielle à investir dans ce domaine. Une étude en cours va certainement permettre de mettre en place un logiciel ou module d’apprentissage à partir de base de données ou connaissances humaines qui pourront permettre de travailler et apprendre tout seul.

Le domaine didactique est possible grâce aux tuteurs intelligents. Il prend en compte différents types d’enseignements classiques ou d’apprentissage de savoir faire regroupés dans le système d’EIAO (Environnements Interactifs d’Apprentissage avec Ordinateur). Il s’agit de :

  • Résoudre des problèmes
  • Comprendre le raisonnement (correct ou erroné) de l’élève
  • Etablir un profil de l’élève
  • Lui proposer des exercices en fonction de ce profil

Le langage avec l’intelligence artificielle

Le traitement du langage naturel : le véritable problème du traitement du langage réside dans sa compréhension, que ce soit pour traduire un texte dans une autre langue ou de le résumer. C’est pourquoi il faut posséder des connaissances syntaxiques, sémantiques et pragmatiques en plus de représentations internes.

Par exemple, un ordinateur peut-il comprendre les nuances de compléments dans cette phrase et la traduire fidèlement : « Le professeur a envoyé l’élève chez le principal parce qu’il bavardait / voulait le voir / ne pouvait plus le supporter ».

Lorsqu’un logiciel cerne un texte, il peut le modéliser de manière indépendante selon le langage dans lequel il est rédigé. La tâche est certes bien difficile, mais grâce aux progrès significatifs de la science informatique, de traducteurs automatiques de meilleure qualité traitent déjà ces questions.

Quelques avantages sur la société

L’intelligence artificielle faible ou forte est ou sera à la base de nombreux changements dans la société. C’est pourquoi certains pensent que ces technologies intelligentes seront indispensables pour la vie des êtres vivants. Il est vrai qu’elle comprend des avantages et inconvénients, mais il faut reconnaître que ses bienfaits pour les hommes sont importants.

L’intelligence artificielle a plusieurs attributs, en premier lieu celui de faciliter le quotidien de l’homme dans certains domaines spécifiques.

Des robots de plus en plus humanoïdes constituent en fait une aide considérable à l’humanité, surtout aux personnes dépendantes comme les séniors, les malades ou solitaires. Ces machines intelligentes peuvent exécuter des tâches ménagères comme tondre la pelouse, faire la cuisine et autres. Les générations futures de robots seront capables de communiquer et donc de tenir compagnie. En tout cas nous aurons des êtres artificiellement intelligents adaptés à diverses situations.

Prenons l’exemple d’Alice, femme-robot en projet. Elle sera capable d’identifier l’humeur d’une personne à partir de ses expressions et du ton de sa voix. Elle disposera de capteurs comme les gyroscopes, accéléromètres, boussoles, infrarouges qui pourront l’aider à participer aux conversations en fonction des émotions. Elle comportera une caméra qui lui permettra de voir les personnes et les objets, d’entendre grâce à 8 microphones et de communiquer par un haut-parleur. La plupart des robots possèdent un système d’algorithmes pour distinguer les couleurs, les mouvements, les visages et de lire les codes QR.

Le robot Saya est un autre type. Il a été mis au point pour répondre à un manque d’enseignants au Japon. Cette machine interroge les élèves, il peut même s’énerver lorsque les apprenants ne connaissent pas leur leçon. Saya est une prouesse incontestée de l’intelligence artificielle, même s’il n’est pas capable d’apprendre de manière autonome des choses pour lesquelles il n’a pas été programmé.

On sait qu’un robot est plus rapide et efficace par rapport à un humain quand il s’agit d’effectuer un travail manuel. Même s’il peut être démonté ou endommagé, il n’a pas de contrainte physique. Le robot ne connaît pas la fatigue, la maladie ni la faim. Il peut travailler 24 heures sur 24 à part la consommation d’énergie qui peut être coûteuse pour l’usine ou l’entreprise. C’est un avantage considérable pour la productivité de l’industrie, un avantage économique pour le pays, pourquoi pas pour le monde !

Les robots sont utilisés pour remplacer les hommes pour l’exécution des travaux pénibles ou risqués comme les réparations des centrales nucléaires.

L’intelligence artificielle se fait peu à peu distinguer dans les domaines de déplacement et d’exploration. Il y a aujourd’hui des robots intelligents qui sont mis au point pour être capables d’agir seuls dans leur environnement, de s’orienter et de se déplacer en toute autonomie sans l’intervention d’un guide humain.

En matière d’exploration, l’intelligence artificielle est à la base de nombreux progrès notamment la connaissance de l’univers comme la planète Mars. Là où l’être humain ne peut vivre parce que les conditions de vie sont épouvantables, les robots y sont passés de façon autonome afin qu’on ait une idée de la galaxie. Ils se sont déplacés seuls dans ces endroits pour récolter des informations capitales pour l’homme. N’est ce donc pas grâce à l’IA que les hommes ont su que Mars est habitable ?