Savoir(s)

Tous les organismes vivants, des plus simples avec quelques neurones aux plus complexes dotés d’une organisation de neurones en réseau, un cerveau ; sont capables de s’adapter à leur environnement. L’organisme construit une base de savoirs en fonction des interactions avec son environnement et de ses changements : c’est une forme d’apprentissage.

L’intelligence artificielle (IA) correspond à la capacité d’un ordinateur à traiter, analyser, calculer via des algorithmes complexes. Des capacités qui, dans certains cas, dépassent celles des hommes, comme pour le tri de données, par exemple. En créant des algorithmes par couches superposées, on parle de neurone artificiel. Pour autant, ce sont bien des machines qui donnent l’impression d’être intelligentes.

Une intelligence adaptative dans un système artificiel

La machine passe par une phase d’apprentissage (machine learning, deep learning) qui nécessite de lui fournir une masse de données. C’est à partir de l’analyse de ces données que la réponse est adaptée. La machine réagit à une problématique donnée, mais elle ne fait qu’adapter sa réaction ou sa réponse en fonction des données qu’elle possède. La démarche de l’intelligence bio-inspirée va au-delà, en incluant la notion d’intelligence adaptive dans un système artificiel. Ce qui pourrait se matérialiser par des ordinateurs ou des robots capables d’un apprentissage adaptatif et de contrôle sans supervision. Les possibilités de cette approche sont extraordinaires mais on peut se poser la question : a-t-on réellement besoin d’une intelligence artificielle bio-inspirée ? Ne sommes-nous pas dans le mythe ou le fantasme scientifique de recréer un cerveau humain ? , interroge Birgitta Dresp-Langley.

S’adapter à un environnement inconnu

L’IA se retrouve aujourd’hui dans de nombreux domaines. Elle sert par exemple à développer des outils d’assistance chirurgicaux. Un robot doté d’une IA bio-inspirée serait quant à lui capable d’évoluer et de s’adapter à un environnement complexe qu’il ne connait pas. Il aurait certainement une utilité dans des situations d’urgence comme un effondrement de mine ou un accident nucléaire, par exemple.

L’IA d’inspiration biologique est un domaine de recherche qui cherche à s’inspirer de la manière dont l’information est traitée par un système de neurones du cerveau et de la manière dont ce traitement évolue en fonction de changements dans l'environnement. Les travaux psychophysiques sur la vision humaine de Birgitta Dresp-Langley l’ont ainsi amenée à réfléchir à un système de vision robotique inspirée du fonctionnement de neurones sensoriels du système visuel humain.. « Une approche que nous avons publiée en 2019 dans la revue Neural Networks et qui a montré de très bons résultats pour détecter de manière précise (au pixel près) et ultrarapide la croissance de certaines lésions dans des images radiologiques, ou la propagation virale dans une modèle d'imagerie in vitro », explique-t-elle.

La robotique du futur

Une récente publication de Birgitta Dresp-Langley, parue dans la revue Electronics, explore l'apprentissage d'inspiration biologique comme modèle de technologie intelligente dans la littérature scientifique. La conclusion de l’article apporte des éléments prospectifs : Dans un avenir proche, les systèmes neuromorphiques devraient devenir des composants essentiels des robots et des applications électroniques, notamment les prothèses neurales biocompatibles, les exosquelettes, les humanoïdes mous et la cybernétique intégrée, exploitant les systèmes sensoriels et mnésiques naturels pour projeter la robotique dans le futur.

A la croisée des sciences cognitives, de la neurophysiologie et de la philosophie de l’intelligence artificielle, les approches développées par l’intelligence bio-inspirée vont dans le sens de systèmes électroniques de plus en plus autonome. La question est : jusqu’à quel point ?