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La cybernétique

Alan Turing lors de son admission à l'Université de Princeton en 1936, à 24 ans, où il obtiendra son PhD en 1938.

Les principes de l'intelligence artificielle (I)

En 1910, les philosophes Bertrand Russel et Alfred Whitehead ont donné au mot "calcul" une extension cognitive en formalisant les propositions.

Vingt cinq ans plus tard, le mathématicien anglais Alan Turing démontra que tous les problèmes pouvaient être transcrits sous forme d'algorithmes et exécutés par des "machines de Turing" universelles. A partir d’une bande infinie codée en langage binaire et d’un déchiffreur, Turing prétendait pouvoir résoudre n’importe quel problème.

Le logicien anglais John von Neumann fera un premier pas dans ce sens en inventant l’ENIAC, une machine monotâche dans laquelle les relais électromécaniques étaient remplacés par une logique opératoire universelle : c'était la naissance du langage de programmation. Mais trop lourd, trop encombrant et consommant trop d’énergie, von Neumann le remplacera par l’EDVAC fin 1948.

Bientôt équipée de transistors et de microprocesseurs, cette machine donnera naissance aux micro-ordinateurs.

Télécharger la machine de Turing

Illustration du logiciel (400 KB).

Un programme Windows de Cheran Software SRL

A l’époque, le neurobiologiste Warren Mac Culloch et le mathématicien Walter Pitts démontrèrent que la dynamique du cerveau humain possédait les mêmes algorithmes que le calcul des propositions de Russel. Cette isomorphie entre des états biologiques et un système artificiel (robot) conduira à la cybernétique[1]. Les machines universelles de Turing trouvent aujourd'hui des applications en neurobiologie, en biologie moléculaire et en psychologie cognitive.

A consulter : Les modèles informatiques de l'évolution

La société de l'esprit

L'évolution de l'informatique et de la cybernétique sont aujourd'hui intimement liées aux progrès de l'électronique. Ci-dessus, l'ENIAC de John von Neumann en 1946 et le CRAY Y-MP de 1995 constitué de 2 CRAY-II. Ci-dessous, la "bête-machine" de Descartes et le robot humanoïde P3 de Honda. Documents François Guillier/Histoire de l'Informatique et Honda.

Pour de nombreux chercheurs en intelligence artificielle et des neurobiologistes tels Warren Mac Culloch, Marvin Minsky, Herbert Simon ou Norbert Wiener, l'inventeur de la cybernétique, tout système vivant et l'homme en particulier n'est qu'une espèce du genre machine; son intelligence peut-être démontrée par le mécanisme de Turing, c’est-à-dire par la programmation. Ce concept mécaniste du vivant trouve pignon sur rue : des laboratoires de biologie étudient la "logique du vivant", des logiciens et des biologistes travaillent sur la "cybernétique auto-organisée" tandis que des physiciens étudient les lois scientifiques comme des algorithmes. Depuis ces découvertes dans le domaine de la logique, il y a eu une dérive de la méthodologie vers le discours ontologique, sur les termes en soi. Cette réponse quasi métaphysique aux comportements humains signifie peut-être que le monde devient logique et compréhensible, une espèce de "méta-calculateur", à la plus grande joie d'Einstein qui appréciait la cohérence de l'univers.

Les visages de la cybernétique

De gauche à droite Warren Mac Culloch, Marvin Minksy, Walter Pitts et Herbert Simon

Depuis la fin de la seconde guerre mondiale nous savons que l'ordinateur peut effectuer certaines tâches dans des conditions optimales pour nous soulager des travaux ingrats, dangereux ou routiniers. Ses capacités de simulation ou d'apprentissage sont quelquefois étonnantes et surprennent même leurs concepteurs. Mais peut-on assimiler ces capacités à de l'intelligence ? 

Ainsi qu'Alan Turing se le demandait, Une machine peut-elle penser ? Pourra-t-on parler un jour “d’ordinateur de chairs et d’os” comme le soutient Minsky ? Ici comme dans toutes les disciplines deux écoles s'affrontent, en particulier les logiciens - Alan Turing, Marvin Minsky, Kurt Gödel - contre les philosophes - John Searle, Hubert Dreyfus, John Lucas - pour lesquels les ordinateurs ne penseront jamais. Quelques pages ne suffiront pas à expliquer leurs positions respectives, d'autant que leurs ouailles se retrouvent dans les deux camps. Aussi nous abordons directement les conclusions de chaque courant et les conceptions avant-gardistes. Consulter le dossier consacré à la philosophie des sciences où nous tenterons de définir l’intelligence et le rôle des sciences.

John von Neumann devant l'un des "plugboard" de l'ENIAC en 1946

Dans les années 1940, à l'époque de von Neumann, l'ordinateur était à peine ébauché; on parlait encore de "plugboard" puis bientôt de calculateur numérique sans imaginer qu'à l'autre bout de la console cette machine pouvait acquérir l'apparence d'un être humain. 

Savant de génie, von Neumann n'a jamais réellement dit que les machines ne penseraient jamais, mais il faisait une distinction entre les fonctions des organes biologiques et leurs homologues artificiels. Il était sceptique face à l'idée de pouvoir construire un ordinateur offrant les mêmes capacités que notre cerveau. von Neumann n'imagina jamais un support artificiel capable de reproduire les capacités de traitement de nos neurones, la vitesse de l'influx à travers les axones, les performances des synapses, etc. Mais peut être von Neumann se trompait-il.

Le paradigme de la méthode comportementale

Depuis plus de trois milles ans, des statues égyptiennes aux créatures virtuelles, en passant par Adam, le Golem et Frankenstein, l’homme a toujours essayé de créer des objets à son image. Mais comment leur donner réellement vie, comment créer une "machine" à l'image des êtres vivants ?

Dans la mythologie grecque Pygmalion sculpta une statue qui devint vivante mais ce n'est qu'en 1738 que l'automaticien Vaucanson parvint à créer un canard mécanique capable de battre des ailes, manger du pain et le digérer. Mais il n'était pas pour autant doté d'intelligence et encore moins de facultés sensorielles, tout ce qui représente l’Homme en ce qu’il a d’humain.

Aujourd'hui, il ne fait aucun doute qu'on voit aisément la différence entre un être gumain et une machine, aussi évoluée soit-elle. L'adaptation et les facultés du premier sont encore largement inégalées dans les robots et autres cyborgs en devenir.

Pour les précurseurs de la cybernétique et inventeurs de l’intelligence artificielle que sont Norbert Wiener, John von Neumann et Alan Turing, il ne fait aucun doute qu’à l’avenir les sociétés accorderont une large place aux systèmes de communications, dans une symbiose entre l’homme et la machine. Nous y arrivons doucement, à pas mesurés, en commençant par l'informatisation à outrance dans tous les domaines techniques et même au-delà.

Mais comment construire une représentation de l’Homme, savoir ce qu’il est à travers son cerveau et sa capacité à échanger de l’information ?

Une représentation de l’Homme

Modèle proposé par Wiener :

 

Constituants de l’Univers = Différences entre objets

¯

Objets = Formes informationnelle, humaine ou non

¯

Différences = Comportements complexes

¯

Complexité = Intention - rétroaction

Pour le mathématicien Norbert Wiener[2] qui recevra son Ph.D d'Harvard à 18 ans, on peut approcher le réel par la méthode comportementale d’étude : “Cette méthode dit-il néglige, dans l’objet, sa structure spécifique et son organisation propre. Elle s’occupe des relations (comportements) qu’entretiennent les objets”.

A ses yeux, l’univers tout entier est accessible à la connaissance puisqu’il est entièrement composé de formes informationnelles, sans distinguer les humaines des autres objets. Ces formes informationnelles sont transparentes au regard. Nous pouvons dès lors les maîtriser et même les reproduire. Pour Wiener seul le support matériel différencie l’homme de la machine. C’est ce modèle que les spécialistes en IA essayent de mettre au point.

Selon ce schéma mis au point par Norbert Wiener l’analogie informatique est presque irrésistible. Au sens large, cette assertion est indéniable. Le système prend connaissance de l’information à travers les sens qui, à l’instar des composants d’entrées-sorties électroniques, sont relativement lents, opérant sur une échelle de temps de quelques millisecondes, mais dont les informations sont utilisées à l’instar d’un calcul, d’un traitement de données. C'est ici que la cybernétique nous offre concrètement l'opportunité d'explorer et de concrétiser le mythe de Pygmalion

Deuxième partie

La philosophie de la cybernétique

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[1] J.von Neumann, "L'ordinateur et le cerveau", La Découverte, 1992.

[2] N.Wiener, Philosophy of Science, 1943 - Citer in P.Breton, “A l’image de l’Homme”, Seuil, 1995, p109.


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