La science moderne repose en grande partie sur le principe d’itération. On part de certaines affirmations simples et vérifiables pour construire des théories encore plus alambiquées qui, une fois validées à leur tour, serviront à établir de nouveaux modèles — et ainsi de suite.
Cette approche s’est montrée solide, et on lui doit aujourd’hui une immense quantité de progrès a ont indiscutablement fait avancer notre civilisation… mais cela ne signifie pas forcément qu’il s’ agissait de la seule piste possible. Si les circonstances avaient été différentes, notre méthode scientifique aurait très bien pu évoluer d’une façon très différente.
C’est une question à laquelle la plupart des amateurs de science-fiction ont déjà réfléchi ; par exemple, de très nombreux observateurs se sont demandé comment une espèce extraterrestre pourrait avoir conceptualisé ce que nous appelons la physique ou les mathématiques.
Jusqu’à très récemment, tous ces raisonnements relevaient plutôt de l’expérience de pensée ; mais la donne a commencé à changer avec l’explosion de l’intelligence artificielle. Cette technologie est incroyablement performante lorsqu’il s’agit de jongler avec différents éléments qui peuvent être très nombreux et surtout assez abstraits. C’est pour cette raison que l’IA fait des merveilles dans des domaines comme la vision par ordinateur.
Réiventer la physique en partant de zéro
Des chercheurs de l’Université de Columbia ont donc décidé de se livrer à une expérience très originale : ils ont demandé à une IA de redécouvrir par elle-même lois de la physique qui régissent le comportement de la matière. Mais surtout, elle devait le faire seulement à partir d’exemples concrets. Elle n’avait accès à aucune base théorique comme les théorèmes de Newton, ni à la moindre information sur la géométrie.
Leurs travaux reposent sur une caméra qui observe l’évolution d’un système physique, comme un pendule. Et il s’agit de la seule et unique ressource à sa disposition. À partir de ces exemples visuels simplistes, l’IA est chargée de déterminer le nombre de paramètres nécessaires pour décrire le comportement du système en question. De façon très imagée, c’est un peu comme si un scientifique de génie redécouvrait la physique en temps réel dans une dimension parallèle.
Prenons l’exemple bien connu du double pendule — un pendule accroché au bout d’un autre pendule. Pour le décrire dans le cadre de la physique telle qu’elle a été formalisée par Newton, il faut quatre paramètres — on parle de variables d’état — , à savoir l’angle et la vitesse angulaire pour chacun des deux bras.
Les chercheurs étaient donc curieux de voir si l’IA allait elle aussi trouver quatre paramètres, ce qui pourrait éventuellement indiquer qu’elle aurait suivi le même raisonnement que les humains. Mais la réponse proposée était très surprenante : pour décrire le double pendule, le système a estimé qu’il faudrait… 4,7 paramètres.
L’IA a ses raisons que la raison ignore
À ce stade, le problème se corse. Car le processus de « raisonnement » de ces réseaux de neurones est par nature très difficile à déchiffrer pour les humains ; on peut comprendre le sens du résultat proposé, mais il est souvent impossible de déterminer précisément quels tours de passe-passe algorithmiques ont permis au système d’arriver à cette conclusion.
Les chercheurs étaient donc bien incapables de savoir à quoi correspondait ce chiffre pour le moins curieux. Comment diable un nombre de paramètres peut-il être autre chose qu’un entier ? Que peut bien signifier ce 0,7 en pratique ? Pour des humains, cela a-t-il le moindre sens de raisonner avec des fractions de paramètres ?
Pour tenter de répondre à ces questions, les chercheurs ont lancé un tas de nouvelles simulations informatiques. L’objectif : comparer ces paramètres virtuels à ceux de la vie réelle. Ils ont pu déterminer que deux des paramètres proposés par l’IA correspondaient plus ou moins à l’angle des bras… mais pour les autres, ils n’en ont pas la moindre idée. Et ce n’est pas faute d’avoir cherché.
« Nous avons tenté de corréler les autres variables avec absolument tout et n’importe quoi », explique Boyuan Chen, auteur principal de l’étude. « Les vitesses angulaires et linéaires, les énergies cinétiques et potentielles, des combinaisons variées d’autres paramètres connus… » cite-t-il. « Mais rien ne correspondait parfaitement », déplore-t-il. « Nous ne comprenons pas encore le langage mathématique que parle l’IA », résume-t-il.
Et c’est là que le problème devient fascinant. Car même si les chercheurs ne comprennent pas le cheminement de leur algorithme, il a quand même réussi à prévoir le comportement des systèmes étudiés avec une grande précision. Conclusion : quel que soit le raisonnement sous-jacent, il fonctionne très bien. Le modèle de physique alternative construit par l’IA est tout aussi performant que le nôtre, même s’il est incompréhensible.
Un vrai générateur de “moments Eureka” ?
Les chercheurs ont donc réitéré l’expérience avec d’autres systèmes mécaniques déjà bien documentés. Et à chaque fois, l’issue était la même : l’algorithme a systématiquement réussi à prédire l’évolution du système mécanique en se basant sur des variables entièrement nouvelles qui ne correspondaient à aucun paramètre de la physique newtonienne.
« Sans aucune connaissance préalable des mécanismes physiques en jeu, notre algorithme a découvert les dimensions intrinsèques de la dynamique observée et identifié des jeux de variables d’état », expliquent les chercheurs. Pour résumer, cette IA ne fait pas que sortir des sentiers battus ; elle imagine carrément de nouvelles façons de se déplacer.
Ces travaux très exploratoires peuvent sembler aussi inutiles qu’anecdotiques, mais leurs implications pourraient en fait être extrêmement profondes. Ils renforcent l’idée qu’il existe potentiellement de nombreuses autres manières de décrire la réalité observable. Et certaines de ces approches pourraient être encore plus performantes que celles que l’on connaît aujourd’hui.
Tout l’enjeu va donc être d’explorer ces nouvelles approches dans l’espoir d’identifier celles qui seraient exploitables par les humains. Cela pourrait générer des révolutions conceptuelles majeures dans des disciplines déjà très avancées, où le moindre petit progrès demande d’énormes efforts d’imagination et d’expérimentation aux humains.
Un potentiel concret dans certains domaines
En toute honnêteté, il y a assez peu de chances que l’humanité finisse par se convertir à une « nouvelle physique » formalisée par une IA ; dynamiter les fondations actuelles de la science serait probablement contre-productif, en tout cas à court terme. Par contre, cette approche pourrait faire des merveilles dans certaines disciplines qui travaillent sur des phénomènes assez obscurs.
L’exemple le plus évident est certainement celui de l’informatique quantique. Chacun s’accorde à dire que cette technologie dispose d’un potentiel énorme, mais elle progresse encore plutôt lentement ; certains des mécanismes sous-jacents restent mal compris, ce qui force souvent les chercheurs à avancer à tâtons, de façon très empirique.
Dans un contexte de ce genre, on peut tout à fait imaginer qu’une IA puisse proposer des pistes très intéressantes qui permettraient alors aux humains d’aborder ces problèmes d’une façon radicalement différente — de quoi ouvrir la voie à des avancées révolutionnaires.
En repartant ainsi de zéro à chaque fois, il serait possible de réinventer certains concepts à partir de bases radicalement différentes, et potentiellement plus pertinentes. Dans le cas de cette étude, les paramètres formalisés par l’IA concernaient le mouvement de systèmes physiques, mais le concept dans son ensemble va bien au-delà de ce domaine.
On pourrait aussi utiliser cette démarche dans des domaines beaucoup plus concrets comme la logistique, l’urbanisme, la climatologie ou la santé publique, par exemple. Ce sont des activités où l’IA a déjà apporté de grands bouleversements. Mais jusque là, il ne s’agissait que d’éléments complémentaires qui permettaient d’optimiser des concepts imaginés par les humains.
Un système de ce genre, en revanche, pourrait permettre de mettre en évidence des phénomènes et des approches qui auraient complètement échappé aux chercheurs jusqu’à présent… y compris sur le fonctionnement des IA en elles-mêmes !
Décidément, entre les IA qui révolutionnent déjà la recherche scientifique, celles qui écrivent des articles scientifiques sur elles-mêmes et les travaux de ce genre, il y a de quoi être enthousiaste quant au futur de l’IA dans la recherche.
La documentation technique relative à ces travaux est disponible ici.
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Les modèles d’IA fonctionnent par taux d’erreur et par la qualité de l’échantillonnage.
On découvre l’IA aujourd’hui mais c’est utilisé depuis longtemps
Je me demande si l’IA ne va pas ouvrir une nouvelle branche aux mathématiques.
Le titre de cet article est exagéré. En réalite, ce IA a crée des paramètres empiriques qui décrivent un pendule virtuel. Rien à voir avec la réalité, où la gravité, est un facteur réel qui gouverne l’universe. Le IA n’a la moindre idée de ce qu’est la gravité. Les paramètres que le IA a inventé ne servent à rien dand une situation réelle. C’est incroyable que des ‘scientifiques’ se fassent détourner et tromper. Bientot, la confiance faite a IA conduira l’humanité vers la catastrophe.
Je ne mets pas en doute la véracité de l IA. Je dis qu il faudrait créer un langage pour sécuriser l information obtenu et comprendre le cheminement des résultats obtenus par l IA, différent des scientifiques
Si la réponse finale est 42 on sera bien avancé…
Bravo pour cet article qui devrait attirer l attention sur les perspectives ET les dangers exceptionnels de l IA, cette dernière étant susceptible d échapper à leur créateur en pensant par elle même de manier bcp plus rapide et efficace que les hommes…cf alerte de Stephen Hawkins (l OA pourrait décider de se débarrasser des humains, trop imparfaits et pas assez performants…)
0.7…peut un coefficient d adaptabilité et d optimisation d une loi dans un univers predefini. Mais dans un autre espace temps?…
Est-ce que la physique actuelle permet d’expliquer les ovnis?
Non.
Elle préfère nier leur existence.
Pourtant, il faudra bien qu’un jour les ovnis et leur mode de fonctionnement soit expliqué, faute de quoi on continuera à se déplacer avec de ridicules moteurs à piston qui ont 168 ans, et consommer du pétrole qui aurait de meilleurs usages.
Et pour cela, envisager une autre physique et d’autres principes.
Si l’IA permet cela, alors vive l’IA, puisqu’il semble que les hommes aient perdu la faculté d’imaginer.
La science en tant que règles, lois et donnés, la situation change.
AI ne peut être qu’un utile de travail sinon la domination n’est pas accepter par les êtres vivants.
manifesteducommunisme
Je pense que prendre une approche différente pour certaines choses en se basant sur une nouvelle façon de calculer est géniale. Celà nous permettrait d’évoluer peut-être plus rapidement, mais, oui, il y a un mais, dans quel sens devrions-nous évoluer ? On ne devrait pas plutôt essayer de remettre en ordre notre planète? On ne devrait pas réutiliser tous les matériaux de ces dernières décennies ? Faire fondre les objets inutilisés dans les les musées aussi… Maintenant qu’ils ont été découverts on n’en a plus l’utilité. Il faut qu’on retrouve un moyen de dépolluer notre terre. Cette technologie pourrait nous permettre de le faire sans rejeter de nouveau polluants. Au lieu de recréer des nouvelles cartes graphiques qui, au bout de 4mois seront obsolètes, faites en une qui dépasse tout et créez en une autre 10 fois ou 100 fois mieux, et non 0,1 fois mieux… Mais il y a toujours des imbéciles pour attendre la dernière et se dire qu’il a la meilleur pendant 3mois… Il faut changer nos façons de penser, et arrêter de surconsommer alors si UNE I.A., et pas le ia comme écrit plus haut, trouve un moyen génial pour chaque chose, même si ça nous demande de reprendre à zéro nos façon de faire, bah je suis pour. Et, c’est sûr que les calculs basés sur un double pendule virtuel sont pas la meilleur solution mais ils ont dû y penser, enfin, j’espère quand-même… Ce serait ironique que nos observations se basent sur un faux et non sur un vrai pendule. Ce pendule devrait aussi être lancé autour de la planète sous toutes les météos et lunes. On verra la prochaine étape…
IA va produire des résultats que nous les humains ne pourrons jamais vérifier mais utiliser le résultat comme une nouvelle donnée et monter de nouvelles théories OUI dans un premier temps seulement la vitesse de production de IA va nous submerger de données que nous ne pourrons pas exploiter à son rythme. C’est effrayant !
On avance doucement avec l’IA parce que les constructeurs savants ont surtout peur que leurs analyses, théories, et leurs places sautent rapidement, des chercheurs qui cherchent depuis 20ans et qui nient tout sans arrêt pour prouver qu’ils ont raison…
La NASA qui voient des choses etc…
L’IA va balayer tout ce monde sans difficulté voilà la réalité, d’ailleurs on met en garde certains ingénieurs…
La difficulté sera de croire aux machines.
Vont-elles prendre aussi le pouvoir ?
Nous n’en sommes qu’au balbutiements sur la manière dont l’IA peut aider à repenser les sciences fondamentales.
Ensuite pour répondre au critiques sur l’intérêt d’une telle démarche… lorsqu’on n’arrive toujours pas à unifier les lois de linfiniment grand et de l’infiniment petit, on se doit d’être humbe vis-à-vis de nouvelles techniques explorateurs comme l’IA.
Enfin, l’IA est et reste un outil, tout dépend ce qu’on en fait
Bonsoir,
Un cas très intéressant en effet !
Je me permets de donner ici mon interprétation de “marketeux en ligne” : cette IA introduit selon moi la notion d’impact indirect des paramètres de comportement à sa façon.
C’est en effet un cas fréquent dans mon métier fait d’intelligence artificielle (Google, major en la matière, n’a en effet pas d’abord pensé d’abord à la science pour se lancer dans l’aventure), car nous devons souvent attribuer une vente à une source publicitaire unique alors que l’utilisateur passe aujourd’hui souvent par plusieurs sources d’accès à notre site web. Comment faire alors ? Quelle source a réellement opéré cette vente ?
La règle principale pour nous est de donner un point à une source donnée (exemple : on dit que c’est une recherche Google donnée qui a fait aboutir la vente, on veut donc lui attribuer 100% du crédit donc un point entier) mais pour autant, on donne des parts de points aux autres sources contributrice (On pense qu’une publicité sur Google en amont du processus de décision a orienté le choix de l’utilisateur afin de permettre cette vente, on lui donne donc 0,X point) afin de réajuster le modèle d’analyse que nous utilisons pour définir la performance de ladite source contributrice en matière commerciale.
Par itération justement, on s’est en effet souvent aperçu que certaines sources d’accès à notre site web coûtent beaucoup d’argent sans en rapporter directement, mais que s’en priver nous rapporte encore moins ! L’influence du premier pendule sur le deuxième par exemple ?
On s’adapte donc pour obtenir que pour une vente donnée, le résultat devient donc (dans la très large majorité des cas encore une fois !) … 1,X vente réalisée dans l’outil d’analyse, en acceptant que pour autant on ait qu’une seule vente dans le système de gestion des commandes.
Ici je pense donc que l’IA voudrait nous dire que “4,7” paramètres signifient : 4 paramètres influent directement sur l’équation, et l’IA donne 0,7 points en plus à 1 ou plus paramètres qui influent indirectement sur l’équation (influent sur l’évolution de un ou plus paramètres).
Rappelons que cette IA part de 0 et apprend donc à parler notre si complexe langage humain 🙂
J’espère que cette interprétation contribuera à vos réflexions !
Il ne faut pas confondre la rapidité, la précipitation. Ces IA n’ont pas tous les qualités humaine à savoir la patience. Plus on attend et plus on comprend les phénomènes scientifiques. Merci pour cet article et vous souhaite bon courage pour la recherche .
0.7 c’est peut-être l’événement de décision d’un univers conscient
Pouvez-vous répéter que ça serait révolutionnaire? Sérieux, apprenez à épurer l’information… vous vous êtes répété au moins mille fois dans l’article! C’est vachement long et lourd à lire pour peu!
Êtes-vous si sûr que la gravité est un phénomène réel ? Je pense que vous parlez de la force d’attraction universelle entre les masses. Même Newton n’est pas aussi catégorique que vous : il dit “Tout se passe comme si il existait une force d’attraction proportionnelle au produit des masses et à l’inverse de la distance qui les sépare au carré”.
Quant à Einstein, avec la théorie de la relativité générale, il oublie la notion de force et parle de la courbure de l’espace-temps qui dévie la trajectoire des objets à l’approche d’un corps massif. La lune tourne autour de la Terre car la Terre courbe l’espace-temps. Il y a aussi le principe d’équivalence (force/accélération) que personnellement je comprends moins : c’est le sol qui accélère vers le haut que nous ressentons et non la force d’attraction de la Terre.
En tout cas, on peut se poser légitimement la question : la gravité existe-t-elle ?
Une équipe de programmeurs écrivent un programme avec leur pieds. Quand le programme renvoie une réponse inattendue, les programmeurs crient au génie.
Mais oui Francky, expert en astrophysique… Einstein a oublié un truc dis donc… vous penserez à lui rapporter ? 😉
Signé: un ignare amusé.
En principe ce qui est artificiel, on ne le recommande pas trop, non ?..
Le 5e paramètre, incomplet, est un paramètre probalistique.
Il ne sert pas à vérifier la théorie, mais à accélérer la probabilité de tomber juste dans les calculs, avec une marge d’erreur de 30%, jugée suffisante par l’IA pour accélérer les calculs et definir les lois physiques.
Dans la manière de penser de l’IA, il vaut mieux se tromper si cela aide à trouver plus rapidement des solutions.
Hélas, cela n’est pas forcément une bonne solution pour nous, car dans cette manière de penser, ce petit 0,7 signifie qu’une voiture autonome serait prête à sacrifier des vies humaines et provoquer volontairement des accidents, dans le but d’accélérer la voie vers la conduite autonome sans aucun accident…
Bonjour,
Sachant que dans la physique quantique nous avons du mal a comprendre les mouvements d’interactions a ci petite échelle, es-ce que l’IA nous dirait pas qu’il y aurait 70% d’un nouveau paramètre mais qu’il serait composé de 30% d’éléments quantiques que l’IA elle même n’arrive pas à déterminer ?
Le créateur a mis sur terre tout ce qu’il nous faut pour arriver à lui. Aucune des matières qui composent l’ordinateur, l’avion, le téléphone portable etc n’est tombée du ciel. Tout se trouve sur terre. Nous avons comme dans un parcourt de combattant, à découvrir et nous servir de ces matières pour, par exemple,nous déplacer plus rapidement que la vitesse de la lumière. On arrivera de même à découvrir à partir des plantes le produit à nous injecter pour ralentir où arrêter le vieillissement à l’âge où le produit est injecté.
Moi je dit L’IA a simplement penser avec logique on lui montre un pendule , et se dit un point , un axe tourne autour d’un point fixe mais s’arrête a cause de la limite donné , mais reste le cercle entier autour du point fixe , on a donc une variable imaginable , calculable mais non induite dans le pendule malgré que du coup elle joue et rentre dans le calcule , voila le 0,7 , l’homme pense toujours avec une fin car ne peut imaginer l’infini , une machine peu , voila pourquoi les accord seront toujours hors de porté
comme a l’école on force lors de la résolution d’un probleme a en explique le chemin , sinon même si le résultat est juste , sans chemin , pour le prochain la solution sera fausse ou approximative , si l’IA n’a pas de base , part de 0 , faut pas s’attendre a comprendre son chemin de penser de si tot
C’est bon d’écrire n’importe quoi , je me sent IA face a la bêtise humaine xD
c’est vraiment débile, tout programme informatique, que ce soit une IA ou pas il y a des logs, vue que c’est une IA il y en a beaucoup mais il est donc possible de remonté ça logique et donc de découvrir d’où vient les 0,7.
Les lois de Newton fonctionnent avec un nombre entier de variables cependant leur domaine de validité n’est pas absolu, la Relativité Générale permettant d’étendre ce domaine. Aussi un nombre non-entier de variables doit peut-être être corrélé avec le domaine de validité d’un modèle…
Autre piste, Aurélien Barrau évoquait dans une conférence la possibilité que les lois de la physique puissent varier dans des conditions que nous n’avons pas encore identifié. Là encore on peut considérer le nombre de variables d’un modèle comme un indicateur de sa précision.