Les chercheurs usent de mathématiques pour analyser les réseaux de neurones qui aideront l'IA à cerner l’Homme
Les scientifiques utilisent les mathématiques pour calculer les réseaux de neurones et analyser comment ils se comportent au "bord du chaos",
cela peut aider l'IA à mieux cerner le comportement humain
De nouvelles recherches de l'université du Sussex et de l'université de Kyoto décrivent une nouvelle méthode capable d'analyser les masses de données générées par des milliers de neurones individuels. En effet, les scientifiques ont trouvé un moyen de calculer les réseaux de neurones, en utilisant des modèles mathématiques pour analyser comment les neurones se comportent au "bord du chaos". Cela pourrait aider à prédire les schémas du cerveau et pourrait même aider l'IA à apprendre comment les humains se comportent. Les craintes de certains portent notamment sur ceci que les avancées dans la filière pourraient déboucher sur une intelligence artificielle dite générale (AGI), c’est-à-dire dotée de bons sens. Des recherches comme celle publiée vendredi, dans la revue scientifique Nature Communications, qui sont lancées sur ce couloir ouvrent cette voie en rendant les processus de pensée des machines plus proches de ceux de l'Homme. Si l’on se réfère à des retours de scientifiques œuvrant dans le domaine, l’AGI pourrait nous tomber dessus dans 5 à 10 ans.
Le nouveau modèle surpasse les modèles précédents en matière de prévision et d'évaluation des propriétés du réseau
Le "bord du chaos" pourrait être la clé pour prédire les schémas cérébraux
Grâce aux progrès technologiques, des quantités massives d'informations biologiques sont maintenant à la disposition des scientifiques, mais comme ils ne disposent pas des outils nécessaires pour calculer des réseaux de données aussi vastes, ces informations ne sont souvent pas analysées. Cependant, les chercheurs disent avoir trouvé un moyen de décoder le réseau neuronal en utilisant un nouveau modèle pour localiser la soi-disant limite du chaos dans le cerveau. En identifiant ce moment (un point de transition critique entre le hasard et l'ordre) dans les réseaux neuronaux, les auteurs de cette étude affirment que les scientifiques peuvent décoder le fonctionnement du cerveau, et peut-être même prédire les modèles de comportement des animaux, en utilisant l'abondance de données inestimables des réseaux neuronaux au bout de leurs doigts.
Ces données sont produites et stockées en quantités inimaginables à chaque seconde. Mais elles peuvent aussi être désordonnées, entrelacées et en constante évolution ; c'est souvent le cas des informations biologiques. Ces réseaux de données sont extrêmement difficiles à analyser, un problème particulièrement évident lorsqu'on examine les réseaux de neurones. « En neurosciences, les gens pensent souvent que les cerveaux sont des ordinateurs qui transforment les entrées en sorties, mais les cerveaux sont une boucle fermée, et nous essayons vraiment de nous concentrer sur eux non pas comme une machine statique, mais comme un système dynamique. Je pense qu'il est très important de voir les systèmes biologiques ou les cerveaux comme des choses en interaction continue avec leur environnement », a déclaré Miguel Aguilera, chercheur au département d'informatique de l'Université du Sussex et auteur principal de l'étude.
Avec des collègues de l'Université de Kyoto, Aguilera a conçu un moyen de comprendre les modèles cérébraux en constante évolution, en utilisant des modèles pour localiser le moment particulier dans un système nerveux que les scientifiques appellent le bord du chaos. Selon ce concept de longue date, certains systèmes sur Terre se développent lorsqu'ils se trouvent exactement à la limite entre l'ordre et le désordre. C'est un équilibre que les cerveaux doivent maintenir, a expliqué Aguilera : ils doivent être incroyablement réceptifs aux stimuli externes aléatoires, mais aussi suffisamment cohérents pour gérer les pensées liées à ces stimuli. Si l'équilibre est rompu, on peut avoir une crise lorsqu'on est exposé à de nouvelles informations, car le manque d'ordre peut provoquer une cascade de signaux de neurones. « Le cerveau établit cet équilibre en trouvant cette région spéciale du comportement, qui combine l'ordre et le chaos. Elle combine l'intégration et la sensibilité aux perturbations », a-t-il déclaré.
Si ce moment de bord du chaos dans un réseau de neurones est isolé, les scientifiques seraient en mesure d'examiner les données à partir de ce moment et de faire des simulations basées sur ces informations, selon l'étude. Ces simulations permettraient de prédire les comportements du réseau de neurones et par extension celui du cerveau. Cela pourrait faire la lumière sur le mystérieux processus d'interaction des neurones. Cela pourrait également permettre de mieux comprendre comment le cerveau pourrait réagir dans diverses situations, par exemple dans les réactions émotionnelles à certaines conversations, ou les réactions physiques à des changements environnementaux difficiles.
La méthode applicable à L’IA et les craintes que cela pourrait susciter
Au-delà des réseaux de neurones, Aguilera souligne que sa méthode peut être appliquée à une variété d'autres projets, comme aider l'intelligence artificielle à apprendre comme le font les humains. Si des simulations du bord du chaos peuvent être construites, les scientifiques pourraient potentiellement les faire fonctionner en même temps que l'intelligence artificielle, rendant les processus de pensée des machines plus proches de ceux de l'homme. « Le modèle que nous utilisons peut être utilisé pour modéliser des réseaux ou des données biologiques, mais ce sont aussi des modèles très utilisés dans les applications d'apprentissage machine ou d'apprentissage profond », a déclaré Aguilera.
Lorsqu’on parle d’intelligence artificielle, deux grands courants de pensée s’affrontent : celui des tiers qui pensent qu’il s’agit d’un outil, ce, sans plus et celui des intervenants et observateurs qui sont d’avis que ce n’est qu’une question de temps avant qu’elle ne devienne une menace pour la race humaine. Elon Musk fait partie de la seconde faction. C’est d’ailleurs pour cela que sa société Neuralink travaille sur des interfaces cerveau – machine à insérer dans le crâne pour préparer l’humanité à un « funeste » futur où les robots domineront sur elle. Le milliardaire de la Tech a déjà prévenu à plus d’une reprise : l’IA va surpasser les capacités cognitives de l’Homme.
De 2017 (où Elon Musk affirmait que l’intelligence artificielle est un risque fondamental pour l’humanité) à 2020 en passant par 2019 (où il a déclaré que l’IA est bien plus dangereuse que l’arme nucléaire), la position du milliardaire de la Tech. sur la question est constante. Les craintes d’Elon Musk portent notamment sur ceci que les avancées dans la filière pourraient déboucher sur une intelligence artificielle dite générale (AGI). Les machines seraient alors dotées de « bon sens ». Au stade d’intelligence artificielle générale, elles seraient capables de réflexion causale, c’est-à-dire de cette capacité à raisonner sur « le pourquoi les choses se produisent ». C’est à ce palier que les recherches comme celle du Dr Miguel Aguilera pourraient aboutir.
En attendant d’y être, l’intelligence artificielle actuelle fait montre de limites importantes. Bien qu’on s’appuie déjà sur celle-ci pour diagnostiquer des maladies, effectuer des traductions ou encore transcrire des paroles, le fait est qu’elle peut être mise en déroute par des cas de figure pour lesquels elle n’a pas été entraînée au préalable. En attendant, la prochaine étape pour l’équipe de Aguillera consistera à utiliser ses calculs pour étudier les schémas neuronaux de poissons zèbres vivants, car actuellement, seuls des animaux immobiles et anesthésiés sont utilisés dans les études neurologiques.
Source: Nature Communications
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