layout:true <img src="images/by-nc-sa.eu.png" class="grayscale" style="width: 80pt; position: absolute; bottom: 16pt; left: 20pt;"> --- class: inverse background-image:url(images/ai_artwork.jpg) # <br>Intelligence artificielle ## <br>Conférence débat - Lycée Condorcet, 6 octobre 2022 ### Yannick Parmentier, INSPE - Université de Lorraine / LORIA <br><br><br> .pull-left[<img src="images/inspe_ul_logo_blanc-big.png" width="85%" style="float:right;"/>] .pull-right[<img src="images/logo_loria.png" width="18%"/>       <img src="images/cnrs_nb.png" width="15%"/>] <br><br><br> --- layout:false [](https://www.franceculture.fr/emissions/place-de-la-toile/les-ordinateurs-et-linformatique-au-cinema) ## Plan <br> 1. L'Intelligence Artificielle, qu'est ce que c'est ? 2. Histoire des machines "intelligentes" 3. L'Intelligence Artificielle dans notre quotidien 4. Dans le futur ? --- class:center, middle, inverse ## 1. L'Intelligence Artificielle, qu'est ce que c'est ? --- ## L'intelligence .pull-right[  ] --- count: false ## L'intelligence .pull-left[ .blockquote[ Ensemble des processus qui permettent de **s'adapter** à des situations nouvelles. <br>.small[(Source: wikipedia)] ] ] .pull-right[  ] --- count: false ## L'intelligence .pull-left[ .blockquote[ Ensemble des processus qui permettent de **s'adapter** à des situations nouvelles. <br>.small[(Source: wikipedia)] ] Exemples : - trouver la solution à un problème de mathématiques - apprendre une nouvelle langue - gagner à un jeu de société - etc. ] .pull-right[  ] --- ## Personne intelligente .pull-left[ <br> .blockquote[ Personne capable d'**anticiper**, de **prédire** des situations, en se basant sur un **raisonnement** ] ] .pull-right[ <br>  .verysmall[Photo : [pxhere](https://pxhere.com/fr/photo/620685)] ] --- count:false ## Personne intelligente .pull-left[ <br> .blockquote[ Personne capable d'**anticiper**, de **prédire** des situations, en se basant sur un **raisonnement** ] <br> .blockquote[ Raisonner $\rightarrow$ **déduire** ] <br> ⚠ il existe plusieurs formes d'intelligence (émotionnelle, collective, etc.) ] .pull-right[ <br>  .verysmall[Photo : [pxhere](https://pxhere.com/fr/photo/620685)] ] --- ## Peut on **automatiser** le raisonnement ? .pull-left[ <br> .blockquote[ Existe-t-il des **règles** permettant de **modéliser** le raisonnement humain ? ] ] .pull-right[ <br><br>  .verysmall[© Philippe Geluck - [Le chat](https://fr.wikipedia.org/wiki/Le_Chat_(bande_dessin%C3%A9e)] ] ??? - La pensée rationnelle peut-elle être aussi systématique que l'algèbre ou la géométrie ? - Développement des notations mathématiques (langage formel) --- count:false ## Peut on **automatiser** le raisonnement ? .pull-left[ <br> .blockquote[ Existe-t-il des **règles** permettant de **modéliser** le raisonnement humain ? ] ### $\rightarrow$ La logique Quelques *philosophes* célèbres : - Aristote (-384 / -322) - René Descartes (1596 - 1650) - Gottfried Leibniz (1646 - 1716) - Georges Boole (1815 - 1864) ] .pull-right[ <br><br>  .verysmall[© Philippe Geluck - [Le chat](https://fr.wikipedia.org/wiki/Le_Chat_(bande_dessin%C3%A9e)] ] --- ## Peut on **automatiser** le raisonnement **mathématique** ? .pull-left[ <br> .blockquote[ Existe-t-il des **règles** permettant de savoir si une théorie mathématique est **cohérente**, **complète**, **décidable** ? ] ] .pull-right[ <br><br>  .verysmall[© Philippe Geluck - [Le chat](https://fr.wikipedia.org/wiki/Le_Chat_(bande_dessin%C3%A9e)] ] ??? --- count:false ## Peut on **automatiser** le raisonnement **mathématique** ? .pull-left[ <br> .blockquote[ Existe-t-il des **règles** permettant de savoir si une théorie mathématique est **cohérente**, **complète**, **décidable** ? ] ### $\rightarrow$ La logique mathématique Quelques *mathématiciens* célèbres : - David Hilbert (1862 - 1943) - Bertrand Russel (1872 - 1970) - Kurt Gödel (1906 - 1978) - Alan Turing (1912 - 1954) ] .pull-right[ <br><br>  .verysmall[© Philippe Geluck - [Le chat](https://fr.wikipedia.org/wiki/Le_Chat_(bande_dessin%C3%A9e)] ] --- ## Bertrand Russel .verysmall[(1872 - 1970)] .center[] --- ## Alan Turing .verysmall[(1912 - 1954)] .pull-left[ - **Machine de Turing** (1936) : - machine *abstraite* - calculs réalisés au moyen d'une *mémoire* (ruban) et d'une *unité de calcul* - outil permettant de définir les *problèmes calculables* ] .pull-right[ <br><br> .center[] .center[.verysmall[Photo : [http://unmukt-hindi.blogspot.com/](http://unmukt-hindi.blogspot.com/)]] ] --- count:false ## Alan Turing .verysmall[(1912 / 1954)] .pull-left[ - **Machine de Turing** (1936) : - machine *abstraite* - calculs réalisés au moyen d'une *mémoire* (ruban) et d'une *unité de calcul* - outil permettant de définir les *problèmes calculables* - Connu aussi pour son rôle dans le **déchiffrement des messages codés par la machine ENIGMA** ] .pull-right[ <br><br> .center[] .center[.verysmall[Photo : [http://unmukt-hindi.blogspot.com/](http://unmukt-hindi.blogspot.com/)]] <br> .center[<img src="images/enigma.jpg" width="30%">] .center[.verysmall[Photo : [Pixnio](https://pixnio.com/objects/4-rotor-naval-enigma-cipher-machine)]] ] --- class: middle, center, inverse ## 2. Histoire des machines "intelligentes" ### La machine de Turing : le début des ordinateurs --- ## La machine de Turing .verysmall[(1936)] .pull-left[ <br> .center[] .verysmall[Photo: Bill Bailey [CC BY SA 3.0](https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)] ] .pull-right[ <br> .center[] .verysmall[Photo: Rocky Acosta [CC BY 3.0](https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)] ] --- ## Le projet RUBENS (ENS de Lyon) <center> <!-- Pour visualisation en ligne : --> <div style="position:relative;padding-bottom:56.25%;height:0;overflow:hidden;"> <iframe style="width:100%;position:absolute;left:0px;top:0px;overflow:hidden" frameborder="0" type="text/html" src="https://www.dailymotion.com/embed/video/xrmfie?start=158" width="100%" height="450px" allowfullscreen title="Lecteur vidéo Dailymotion" > </iframe> </div> </center> --- ## La Bombe de Turing .pull-left[ <br/> - instrument **électromécanique** utilisé par les cryptologues britanniques afin de casser les codes allemands d'Enigma pendant la Seconde Guerre mondiale - **calcul exhaustif** des configurations possibles d'Enigma ] .pull-right[ <br> .center[] .verysmall[Photo: Wikipedia [CC BY 3.0](https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)] ] --- ## La Bombe de Turing au cinéma .verysmall[(The Imitation Game - 2015)] <center> <!-- pour visualisation en ligne : --> <iframe width="100%" height="450px" src="https://www.youtube.com/embed/YmeEz6cQrwM?start=53" frameborder="0" allow="encrypted-media" allowfullscreen></iframe> </center> --- ## COLOSSUS .verysmall[(1943)] .pull-left[ - **calculateur électronique** *binaire* : - informations représentées par des nombres - les nombres utilisent uniquement les chiffres 0 et 1 - Machine comportant **1400 tubes à vide** - Capacité de calcul : **5000 opérations à la seconde** ] .pull-right[  .verysmall[Photo : [wikipedia](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4b/Colossus.jpg)] ] --- ## ENIAC - Electrical and Numerical Integrator And Computer .verysmall[(1945)] .pull-left[ - **ordinateur électronique** *programmable* : - programme défini par un cablage - les nombres sont représentés sur 10 chiffres compris entre 0 et 9 - Machine comportant **17000 tubes à vide** (164 m^.small[2]) - Capacité de calcul : **5000 opérations à la seconde** ou **380 multiplications / 40 divisions** ] .pull-right[  .verysmall[Photo : [wikipedia](https://fr.wikipedia.org/wiki/ENIAC)] ] --- ## Les premiers bugs informatiques .center[<img src="images/bug.jpg" width="60%">] .left[.verysmall[Photo : [wikipedia](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8a/H96566k.jpg)]] --- ## EDVAC - Electronic Discrete Variable Automatic Computer .verysmall[(1949)] .pull-left[ - **ordinateur électronique** *programmable* : - programme stocké en mémoire <br>(**5,5 Mo**) - les nombres représentés par 0 et 1 - Machine comportant **6000 tubes à vide** (45,5 m^.small[2]) - Capacité de calcul : **1160 opérations à la seconde** ou **340 multiplications** - Utilisation pour la balistique ] .pull-right[ <center><img src="images/EDVAC.png" width="70%"></center> .center[.verysmall[Photo : [wikipedia](https://en.wikipedia.org/wiki/EDVAC)]] ] --- ## IBM 7090 .verysmall[(1959)] .pull-left[ - **ordinateur électronique** *programmable* : - programme stocké en mémoire <br>(**148 Mo**) - utilisation de **transistors** - coût : 2.9 million $\$\ $ de l'époque <br>($\approx$ 18 million €) - Capacité de calcul : **100 opérations sur les nombres décimaux à la seconde** - Utilisation pour la NASA ] .pull-right[  .left[.verysmall[Photo : [wikipedia](https://en.wikipedia.org/wiki/IBM_7090)]] ] --- ## IBM 7090 au cinéma .verysmall[(Les figures de l'ombre - 2016)] <center> <!-- pour visualisation en ligne : --> <iframe width="100%" height="450px" src="https://www.youtube.com/embed/h4aFS2t74oE?start=30&end=93" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe> </center> --- ## Apple Macintosh (1984) .pull-left[ - **ordinateur personnel** : - mémoire vive<br>(**128 puis 512 Ko**) - **interface graphique** - **applications préinstallées** <br>(write, paint) - synthèse vocale - Processeur motorola : **5 MHz** - Utilisation : entreprise + grand public ] .pull-right[ <center><img src="images/macintosh.png" width="70%"></center> .center[.verysmall[Photo : [wikipedia](https://fr.wikipedia.org/wiki/Macintosh_128K#/media/Fichier:Macintosh_128k_transparency.png)]] ] --- ## Deep blue (1997) .pull-left[ - **super calculateur** construit par IBM : - **32 processeurs** - architecture dite à très large échelle (plusieurs **millions de transistors** par puce) - Capacité de calcul : **11,4 millions** d'opérations sur des nombres à virgule par seconde - Utilisation : jeu d'échecs ] .pull-right[ <center><img src="images/Deep_Blue.jpg" width="60%"></center> .center[.verysmall[Photo : [James The Photographer](https://www.flickr.com/photos/22453761@N00/592436598/) [[CC BY 2.0](https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)]]] ] --- ## Le smartphone (2006) .pull-left[ - **ordinateur personnel** miniature : - mémoire vive (128 Mo) et disque dur (4 Go) - écran tactile - reconnaissance vocale - Processeur : **412 MHz** - Fonctionne sur réseau 3G (3 Mo / seconde) ] .pull-right[ <br> <center><img src="images/iphone.jpg" width="50%"></center> .center[.verysmall[Photo : [wikipedia](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/35/IPhone3GS.JPG)]] ] --- ## Évolution du matériel des années 40 aux années 2000 - Des **processeurs** toujours **plus rapides** - de quelques centaines à plus de 10¹⁵ opérations par seconde -- - Des **mémoires** toujours **plus grandes** (et moins chères) - de quelques centaines d'octets à plusieurs centaines de millions d'octets -- - Des **composants** électroniques toujours **plus petits** - des ordinateurs qui tiennent dans la main (et plus avec les nano ordinateurs) -- - Des **interactions** toujours **plus grandes** : - calcul distribué (grid computing) / **internet** --- class: middle, center, inverse ## 3. L'Intelligence Artificielle jusqu'à nos jours --- ## Le test de Turing (1950) <br> .pull-left[ .blockquote[ Une machine peut elle imiter le langage utilisé par l'être humain ? ] ] .pull-right[ .center[] ] --- count:false ## Le test de Turing (1950) <br> .pull-left[ .blockquote[ Une machine peut elle imiter le langage utilisé par l'être humain ? ] ### $\rightarrow$ programme Eliza - programme écrit par Joseph Weizenbaum (1966) - simulateur de psychologue ] .pull-right[ .center[] ] --- <iframe src="eliza/eliza.html" width="100%" height="100%"></iframe> --- ## L'expression "Intelligence Artificielle" .pull-left[ - Apparue en **1956** aux USA <br>(conférence de Dartmouth) - Capacité pour un programme d'**imiter l'intelligence humaine** - Premières applications : - jeu de dames (1951) - jeu d'échecs (1952) - systèmes experts (années 60-70) ] .pull-right[ .center[] .center[.verysmall[Photo : [wikipedia](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a4/Strachey_draughts_ferranti.jpg)]] ] --- ## L'intelligence artificielle de nos jours .pull-left[ .blockquote[ Ensemble de techniques permettant à une machine d'**apprendre à réaliser une tâche** sans connaître de procédure pour résoudre celle-ci. ] ] .pull-right[ ] --- count:false ## L'intelligence artificielle de nos jours .pull-left[ .blockquote[ Ensemble de techniques permettant à une machine d'**apprendre à réaliser une tâche** sans connaître de procédure pour résoudre celle-ci. ] ### $\rightarrow$ Apprentissage automatique - reconnaissance vocale - reconnaissance de formes - recommandation - etc. ] .pull-right[ <br> .center[] .verysmall[© MNIST dataset] ] --- ## Comment faire apprendre une machine ? -- .pull-left[ - Besoin de d'une (très) **grande quantité de données** (exemples annotés) - Besoin de temps : **phase d'apprentissage** (offline) ] .pull-right[ ] --- count:false ## Comment faire apprendre une machine ? .pull-left[ - Besoin de d'une (très) **grande quantité de données** (exemples annotés) - Besoin de temps : **phase d'apprentissage** (offline) ### $\rightarrow$ Exemple : Voiture autonome - de nombreux capteurs - plusieurs heures de conduite en conditions réelles (avec puis sans chauffeur) ] .pull-right[ <br><br>  .verysmall[Photo : [wikipedia](https://nl.wikipedia.org/wiki/Google_Driverless_Car)] ] --- ## L'exemple de la voiture autonome .verysmall[(Nvidia - 2016)] <center> <!-- Pour visualiser en ligne : --> <iframe width="100%" height="450px" src="https://www.youtube.com/embed/-96BEoXJMs0?end=81" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe> </center> --- ## Carburant de l'IA : les données .pull-left[ - La **fiabilité** dépend de la quantité (et qualité) des données d'apprentissage - La saisie de donnée peut **coûter** cher ] .pull-right[ ] --- count:false ## Carburant de l'IA : les données .pull-left[ - La **fiabilité** dépend de la quantité (et qualité) des données d'apprentissage - La saisie de donnée peut **coûter** cher ### $\rightarrow$ solution : distribuer le travail [](**gens**) - tout le monde est **équipé** (smartphone) et **connecté** (internet) - la saisie peut être *intégrée* par exemple dans des jeux en ligne, des outils de navigation, etc. ] .pull-right[ <br><br>  .verysmall[Photo : [juku.it](https://i1.wp.com/juku.it/wp-content/uploads/2015/05/Dollarphotoclub_72256006.jpg)] ] --- exclude:true ## Le big data <!-- Pour visualiser en ligne: <iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/5otaBKsz7k4" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe> --> --- ## Où vont les données ? .pull-left[ - Dans des grands **entrepôts de données** (datacenters) - Regroupement d'**ordinateurs** (serveurs) **connectés** à internet 24h/24 - Accès contrôlés - Données **sécurisées** - **Consommation** électrique (alimentation + refroidissement) : équivalent d'une ville de 75000 habitants ] .pull-right[  .verysmall[Photo : [Pexel](https://www.pexels.com/photo/datacenter-server-449401/)] ] --- exclude:true class: middle, center, inverse ## Quelques applications de l'intelligence artificielle --- ## L'intelligence artificielle : où en sommes nous ? .pull-left[ - Projet Google car (2010) - Projet Google X Lab : reconnaissance de chats (2012) - 6e version du robot Asimo de Honda (2014) - Projet Alpha Go (2017) - Projet Microsoft AI à l'hôpital de la Pitié Salpétrière pour la détection de cancers (2017) ] .pull-right[  .verysmall[Photo : [Z22](https://fr.wikipedia.org/wiki/ASIMO#/media/Fichier:ASIMO_sole_of_the_left_foot.jpg) [[CC BY SA 4.0]](https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/)] ] --- ## Clip 1 - Art .verysmall[(Microsoft AI - 2016)] <center> <iframe width="100%" height="450px" src="https://www.youtube.com/embed/UEAgAqeKnrU" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe> </center> --- ## Clip 2 - Cinéma .verysmall[(NVidia - 2018)] <center> <iframe width="100%" height="450PX" src="https://www.youtube.com/embed/MjViy6kyiqs?start=5&end=50" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe> </center> --- ## Pour résumer .pull-left[ - Des machines intelligentes (qui apprennent) pour : - **analyser des données** <br>$\rightarrow$ extraire des informations (tendances, patrons, etc.) - **produire des données** synthétiques / virtuelles <br>$\rightarrow$ créer des données non bruitées - **Prédire** les phénomènes naturels (météo, santé, etc.) ou artificiels (marchés financiers, habitudes de déplacement, etc.) ] .pull-right[ <br><br><br>  .verysmall[Photo : Photo by Nvidia's [Gaugan project](https://www.nvidia.com/en-us/research/ai-playground/)] ] --- class: middle, center, inverse ## 4. Dans le futur ? --- ## Quelques applications (à court et moyen terme) .pull-left[ - **Santé** : - aide à la décision, à la personne - **Transport** : - véhicules autonomes - **Communication** : - recherche d'information, traduction, IHM - **Divertissement** : - cinéma, jeux vidéos, etc. - **Commerce** : - recommandation - **Sécurité** : - surveillance, applications militaires - **Éducation** : - aide à l'apprentissage - **etc.** ] .pull-right[ <br><br><br> .center[] .verysmall[Photo : Photo by sujin s from [Pexels](https://www.pexels.com/photo/ai-artificial-intelligence-banking-businesman-982334/)] ] --- name: last-page class: middle, center, inverse ## Merci pour votre attention <!-- Slideshow created using [remark](http://github.com/gnab/remark) -->