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Le Club de Mediapart mer. 24 août 2016 24/8/2016 Dernière édition

Samedi-sciences (68): construire un cerveau

Il s’appelle « Spaun », et il possède 2,5 millions de neurones électroniques. Ses créateurs, une équipe de chercheurs canadiens dirigée par Chris Eliasmith, à l’université de Waterloo (Ontario), présentent Spaun comme le cerveau artificiel le plus complexe et le plus réaliste existant à ce jour.

Il s’appelle « Spaun », et il possède 2,5 millions de neurones électroniques. Ses créateurs, une équipe de chercheurs canadiens dirigée par Chris Eliasmith, à l’université de Waterloo (Ontario), présentent Spaun comme le cerveau artificiel le plus complexe et le plus réaliste existant à ce jour.

 © Cryteria © Cryteria

 

Les travaux de l’équipe canadienne viennent d’être publiés dans un article de la revue américaine Science (30 novembre). Spaun, dont le nom signifie « Semantic Pointer Architecture Unified Network », est équipé d’un œil-caméra de 784 pixels et d’un bras qui lui permet de dessiner et d’écrire. Il peut recopier un chiffre tracé à la main, mémoriser une liste de nombres ou résoudre un petit problème du type test de QI tel que compléter la série suivante : 1,2,3 ; 5,6,7 ; 3,4, ?.

Le thème du cerveau artificiel a été abondamment mis en scène dans les romans et les films de science-fiction, mais il est aussi présent dès l’invention de l’ordinateur. Le projet initial des chercheurs en informatique et intelligence artificielle n’était rien d’autre que de « construire un cerveau ». Le mathématicien britannique Alan Turing (1912-1954) a conçu en 1937, sur le papier, une « machine universelle » capable de reproduire tout processusmental sous forme d’une série d’instructions dont chacune se déduit de la précédente par une opération logique.

La machine imaginaire de Turing contient en germe toute l’informatique d’aujourd’hui : l’architecture de base des ordinateurs est conçue selon le principe décrit par le mathématicien. Turing allait plus loin, car il pensait que sa machine décrivait aussi le fonctionnement réel du cerveau humain.

 © Chris Eliasmith/Science © Chris Eliasmith/Science

Depuis Turing, les ordinateurs ont fait des progrès exponentiels, mais le problème de « construire un cerveau » reste (presque) entier. Un des obstacles est quantitatif : l’être humain possède environ 100 milliards de neurones, et ceux-ci ont des possibilités de connexions complexes, de sorte que les combinaisons possibles atteignent un nombre astronomique.

Plusieurs tentatives visant à approcher la complexité de notre réseau neuronal sont en cours. A l’École polytechnique fédérale de Lausanne a été lancé, en 2005, le « Blue Brain Project », dont l’ambition est de reconstruire le cerveau pièce par pièce dans un super-ordinateur. A ce stade, le projet suisse a abouti à simuler les « colonnes corticales » du rat, structures qui comportent environ 10.000 neurones chacune. Le Blue Brain Project a assemblé en colonnes un total d’environ 1 million de neurones.

Développé par Dharmendra Modha chez IBM, le « Cognitive Computing Project » a simulé un réseau de l’ordre du millard de neurones, et a été décrit comme une simulation à l’échelle du chat. Appréciation qu’il faut tempérer d’un sérieux bémol : ce cerveau électronique n’est pas relié à un corps, et l’on n’est pas prêt aujourd’hui de voir un robot-chat en action.

Plus généralement, Chris Eliasmith et ses collègues de l’université de Waterloo observent que, si impressionnant soient-ils, aucun des réseaux de neurones réalisés jusqu’ici « n’a permis de montrer comment une telle simulation peut se connecter à des comportements observables ». Autrement dit, ce sont des modèles certes intéressants, mais coupés de toute action sur l’environnement. Des cerveaux sans corps, en somme.

Le cerveau artificiel de Chris Eliasmith ne possède que 2,5 millions de neurones, ce qui le situe quelque part entre la blatte et la grenouille (plus près de la première que de la deuxième). Mais il est capable d’agir. Ses actions sont cependant assez limitées : elles consistent, pour l’essentiel, à reconnaître et à reproduire des dessins linéaires et à mémoriser – plus ou moins bien – des séries de nombres. Ce qui est quasiment suffisant pour réussir les tests de QI les plus simples.

Les créateurs de Spaun estiment qu’ils ont réussi à reproduire certains aspects du fonctionnement réel du cerveau humain, notamment certaines de ses failles. Quand on lui pose une question, Spaun hésite un moment avant de répondre. Si on lui énumère une liste, il ne réussit pas à la mémoriser lorsqu’elle est trop longue. Et il a tendance à se souvenir mieux du premier et du dernier objet de la liste que des autres.

Mais Spaun reste un modèle très simplifié, sinon simpliste, de notre cerveau. Même si son architecture est assez flexible, c’est un système câblé, et il est incapable d’un apprentissage qui lui permettrait d’intégrer dans son registre une tâche complètement nouvelle.

Eliasmith et ses collègues ont délibérément fait le choix d’éliminer la complication qui aurait consisté à doter leur cerveau artificiel d’une véritable capacité à apprendre. En ce sens, leur modèle est faux, s’il est censé représenter le cerveau humain. Il présente cependant l’intérêt de montrer un réseau neuronal en action, un module fonctionnel du cerveau.

Schématiquement, si l’on compare le cerveau à un gratte-ciel, les chercheurs n’ont réussi qu’à bâtir un pan de mur de quelques mètres. Le projet de « construire un cerveau » est encore une fiction scientifique. Mais ce n’est plus une pure chimère.

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Tous les commentaires

Pas du tout admiratif...Mais, par contre, extrêmement inquiet.  Devant ce type de travaux, et l'absence de réaction critique à l'égard de ce que l'on présente comme des "avancées" de la science. Est-ce que nous, êtres humains, avons besoin de cerveaux artificiels ?

Les nôtres ne nous suffisent-ils pas ? Qu'allons-nous faire de mieux avec ces artefacts?

Vont-ils nous aider à comprendre que l'industrie chimique, celle du nucléaire, celle des manipulations génétiques, etc. sont en train de causer des dommages irrémédiables?

Avons-nous besoin de ces choses pour comprendre ce que nous sommes, d'où nous venons et où nous pourrions aller, ou ne pas aller?

Connaissez-vous le rôle joué par IBM, par l' "intelligence" artificielle de ses cartes perforées, dans l'organisation de la "solution finale". Techniquement, c'était "nikel". Et pour le reste?

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L'auteur

Michel de Pracontal

Journaliste scientifique, j'ai travaillé à Science et Vie, à L'Evénement du Jeudi, et au Nouvel Observateur (de 1990 à 2009). Je suis aussi auteur de plusieurs livres dont le dernier, Kaluchua, vient de paraître au Seuil. Sur twitter: @MicheldePrac.

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