Fiche de révision : Naturel et artificiel Vidal

📋 Plan du Cours

1. Machines, mécanismes et prothèses
2. Origines de la pensée computationnelle
3. Information, cybernétique et calcul
4. Sciences cognitives et évolution de l’IA
5. Limites de la métaphore computationnelle
6. Usages et coûts de l’intelligence artificielle
7. Conscience et neuroplasticité
8. Corps, perception et prédiction
9. Organisation du vivant et des machines
10. Technologies et capacités humaines
11. Expérience corporelle et numérique
12. Débats sur l’intelligence artificielle
13. Apprentissage automatique et démystification

📖 1. Machines, mécanismes et prothèses

🔑 Notions clés & Définitions

• Machine : Selon Georges Canguilhem, une machine est une construction artificielle, œuvre de l’homme, dont une fonction essentielle dépend de mécanismes.
• Prothèse corporelle : Une prothèse corporelle est un objet qui se substitue à une partie du corps et restaure une fonction perdue.
• Mécanisme : Un mécanisme est une configuration de solides en mouvement où le mouvement ne détruit pas la configuration, grâce à la restauration périodique des mêmes rapports entre les parties.

📝 Points essentiels

• La technologie désigne ici les machines et artefacts qui modifient l’interaction humaine avec le monde.

• La stimulation cérébrale profonde pour la maladie de Parkinson réduit les tremblements et l’akinésie, mais ne corrige pas la posture courbée.

• Des implants placés dans le cortex moteur primaire ou secondaire peuvent être entraînés avec un ordinateur pour permettre à des personnes tétraplégiques de contrôler un curseur.

📖 2. Origines de la pensée computationnelle

★ À maîtriser

📌 Descartes considère le corps comme une machine, mais attribue à l’esprit non matériel et divin la pensée et le raisonnement, établissant ainsi un dualisme corps-esprit. - L’homme machine

• Leibniz associe la pensée au raisonnement, développe une logique universelle et conçoit un calculateur arithmétique mécanique qui nécessite des commandes extérieures et n’a pas d’autonomie. - Leibnitz

Compléments

• Julien Offray de La Mettrie défend l’idée que l’esprit et tout ce qui se passe en nous sont matériels.

• Charles Babbage et Ada Lovelace élaborent les plans de la machine analytique programmable, précurseur de l’informatique, qui n’a jamais été construite intégralement. - Charles Baddage et Ada Lovelace

• La métaphore du cerveau-ordinateur s’enracine dans l’idée que le corps est une machine et dans la recherche d’une explication de la connaissance, de l’esprit et de la pensée.

📖 3. Information, cybernétique et calcul

🔑 Notions clés & Définitions

• Information : L’information correspond à la structure d’un message et réduit l’incertitude ; plus une donnée est prédictive, plus elle est informative, sans que cette théorie traite le sens du message.
• Cyber­nétique : La cybernétique est la science des systèmes de contrôle et de régulation orientés vers un but.
• Test de l’imitation : Alan Touring, 1950 - Le test de l’imitation évalue si une machine peut produire un comportement intelligent indiscernable de celui d’un humain.

★ À maîtriser

📐 Formule - Claude Shannon quantifie l’information par $I=-\log(p)$ dans sa théorie mathématique de la communication.

• Alan Turing propose en 1936 une machine logique destinée à traiter des problèmes de calculabilité et pose en 1950 la question de savoir si les machines peuvent penser. - Alan Touring

Compléments

• Un thermostat est un système clos qui détecte la température et commande son augmentation ou sa diminution sans intervention humaine.

• Norbert Wiener étend la cybernétique aux systèmes vivants, qui compensent les perturbations par autorégulation et homéostasie, et envisage son application aux sociétés. - Norber wiener

• En 1943, un neurone artificiel est conçu comme une unité de calcul qui envoie une réponse dans une chaîne et peut former des réseaux de neurones artificiels.

💡 Astuce mémo

La théorie de l’information quantifie l’incertitude ; la cybernétique s’en sert pour penser la régulation et le contrôle.

📖 4. Sciences cognitives et évolution de l’IA

🔑 Notions clés & Définitions

• Intelligence artificielle : John McCarthy définit l’intelligence artificielle comme une forme de science et d’ingénierie relevant d’un programme de recherche et de développement technologique.
• Intelligence artificielle : Marvin Minsky définit l’intelligence artificielle comme la construction de programmes accomplissant des tâches jusque-là mieux réalisées par des humains parce qu’elles mobilisent des processus mentaux de haut niveau, tels que l’apprentissage, la perception, l’organisation de la mémoire et le raisonnement critique.

★ À maîtriser

📌 Toutes les intelligences artificielles sont des ordinateurs, mais tous les ordinateurs ne sont pas des intelligences artificielles.

• 🔄 L’évolution de l’IA suit les étapes suivantes. :
  1. Traitement de symboles préprogrammés à partir des années 1950.
  2. Connexionnisme fondé sur une information distribuée en réseaux à partir des années 1980.
  3. Émergence du deep learning et des réseaux neuronaux artificiels actuels à partir de 2010.

Compléments

• Les sciences cognitives, apparues à partir de 1950, étudient scientifiquement l’esprit et la pensée, notamment la conscience de penser.

📌 Le machine learning fait intervenir l’humain pour traiter et classifier l’information avant la sortie, tandis que le deep learning passe directement de l’information à la sortie avec moins d’intervention humaine.

💡 Astuce mémo

Symboles préprogrammés → réseaux connexionnistes → deep learning.

📖 5. Limites de la métaphore computationnelle

★ À maîtriser

• H. Dreyfus relève quatre présupposés non démontrés de l’IA :
  • Le cerveau traite l’information par opérations discrètes, comme une machine numérique.
  • L’esprit opère par règles formelles sur des éléments d’information discrets.
  • Tout savoir est formalisable et peut être énoncé en règles.
  • Le monde est constitué de faits déterminés indépendants du contexte et de celui qui connaît.

📌 La métaphore forte affirme que le cerveau fonctionne réellement comme un ordinateur, tandis que la métaphore faible affirme seulement qu’il traite des informations.

📌 La perspective du système nerveux désincarné traite le cerveau comme un calculateur séparé du corps, tandis que la perspective incarnée considère le corps comme important pour la cognition.

Compléments

• La dégénérescence désigne la possibilité qu’une même fonction soit réalisée par plusieurs régions cérébrales, tandis que la pluripotentialité désigne la capacité d’une structure neuronale à assurer plusieurs fonctions.

• La connectivité cérébrale peut être structurelle, fonctionnelle ou dynamique, cette dernière évoluant rapidement dans le temps, par exemple lors de la compréhension d’un mot.

• Le réseau cérébral par défaut, décrit en 2000, s’active au repos, implique des régions postérieures et intérieures et se désactive lorsqu’un élément intéressant survient.

• 20 % de l’activité cérébrale vient du monde extérieur et 80 % correspond à une activité spontanée auto-stimulée.

💡 Astuce mémo

Cerveau désincarné, traité comme un calculateur, versus cerveau incarné, dépendant du corps.

📖 6. Usages et coûts de l’intelligence artificielle

★ À maîtriser

• Les technologies digitales peuvent perturber les apprentissages et le développement intellectuel, psycho-émotionnel et attentionnel, notamment en réduisant les interactions humaines.

• Le paradoxe de Jevons décrit une hausse de la demande et de la surconsommation lorsque l’efficacité énergétique augmente.

Compléments

• L’usage de l’IA peut entraîner un déchargement cognitif ou émotionnel et une perte de compétences (deskilling).

• La loi de Moore énonce que le nombre de transistors sur une puce double tous les deux ans.

• L’IA consomme dix fois plus d’énergie qu’une recherche simple, conformément à la loi de Wirth qui y est présentée.

• La production de l’IA mobilise du travail humain pour :

  • La sélection des contenus.
  • La médiation.
  • La vérification.
  • Le test des algorithmes.

• ChatGPT est lancé le 30 novembre 2022.

💡 Astuce mémo

L’efficacité accrue peut stimuler la demande et conduire à la surconsommation (paradoxe de Jevons).

📖 7. Conscience et neuroplasticité

🔑 Notions clés & Définitions

• Neuroplasticité : Évolution des synapses et modification des connexions entre neurones en fonction des adaptations structurelles et de l’expérience de l’organisme.

★ À maîtriser

📌 Le coma correspond à un état où l’ensemble des activités cérébrales ne permet pas à la personne de reprendre conscience de son corps et où les connexions perturbées peuvent entraîner des perturbations vitales.

Compléments

• Dans la mort cérébrale, des parties du cerveau s’éteignent et les potentiels ne peuvent plus se produire.

• Chez les musiciens, certaines fonctions des mains sont associées à un agrandissement de leur représentation corticale, et non à un doublement du nombre de neurones.

• Les scans de l’hippocampe montrent un volume de substance grise plus important chez les chauffeurs de taxi que chez les personnes dites normales, en lien avec leurs connaissances spatiales. - PNAS, taxi driver

• Chez les personnes non voyantes, les cortex cognitif et somatosensoriel sont plus développés, et les neurones du cortex visuel peuvent être réorganisés plutôt que morts.

📖 8. Corps, perception et prédiction

🔑 Notions clés & Définitions

• Modèles prédictifs internes : Modèles qui servent à prédire l’état du monde dans un futur proche et répondent au besoin d’information sur l’environnement.
• Incarnation : Fait que la mémoire dépend aussi des mouvements corporels et des organes vitaux, et que les sensations surviennent pendant un mouvement en cours.

★ À maîtriser

• Le comportement et la cognition sont proactifs : ils anticipent l’action en l’orientant vers le futur.

Compléments

• Les informations qui contribuent à la perception proviennent des organes et du corps, et le cerveau utilise les organes pour interpréter les signaux sensoriels.

• La survie constitue la première propriété des organes vitaux et leur coordination contribue à l’homéostasie.

• La respiration dépend des émotions et agit sur le cerveau ; cette relation est décrite comme une empreinte respiratoire.

📌 Chez les enfants, le mouvement est particulièrement important, car l’action constitue le contact de la perception.

• Lors d’une étude, les participants appuyaient sur un bouton pendant l’inspiration, présentée comme le moment où le cerveau est le plus réceptif.

💡 Astuce mémo

Les signaux du corps modulent l’activité cérébrale, qui oriente à son tour les réactions corporelles.

📖 9. Organisation du vivant et des machines

🔑 Notions clés & Définitions

• Métabolisme : Ensemble des processus biochimiques complexes qui placent l’individu dans un rapport de dépendance à l’environnement.
• Autopoïèse : Forme d’organisation d’un système vivant auto-organisé, fondée sur la codépendance entre ADN et protéines.

★ À maîtriser

• Les organismes se construisent, se conservent et se régulent par eux-mêmes, tandis que la construction et la conservation des machines dépendent d’une intervention extérieure.

📌 Selon Georges Canguilhem, les organismes présentent une vicariance des fonctions et une polyvalence des organes beaucoup plus importantes que les machines, dont les parties remplissent des fonctions spécialisées.

• Les systèmes vivants dépendent de leur milieu pour :
  • l’alimentation
  • l’hydratation
  • la respiration

Compléments

• Dans le paradoxe du bateau de Thésée, les planches remplacées servent à reconstruire un second bateau, ce qui pose la question de savoir lequel est le vrai bateau ; le cours considère le bateau continuellement remplacé comme celui qui conserve son identité malgré le changement de matière.

• Hans Jonas écrit en 1966, dans Le phénomène de la vie, que la forme de l’organisme entretient avec la matière une relation dialectique de liberté dans la nécessité : la forme est conservée tandis que la matière change.

• Le système nerveux entretient ses relations internes par auto-stimulation et ne dépend pas d’un ordre venu de l’extérieur.

💡 Astuce mémo

L’organisme s’auto-construit ; la machine dépend d’un constructeur et d’un machiniste.

📖 10. Technologies et capacités humaines

🔑 Notions clés & Définitions

• Pharmakon : Anna alombert - Technologie à double tranchant, qui peut être un remède à bonne dose et un poison à mauvaise dose.
• Transhumanisme : Vise l’augmentation des capacités humaines afin de rendre l’être humain perfectible.

📝 Points essentiels

• La technologie est étroitement liée au système économique et social, notamment au capitalisme et au monde du travail.

• Les interactions sociales sont présentées comme fondamentales au développement de l’enfant, tandis que les technologies qui ne favorisent pas ces relations peuvent entraîner un déficit émotionnel.

💡 Astuce mémo

Le pharmakon est à la fois remède et poison selon la dose.

📖 11. Expérience corporelle et numérique

🔑 Notions clés & Définitions

• Déterritorialisation : Réduction de l’expérience corporelle située dans le monde lorsque l’information est assimilée passivement en connaissance, sans lien avec l’environnement et le corps.
• Prolétarisation de la pensée : Notion attribuée à Bernard Stiegler, désignant la réduction des mécanismes de réflexion.
• Cognitive offloading : Délégation à une technologie de tâches que l’on devrait accomplir soi-même, ce qui réduit l’effort cognitif et peut entraîner une neuroplasticité négative ainsi qu’une perte de synapses et de connexions.
• Effet ELIZA : Assimilation d’une machine à un humain.

📝 Points essentiels

• La perte du sens du monde entraîne une perte de l’expérience corporelle.

• Le mythe de Theuth et du roi Thamous présente l’écriture comme une mémoire extérieure, figée et transmissible sans l’autre, mais aussi comme une technologie susceptible de faire perdre la mémoire.

• L’émotional offloading par des questions-réponses émotionnelles avec une IA est présenté comme susceptible d’entraîner une perte de capacités émotionnelles et sociales.

💡 Astuce mémo

L’assimilation passive d’informations éloigne du territoire et réduit l’expérience corporelle située.

📖 12. Débats sur l’intelligence artificielle

📝 Points essentiels

• La révolte des luddites a eu lieu en 1811-1812.

• Deep Blue a battu le champion du monde d’échecs.

• Au jeu de Go, le coup 37 d’AlphaGo contre Lee Sedol a surpris les commentateurs, qui l’ont d’abord pris pour une erreur, et n’avait jamais été vu ni détecté par des humains.

• Geoffrey Hinton souhaite alerter sur le contrôle de l’IA et soutient que le raisonnement biologique est moins efficace que celui des machines. - Goeffrey hinton

• Stanislas Dehaene présente la conscience comme une propriété computationnelle, en parlant plus précisément de la conscience d’accès.

• Le cours distingue trois positions extrêmes face à l’IA :

  • il ne se passe rien
  • il se passe quelque chose d’horrible
  • il se passe quelque chose de très positif

📖 13. Apprentissage automatique et démystification

★ À maîtriser

• L’intelligence artificielle demeure toujours à l’intérieur de l’informatique.

• Dans l’apprentissage automatique décrit, on reconstruit le guidage à partir d’exemples de résolution plutôt que de programmer séparément une multitude de programmes.

Compléments

• Le cours présente le neurone artificiel comme associant un nombre à chaque mot de la langue française.

💡 Astuce mémo

Exemples de résolution → guidage reconstruit → réglage des algorithmes.

📊 Tableaux de synthèse

Modèles de traitement de l’IA