Comment les machines pensent-elles ? Norbert Wiener répond.

Il fut parmi les premiers à formaliser l'idée selon laquelle le comportement intelligent résulte de mécanismes de rétroaction modélisables par des machines. Son livre de 1948, Cybernétique : ou contrôle et communication dans l'animal et la machine, dont sont tirées les citations de cet article, reste un ouvrage fondateur en informatique et en théorie de l'intelligence artificielle.

• Depuis Leibniz, nul homme n'a peut-être maîtrisé toute l'activité intellectuelle de son époque. Depuis lors, la science est devenue de plus en plus l'affaire de spécialistes, dans des domaines qui tendent à se rétrécir. Il y a un siècle, il n'y avait peut-être pas de Leibniz, mais il y avait un Gauss, un Faraday et un Darwin. Aujourd'hui, rares sont les savants qui peuvent se qualifier sans réserve de mathématiciens, de physiciens ou de biologistes. Un homme peut être topologue, acousticien ou coléoptériste. Il maîtrise le jargon de son domaine et en connaît toute la littérature et toutes les ramifications, mais, le plus souvent, il considère le sujet suivant comme appartenant à son collègue d'à côté, et considère tout intérêt personnel pour celui-ci comme une atteinte injustifiée à sa vie privée.

La question soulevée par cette citation reste d'actualité. Wiener lui-même voyait une solution pratique dans la création d'équipes multidisciplinaires composées de spécialistes de différents domaines étudiant en profondeur les principes et la terminologie des sciences de leurs collègues. Cependant, il convient également de noter que l'intelligence artificielle est un moyen possible de surmonter les limites de la spécialisation étroite. L'IA peut devenir l'outil même qui permet aux spécialistes de consulter rapidement et efficacement sur toute question dépassant leur domaine de compétence. Bien que Norbert Wiener ne l'ait pas explicitement mentionné, il est fort possible que le problème de la spécialisation étroite en science ait été l'une des sources d'inspiration qui l'ont poussé à se lancer dans l'informatique et la cybernétique.

• Si je devais choisir un saint patron de la cybernétique dans l'histoire des sciences, je choisirais Leibniz. La philosophie de Leibniz s'articule autour de deux concepts étroitement liés : celui d'un symbolisme universel et celui d'un calcul du raisonnement. De ces concepts découlent la notation mathématique et la logique symbolique actuelles. Or, de même que le calcul arithmétique se prête à une mécanisation progressive, passant par l'abaque et la machine à calculer de bureau jusqu'aux machines à calculer ultrarapides d'aujourd'hui, le calcul ratiocinateur de Leibniz contient les germes de la machina ratiocinatrix, la machine à raisonner. En effet, Leibniz lui-même, comme son prédécesseur Pascal, s'intéressait à la construction de machines à calculer en métal. Il n'est donc pas surprenant que l'impulsion intellectuelle qui a conduit au développement de la logique mathématique ait simultanément conduit à la mécanisation, idéale ou réelle, des processus de pensée.

Nous pensons que les réflexions de Norbert Wiener constituent une preuve solide que l’idée de créer une intelligence artificielle a de profondes racines scientifiques, plutôt que d’être simplement un produit de la science-fiction du XXe siècle.

1. Que l'appareil central d'addition et de multiplication de la machine à calculer soit numérique, comme dans une machine à additionner ordinaire, plutôt que basé sur une mesure, comme dans l'analyseur différentiel Bush.
2. Que ces mécanismes, qui sont essentiellement des dispositifs de commutation, devraient dépendre de tubes électroniques plutôt que d'engrenages ou de relais mécaniques, afin de garantir une action plus rapide.
3. Que, conformément à la politique adoptée dans certains appareils existants des laboratoires téléphoniques Bell, il serait probablement plus économique d'adopter l'échelle de deux pour l'addition et la multiplication, plutôt que l'échelle de dix.
4. Que toute la séquence des opérations soit disposée sur la machine elle-même de sorte qu'il n'y ait aucune intervention humaine depuis le moment où les données sont saisies jusqu'à ce que les résultats finaux soient retirés, et que toutes les décisions logiques nécessaires à cet effet soient intégrées dans la machine elle-même.
5. Que la machine contienne un appareil de stockage de données qui devrait les enregistrer rapidement, les conserver fermement jusqu'à leur effacement, les lire rapidement, les effacer rapidement, puis être immédiatement disponible pour le stockage de nouveau matériel.

Les cinq principes de conception informatique mentionnés ci-dessus ont été formulés par Wiener peu avant l'entrée en guerre des États-Unis. Bien que Wiener lui-même n'ait jamais revendiqué la priorité dans la définition des principes de l'ordinateur moderne, c'est précisément ce qu'il a fait. Mis à jour au gré des progrès technologiques, les cinq principes de Wiener sont toujours d'actualité.

• Dans toute utilisation combinée de moyens de calcul, comme dans toute combinaison de réactions chimiques, c'est la plus lente qui donne l'ordre de grandeur des constantes de temps du système entier. Il est donc avantageux, autant que possible, d'éliminer l'élément humain de toute chaîne de calcul élaborée et de ne l'introduire que là où il est absolument inévitable, au tout début et à la toute fin. Dans ces conditions, il est judicieux de disposer d'un instrument permettant de changer d'échelle de notation, utilisé initialement et à la fin de la chaîne de calcul, et permettant d'effectuer tous les processus intermédiaires à l'échelle binaire. La machine à calculer idéale doit alors avoir toutes ses données insérées dès le début et être aussi exempte que possible de toute intervention humaine jusqu'à la toute fin.

On pourrait dire que les propos de Norbert Wiener servent de guide aux développeurs d'IA. Entre autres objectifs, ils s'efforcent de simplifier au maximum l'interaction humaine avec l'IA, en apprenant aux machines à comprendre même les requêtes les plus vagues et imprécises.

• Il est remarquable que les systèmes nerveux humain et animal, dont on sait qu'ils sont capables de fonctionner comme un système de calcul, contiennent des éléments parfaitement adaptés pour servir de relais. Ces éléments sont ce que l'on appelle les neurones ou cellules nerveuses. Bien qu'ils présentent des propriétés assez complexes sous l'influence des courants électriques, leur fonctionnement physiologique ordinaire obéit quasiment au principe du « tout ou rien » ; autrement dit, soit ils sont au repos, soit, lorsqu'ils « s'activent », ils subissent une série de changements presque indépendants de la nature et de l'intensité du stimulus. Il y a d'abord une phase active, transmise d'un bout à l'autre du neurone à une vitesse définie, à laquelle succède une période réfractaire durant laquelle le neurone est soit incapable d'être stimulé, soit, en tout cas, incapable de l'être par un processus physiologique normal. À la fin de cette période réfractaire effective, le nerf reste inactif, mais peut être à nouveau stimulé. Ainsi, le nerf peut être considéré comme un relais présentant essentiellement deux états d'activité : l'activité et le repos.

L'une des grandes avancées de Norbert Wiener et des pionniers de la cybernétique a été de montrer que le système nerveux humain et les ordinateurs présentent des structures très similaires. Aujourd'hui, de nombreux développeurs de machines « pensantes » avancées et d'IA s'inspirent de la nature, cherchant à imiter le fonctionnement de l'intelligence naturelle lors de la conception de leurs systèmes.

• Notons entre parenthèses qu'une différence importante entre la façon dont nous utilisons le cerveau et la machine réside dans le fait que la machine est conçue pour de nombreuses exécutions successives, soit sans référence mutuelle, soit avec une référence minimale et limitée, et qu'elle peut être effacée entre ces exécutions ; tandis que le cerveau, dans le cours naturel des choses, n'efface jamais, même approximativement, ses enregistrements passés. Ainsi, le cerveau, en conditions normales, n'est pas l'analogue complet de la machine à calculer, mais plutôt l'analogue d'une seule exécution sur une telle machine.

S'appuyant sur l'idée évoquée précédemment, il est clair que Norbert Wiener était parfaitement conscient des limites de la comparaison entre le cerveau humain et une machine informatique. En fait, comme le montre cette citation, il mettait en garde contre toute tentative de copier simplement ces « ordinateurs naturels » sans tenir compte de leur complexité.

• Il m'est apparu depuis longtemps que la machine informatique ultra-rapide moderne constituait en principe un système nerveux central idéal pour un appareil de contrôle automatique ; et que ses entrées et sorties n'avaient pas besoin de prendre la forme de nombres ou de diagrammes, mais pouvaient très bien être respectivement les mesures d'organes sensoriels artificiels, tels que des cellules photoélectriques ou des thermomètres, et les performances de moteurs ou de solénoïdes. Grâce à des jauges de contrainte ou à des dispositifs similaires capables de mesurer les performances de ces organes moteurs et de les transmettre au système de contrôle central sous forme de sens kinesthésique artificiel, nous sommes déjà en mesure de construire des machines artificielles de presque tous les niveaux de sophistication. Bien avant Nagasaki et la prise de conscience publique de la bombe atomique, j'avais réalisé que nous étions en présence d'une autre potentialité sociale d'une importance inouïe, pour le bien comme pour le mal. L'usine automatique et la chaîne de montage sans intervention humaine ne sont plus avancées que dans la mesure où notre volonté d'investir dans leur ingénierie autant d'efforts que ceux consacrés, par exemple, au développement du radar pendant la Seconde Guerre mondiale. J'ai dit que cette nouvelle évolution recèle d'innombrables possibilités, pour le bien comme pour le mal… Elle offre à l'humanité une nouvelle et plus efficace collection d'esclaves mécaniques pour accomplir son travail. Ce travail mécanique possède la plupart des propriétés économiques du travail servile, même si, contrairement à lui, il n'implique pas les effets démoralisants directs de la cruauté humaine. Cependant, tout travail qui accepte les conditions de concurrence avec le travail servile accepte les conditions du travail servile et est par essence du travail servile. Le mot clé de cette affirmation est la concurrence. Il se peut très bien que la machine supprime le besoin de tâches subalternes et désagréables pour l'humanité, ou non. Je l'ignore. Il ne serait pas judicieux d'évaluer ces nouvelles potentialités à l'aune du marché, des économies qu'elles permettent… Je pourrais peut-être clarifier le contexte historique actuel en disant que la première révolution industrielle, celle des « sombres usines sataniques », a été la dévaluation du bras humain par la concurrence des machines. Aux États-Unis, aucun salaire ne permet à un ouvrier travaillant à la pelle et à la pioche de vivre suffisamment bas pour concurrencer le travail d'une pelle à vapeur comme excavateur. De même, la révolution industrielle moderne est vouée à dévaloriser le cerveau humain, du moins dans ses décisions les plus simples et les plus routinières. Bien sûr, tout comme le charpentier, le mécanicien et le couturier qualifiés ont survécu dans une certaine mesure à la première révolution industrielle, de même le scientifique et l'administrateur qualifiés pourraient survivre à la seconde. Cependant, si l'on considère la seconde révolution comme accomplie, l'être humain moyen, aux acquis médiocres ou inférieurs, n'a rien à vendre qui vaille la peine d'être acheté.

Comme on peut le constater, Norbert Wiener pensait qu'au milieu du XXe siècle, l'humanité avait atteint un niveau lui permettant de créer des machines répondant à la définition d'une intelligence artificielle spécialisée – des machines capables de libérer l'homme presque entièrement du travail physique. La seule véritable question était celle des ressources investies dans le projet. Certes, avec le recul, la vision de Wiener peut paraître excessivement optimiste. Mais si on la considère comme une prévision, il est clair que nous sommes désormais très proches de concrétiser cette vision. Et puisque le « père de la cybernétique » s'est révélé être un visionnaire technique, il convient de prêter attention à son appel à examiner attentivement les conséquences sociales et économiques de l'introduction généralisée de ces « machines pensantes ».

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