L'intelligence artificielle (IA) désigne un ensemble de techniques permettant à un ordinateur d'effectuer des tâches qui nécessitent habituellement certaines capacités humaines, comme reconnaître des images, comprendre du langage, traduire un texte, produire du contenu ou analyser des informations.

L'IA ne correspond pas à un seul programme ni à une seule technologie. Elle regroupe différentes méthodes informatiques. Certaines permettent à une machine de suivre des règles définies à l'avance, tandis que d'autres lui permettent d'apprendre à partir de grandes quantités de données. Le machine learning, ou apprentissage automatique, constitue ainsi l'une des principales méthodes utilisées dans l'IA moderne.

Le fonctionnement général

Un système d'IA reçoit des données, les traite avec des algorithmes et produit un résultat. Dans le cas d'un modèle utilisant le machine learning, une phase d'entraînement permet au système d'analyser de nombreux exemples afin de repérer des régularités. Le modèle entraîné peut ensuite traiter de nouvelles données et produire une prédiction, une classification ou une réponse.

Par exemple, un système entraîné avec de nombreuses photographies de chats et de chiens peut apprendre à distinguer certaines caractéristiques des deux animaux. Lorsqu'une nouvelle photographie lui est présentée, il peut alors estimer à quelle catégorie elle appartient.

Les principales technologies

L'intelligence artificielle fait partie d'un ensemble plus large de technologies qui permettent aux machines de percevoir leur environnement, de traiter des informations et d'effectuer des actions.

• Intelligence artificielle : analyse de données, reconnaissance d'images, traitement du langage, traduction, génération de contenu ou aide à la décision.
• Robotique : conception de machines capables d'effectuer automatiquement des actions physiques.
• Internet des objets : utilisation d'objets connectés capables de recueillir et d'échanger des données.
• Réalité virtuelle : création d'un environnement numérique dans lequel l'utilisateur peut être immergé.
• Réalité augmentée : ajout d'informations numériques à l'environnement réel.

Les applications

Ces technologies sont utilisées dans de nombreux domaines. En médecine, l'IA peut aider à analyser des images ou des données. Dans les transports, elle peut assister la navigation et l'analyse du trafic. Dans l'industrie, elle permet de surveiller des machines et d'automatiser certaines opérations. Dans l'éducation, elle peut servir à créer des outils d'apprentissage adaptés. Elle intervient également dans la recherche scientifique, la finance, les jeux vidéo et de nombreux services numériques.

Les robots utilisent de leur côté des capteurs, des programmes et des actionneurs pour agir physiquement sur leur environnement. Certains fonctionnent selon des instructions préprogrammées, tandis que d'autres utilisent des systèmes d'IA pour analyser les informations recueillies et adapter leurs actions.

Les objets connectés permettent également de recueillir et de transmettre automatiquement des informations. Une montre connectée peut par exemple mesurer une activité physique et transmettre les données à un smartphone ou à un serveur.

Les progrès technologiques

Les progrès des processeurs, des cartes graphiques, du stockage et des réseaux permettent de traiter des quantités de données de plus en plus importantes. Cette évolution a rendu possible l'entraînement de modèles d'IA beaucoup plus complexes qu'auparavant.

Les assistants virtuels, les systèmes de reconnaissance d'images, les outils de traduction et les générateurs de contenu utilisent ainsi des modèles capables de traiter rapidement de grandes quantités d'informations.

Les limites et les enjeux

Les résultats produits par une IA ne sont pas toujours exacts. Ils dépendent notamment de la qualité des données utilisées et de la manière dont le système a été conçu. Des données incomplètes ou déséquilibrées peuvent entraîner des biais, tandis qu'un modèle peut produire une information incorrecte avec une apparence convaincante.

Le développement de ces technologies soulève également des enjeux concernant la protection des données personnelles, la fiabilité des résultats, la responsabilité en cas d'erreur, l'évolution de certains métiers et la consommation de ressources informatiques.

L'intelligence artificielle et les nouvelles technologies permettent donc d'automatiser certaines tâches, d'analyser rapidement de grandes quantités d'informations et de créer de nouveaux outils. Leur utilisation nécessite cependant de connaître leurs possibilités, leurs limites et leurs conséquences afin de les employer de manière fiable et responsable.

Le principe d'un robot

Un robot est une machine capable d'effectuer automatiquement des actions physiques en suivant un programme. Il peut être entièrement commandé par un programme, recevoir des instructions d'un opérateur ou adapter certaines de ses actions à partir des informations recueillies dans son environnement.

Un robot associe donc généralement une partie mécanique, une partie électronique et un programme informatique. L'ensemble permet de percevoir une situation, de la traiter puis d'agir.

Les capteurs

Les capteurs permettent au robot de recueillir des informations sur son environnement ou sur son propre état. Ils peuvent mesurer une distance, une température, une luminosité, une pression, une vitesse ou une position.

Par exemple, un robot mobile équipé d'un capteur de distance peut détecter un obstacle placé devant lui. Il peut alors transmettre cette information à son système de traitement.

Le traitement des informations

Une unité de traitement reçoit les informations des capteurs et exécute le programme du robot. Elle détermine les actions à effectuer en fonction des informations reçues et des instructions prévues.

Un robot qui détecte un obstacle peut ainsi analyser sa position, comparer la distance mesurée avec une valeur définie dans son programme et décider de s'arrêter ou de modifier sa trajectoire.

Les actionneurs

Les actionneurs transforment les instructions du système de traitement en actions physiques. Il peut s'agir de moteurs, de vérins, de pinces ou d'autres mécanismes permettant de produire un mouvement.

Un moteur peut par exemple faire tourner une roue, tandis qu'un autre peut déplacer un bras robotique. Une pince peut ensuite saisir un objet en fonction des instructions reçues.

Le programme du robot

Le programme définit la manière dont le robot doit réagir aux informations qu'il reçoit. Il peut contenir des variables, des conditions, des boucles, des fonctions et des algorithmes comme tout autre programme informatique.

Un robot simple peut suivre des règles entièrement prévues à l'avance. Un robot équipé de capteurs peut au contraire modifier son comportement selon la situation détectée.

L'autonomie et l'intelligence artificielle

Un robot n'est pas nécessairement autonome. Certains robots exécutent uniquement des mouvements programmés à l'avance et ne prennent aucune décision en dehors de ces instructions.

D'autres peuvent analyser leur environnement grâce à leurs capteurs et choisir automatiquement certaines actions. Des techniques d'intelligence artificielle, notamment le machine learning, peuvent également être utilisées lorsque le robot doit reconnaître des objets, interpréter des informations ou adapter son comportement.

Les domaines d'utilisation

• Industrie : assemblage, soudage, peinture, fabrication et contrôle de produits.
• Médecine : assistance lors de certaines interventions et manipulation précise d'instruments.
• Agriculture : surveillance des cultures, désherbage, récolte ou déplacement de matériel.
• Exploration : étude de milieux difficiles ou dangereux, notamment sous l'eau ou dans l'espace.
• Logistique : déplacement, tri et stockage automatique de marchandises.
• Assistance : aide au déplacement, à la manipulation d'objets ou à certaines tâches quotidiennes.

Les avantages et les limites

Les robots sont particulièrement adaptés aux tâches répétitives, précises, dangereuses ou difficiles d'accès. Ils peuvent effectuer les mêmes opérations pendant de longues périodes avec une grande régularité.

Leurs performances dépendent cependant de la qualité de leurs capteurs, de leurs actionneurs, de leur système de traitement et de leur programme. Un robot ne peut généralement pas agir correctement dans une situation qu'il n'est pas conçu pour détecter ou traiter.

La robotique associe ainsi perception, traitement et action : les capteurs recueillent les informations, le système informatique les analyse et les actionneurs permettent au robot d'agir sur son environnement.