Intelligence artificielle et biomimétisme

  Intelligence artificielle 

Intelligence artificielle et biomimétisme

Supposons un instant que, pour une raison ou une autre, scientifiques et techniciens aient réussi à surmonter les obstacles inhérents à la cartographie du cerveau, à sa numérisation, à sa modélisation, à sa simulation et à son émulation. Supposons également que, scientifiques et techniciens aient également réussi à obtenir une réplique opérationnelle du cortex du cerveau d’une souris de laboratoire. On comprendra dès lors que pour arriver à ce résultat, plusieurs conditions auront dû être réunies, ce qui n’est pas gagné d’avance.

Cependant, en supposant tout de même que l’ensemble du processus ait été mené à bon terme, la prochaine étape, et elle est inévitable, consistera à interfacer la réplique numérique du cortex du cerveau d’une souris à un corps, peu importe la forme que prendra ce corps. Ce n’est qu’à partir de ce moment qu’il sera possible d’effectuer une simulation et une émulation grandeur nature et de vérifier in situ si la réplique numérique du cortex du cerveau de la souris correspond, dans la réalité, en termes de comportement à celui de son précurseur biologique.

Supposons un instant que ce corps s’apparente plus ou moins à celui d’une souris — car comment simuler ce cerveau numérisé s’il n’est pas interfacé dans une structure qui n’est pas similaire à celle de son précurseur biologique —, il sera dès lors possible de procéder à une simulation la plus efficace possible.

Il faut également supposer que cette structure artificielle soit dotée de capteurs biomimétiques qui agiront en lieu et place de l’ouïe, de la vue, de l’odorat, du toucher et du goût, afin de fournir au cerveau numérique ainsi interfacé les mêmes informations que recevrait son précurseur biologique.

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Si on fait maintenant l’hypothèse que nous disposons à la fois du cerveau numérisé et de la structure artificielle dotée de capteurs faisant office de corps, un autre problème, et il est de taille celui-ci, consistera à relier le cerveau numérisé au corps artificiel. Mais s’agit-il pour autant de simplement relier l’un à l’autre ? Le problème est le suivant : dans une entité biologique, il n’existe aucune séparation entre le cortex frontal, le cerveau antérieur (prosencéphale) et le reste du corps, le tout étant une continuité de circuits neuronaux d’une extrémité à l’autre. En fait, de tout le système nerveux, le cortex ne constitue finalement qu’une plus forte concentration de circuits neuronaux que partout ailleurs dans le corps.

Pourtant, le choix qui a été privilégié par les chercheurs a bel et bien été celui de dissocier le cortex frontal du reste du système nerveux central du reste du corps. Pourquoi ce choix a-t-il été fait ? Parce que, il y a de bonnes raisons de penser que le cortex frontal constitue l’essence même du cerveau d’une souris en particulier, et à plus forte raison de croire que le cortex cérébral d’un être humain représente ce qui le constitue dans son essence même — habitudes, préférences, expertise, mémoire, personnalité. Il faut donc supposer que la décision de mettre l’accent sur le cortex frontal est largement justifiée.

 

Toutefois, en choisissant de ne cartographier et de ne simuler que le cortex frontal, c’est comme si on se coupait volontairement de la possibilité d’avoir accès à l’ensemble du connectome d’une entité biologique. Pire encore, en se coupant ainsi de la possibilité d’avoir accès à l’ensemble de ce connectome, la chose oblige à partir de zéro pour le reconstituer, c’est-à-dire élaborer un modèle à partir d’une connaissance très approximative de ce qui constitue ce même connectome.

À bien y regarder, il semblerait bien que cette approche soit une impasse totale. Pourquoi ? Parce que même s’il était possible de parvenir à une cartographie numérique complète en trois dimensions de l’ensemble du connectome d’une souris, nous serions placés devant un défi d’une tout autre ampleur. Et quel est ce défi ? C’est que le connectome de la souris s’est développé en même temps que le corps de la souris lui-même. Il s’est transformé et a pris du volume au fil du temps.

Autrement dit, le connectome de la souris est intimement lié au développement de la souris elle-même. Ce qui nous amène à nous poser une autre question : de quelles technologies faudrait-il disposer pour réussir à mettre en évidence quels neurones participent de façon précise à l’activation et/ou à la réception de tel ou tel signal électrique ? De toute évidence, l’approche du connectome intégral soulève beaucoup plus de questions qu’elle est en mesure de proposer des solutions viables.

Si j’ai amené le lecteur sur cette piste, c’est pour une raison bien simple : lui démontrer qu’il n’est pas du tout nécessaire de répliquer avec fidélité le connectome et le corps d’une souris pour arriver à simuler et a émuler l’activité neuronale du cerveau de cette même souris. L’analogie est la suivante : les ingénieurs du début du XXe siècle n’ont pas conçu des avions qui battent des ailes, mais ont plutôt retenu le concept de l’aile elle-même qui permet aux oiseaux de planer par différenciation de l’écoulement de l’air entre le dessus et le dessous de l’aile. C’est ce que l’on appelle le biomimétisme, c’est-à-dire un processus qui s’inspire du monde biologique pour en tirer des solutions initialement déployées par la nature.

© Pierre Fraser (Ph. D.), sociologue, 2019

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