La conception d’un ordinateur versus la conception d’un cerveau

Le cerveau reconfiguré

Citation : Fraser, P. (2019), « Intelligence artificielle, le fantasme de la conscience », Panoramas, repères et fragments, vol. 1 n° 2, Paris : Éditions V/F, p. 67-71.


Procédons à un petit exercice de pensée. Notre ordinateur dispose (i) d’un grand nombre d’emplacements de mémoire dans lesquels il lui est possible de mémoriser des nombres, (ii) on peut lui dire de déplacer les nombres existants d’un emplacement à l’autre, (iii) il peut comparer les nombres dans n’importe lequel de ces deux emplacements, (iv) tout en vous disant lequel de ceux-ci est le plus grand. Vous pouvez même donner à l’ordinateur une liste séquentielle d’instructions à exécuter, par exemple, « mémoriser le nombre 2018 dans l’emplacement 10 », « copier le numéro de l’emplacement 10 dans l’emplacement 20 », « lui demander si les nombres mémorisés dans les emplacements 10 et 20 sont égaux », ET si les deux nombres comparés sont égaux, le signaler à l’utilisateur, SINON recommencer la procédure. Maintenant que nous avons bien saisi comment fonctionne le processus implémenté dans un ordinateur, comment arrive-t-on à implémenter ce processus ?

Pour ce faire, vous devez être en mesure de représenter le problème en des termes que seul l’ordinateur peut comprendre, tout en sachant fort bien que l’ordinateur ne connaît que les numéros enregistrés dans des emplacements de mémoire spécifiques, et non les titres ou les étagères. Pour y parvenir, la solution consiste simplement à reconnaître qu’il existe une correspondance entre les objets que l’ordinateur comprend et les propriétés pertinentes des objets impliqués dans l’algorithme.

Par exemple, les nombres et les titres ont tous deux un ordre défini. Vous pouvez alors utiliser les concepts que l’ordinateur comprend pour symboliser les concepts liés à votre propre problème de classement en ordre alphabétique. Toujours en reprenant cet exemple où il s’agit de trier des livres par ordre alphabétique, voici l’exacte procédure à suivre : (i) il faut assigner chaque lettre à un nombre afin que le tri puisse s’effectuer de façon ascendante : 1 pour A et 26 pour Z ; (ii) il faut écrire un titre comme s’il s’agissait d’une liste de lettres représentées par des nombres ; (iii) l’étagère doit être à son tour représentée par une liste de titres ; (iv) il suffira de décrire les étapes de la tâche de tri en un certain nombre d’étapes les plus simples possible, autrement dit, de faire l’exercice intellectuel de décomposer à sa plus simple expression possible l’ensemble de toutes les opérations pour parvenir à effectuer le tri des livres sur l’étagère.

Donc, si votre description de toutes les tâches à effectuer contient effectivement toutes les étapes requises pour arriver à trier correctement les livres, votre ordinateur exécutera l’algorithme en effectuant une série d’opérations arithmétiques. Voilà pourquoi l’ordinateur est essentiellement une machine servant à manipuler des symboles en fonction des instructions que nous lui fournissons. D’un strict point de vue pratique, l’ordinateur peut dès lors résoudre des problèmes dans le sens limité que nous lui dictons, c’est-à-dire que l’algorithme que nous avons élaboré représente essentiellement le problème décrit sous toutes ses facettes.

Cela étant précisé, il vaut la peine de se pencher un peu plus avant sur la nature dualiste de ce symbolisme. Quand on y regarde le moindrement de près, les systèmes symboliques ont un double aspect : le concept abstrait que sont eux-mêmes les symboles et une instanciation de ces symboles dans un objet physique qu’est l’ordinateur. Ce dualisme signifie donc que les systèmes symboliques et leurs instanciations physiques sont séparables de deux manières. Comment ?

Premièrement, un objet physique est indépendant des symboles qu’il représente ; tout objet qui représente un ensemble de symboles peut également représenter d’innombrables autres symboles. Autrement, un objet physique et un système symbolique sont seulement significativement liés les uns aux autres qu’à travers un schéma de codage particulier. Ainsi, il n’est que partiellement correct de dire qu’un ordinateur effectue des calculs arithmétiques. En tant qu’objet physique, l’ordinateur ne fait rien de tel, non plus que ne le ferait votre cerveau lorsque vous tentez de frapper la balle lorsque vous jouez au tennis. Il y a donc ici un problème de perception quant à la réalité, car ce n’est que lorsque nous considérons l’ordinateur à travers le système symbolique de l’arithmétique, et la façon dont nous l’avons codé dans l’ordinateur, que nous pouvons dire qu’il effectue des opérations arithmétiques. Simple question de point de vue.

Deuxièmement, un système symbolique est indépendant de sa représentation, de sorte qu’il peut être codé de différentes manières. Encore une fois, cela signifie non seulement qu’il est indépendant de toute représentation particulière, mais aussi, et surtout, de toute méthode de représentation particulière, tout comme un enregistrement audio peut exister sous un certain nombre de formats, disque en vinyle, CD, MP3, etc. Et il en va de même pour les programmes dans lesquels des concepts de niveau supérieur peuvent être représentés de différentes manières.

En fait, il s’agit là de l’une des propriétés fondamentales des algorithmes et des logiciels, à savoir qu’un algorithme dicte ce qui doit être fait, mais pas nécessairement comment le faire. Cette séparation du quoi et du comment permet une division du savoir et du travail essentielle à l’informatique telle qu’elle se déploie aujourd’hui. Par exemple, peu importe le navigateur Internet que vous utilisez, et peu importe la plate-forme physique sur laquelle vous l’utilisez (téléphone intelligent, tablette, ordinateur portable, ordinateur de bureau), si vous vous rendez sur un site en particulier, le résultat affiché sera toujours le même. Ici, c’est la notion de boîte noire qui s’applique. Autrement dit, cette interaction qui existe entre l’utilisateur, le logiciel et l’appareil est connu des informaticiens sous le nom de boîte noire, car l’utilisateur peut tout voir ce qu’il y a à l’extérieur de la boîte — ce qu’il fait —, mais ne rien voir de ce qu’il y a à l’intérieur — comment il le fait. Encore là, nous nous retrouvons en présence de la théorie des systèmes.

Le concept même de la boîte noire a colonisé tous les aspects de la conception informatique, car elle utilise trois abstractions distinctes, chacune offrant des avantages considérables pour les programmeurs et les utilisateurs.

Premièrement, un utilisateur a seulement besoin de savoir ce qu’un programme fait ; il n’a donc pas besoin de répéter le travail du programmeur pour comprendre comment il le fait. La même chose est vraie pour les programmeurs eux-mêmes, qui ont seulement besoin de savoir quelles sont les opérations que l’ordinateur est capable d’effectuer, tout comme ils n’ont pas besoin de se préoccuper de la façon dont il les exécute. Au même titre, lorsque vous conduisez votre voiture, vous n’avez pas besoin d’avoir en tête la connaissance d’un mécanicien.

Deuxièmement, la programmation en mode boîte noire permet de combiner facilement des machines simples pour créer des machines plus complexes ; c’est ce qu’on appelle la programmation modulaire, car chaque boîte noire fonctionne comme un module pouvant être monté sur d’autres modules. L’abstraction finale de la programmation modulaire est peut-être son plus grand avantage, car le comment peut être changé sans affecter le quoi. Cela permet donc aux programmeurs de concevoir de nouvelles façons d’augmenter l’efficacité d’un programme sans changer son comportement d’entrée-sortie.

Plus important encore, il permet d’exécuter le même programme sur une grande variété de machines différentes. D’ailleurs, la plupart des processeurs informatiques modernes offrent le même ensemble d’instructions qui ont été utilisées par les processeurs depuis des décennies, mais les exécutent d’une manière tellement différente, qu’elles sont exécutées des millions de fois plus vite que par le passé.

© Pierre Fraser (Ph.D.), sociologue, 2020
© Photo entête, Jooinn


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Trois étapes doivent être réalisées pour émuler le fonctionnement d’un cerveau : (i) cartographier en haute résolution un cerveau jusqu’à un niveau submicronique ; (ii) simuler en temps réel, dans un ordinateur, l’activité électrochimique de tous les neurones et de l’ensemble de toutes les connexions du cerveau qui les relient entre eux ; (iii) interfacer la simulation avec un environnement externe dans un substrat non biologique. De là, Ray Kurzweil pense qu’il sera possible, vers 2050, de télécharger un cerveau dans un ordinateur.


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