Le document traite de l'intelligence artificielle (IA), expliquant ses fondements, notamment la définition de l'intelligence et les principes de fonctionnement de l'IA. Il présente ses applications actuelles ainsi que des projets concrets, tels qu'un robot « intelligent » et une IA jouant au mastermind. La conclusion souligne les avancées réalisées dans ce domaine et les défis restants pour atteindre une véritable autonomie et conscience dans les systèmes d'IA.

1. INTELLIGENCE
ARTIFICIELLE
TPE 2005

2. Sommaire
• Qu’est ce que l’intelligence ?
• Qu’est ce que l’IA ?
• Ses principes de fonctionnement
• Les applications actuelles
• Projet n°1 : un robot « Intelligent »
• Projet n°2 : Une IA qui joue au
MasterMind
• Expériences
• Conclusion

3. Qu’est ce que l’intelligence ?
• Intelligence ≠ conscience
• Intelligence n’est pas propre a l’homme. Les animaux sont intelligents (ex :
l’organisation en groupe, tactiques de chasse, construction d’abris, …)
• La définition reste très souvent contestée et soulève de nombreuses
questions dans la communauté scientifique
• Certain la définisse comme la capacité de s’adapter, de raisonner, de
restituer des connaissances, d’exécuter des actions logiques…
• Dans les années 50 apparut les 1er
test de QI qui prétendaient déterminer
objectivement le niveau d’intelligence d’un individu. Par la suite les
chercheurs en IA ont mis au point des programmes capables de résoudre
ce genre de problèmes dont le triomphale General Problem Solver
(Elucideur de problèmes généraux) de Alan Nevell et Herb Simon
• La science qui étudie l’intelligence et la modélisation connaissance sont les
sciences cognitives.
• Définition : c’est la capacité a comprendre, connaître et agir avec
discernement.

4. Qu’est ce que l’IA ?
• Pour Alan Turing, si « L'Utilisateur ne pourra pas distinguer si l'être qui lui
répond via un terminal est un HOMME ou une MACHINE" alors la machine
est dite intelligente, on parle alors d’IA => « est intelligente une machine qui
fait illusion et passe pour intelligente aux yeux des hommes. » (Jenny valide
le test de Turing)
• L'intelligence artificielle est une branche de l'informatique ayant pour
objet de reconstituer à l'aide de moyens artificiels (ordinateurs) des
raisonnements et des actions intelligentes.
• C’est une science expérimentale
• Il s’agit de construire des applications intelligentes
• L’IA est un des outils des sciences cognitives, on l’utilise beaucoup pour
comprendre le fonctionnement du cerveau en le modélisant (réseaux de
neurones artificielle)
• Définition : Artificielle : produit de l’activité humaine
• Définition : IA : reproduit l’activité de l’intelligence humaine par des moyen
informatique.

5. Les débuts de l’IA
• L’IA démarre essentiellement avec l’arrivée dans les
années 50 de l’informatique.
• « Intelligence Artificielle » terme crée en 1956 au
congres de Dartmouth par John McCarthy et son
équipe : c’est la possibilité de créer une machine
intelligente.
• En 1950/60 : Début des réseaux de neurones
(Perceptron de Rosenblatt en 1958) et de l’IA
algorithmique (Jeu des Échec : 1er
appli de l’IA)
• Dans les années 70, 1er
système d’expert (ELIZA) et 1er
implantation dans des robots mobiles

6. Ses principes de fonctionnement
3 principes de fonctionnement :
• IA Algorithmique : c’est une procédure pas à pas où toutes les actions du programme sont
explicitement définit. On l’utilise dans beaucoup de domaine telque la robotique, la résolution de
problème comme le jeu d’échec ou de dames, calculs, jeux divers. Il est limité au cas précis, il ne
peut faire que ce qu’on lui a appris a faire. C’est l’IA la plus répandu actuellement.
• IA Expert : à base de connaissances et de règles initié dans les années 70 avec un programme
de diagnostic de maladie sanguine. Le système d’expert est programme de déduction composé
d’une base de connaissances, d’une base de faits, d’une base de règles et d’un moteur. Il est
limité à ses règles et connaissances, à son domaine d’action (expert dans UN domaine), et il est
très difficile de programmé le moteur et de modéliser les connaissances ainsi que les règles.
C’est type d’intelligence est surtout utilisé pour les programmes de diagnostic.
• IA Neuronique : Les réseau de neurones sont composés d’élément simple de traitement
(neurone) tous interconnectés entre eux sous forme d’un réseau, et s’échangeant des valeurs en
fonction de leur poids. Chaque neurone reçoit des données en entrée pondérés par un poids qui
après traitement sortent vers un autre neurone selon le réseau. Un réseau neuronal artificiel n’est
pas programmé, mais entraîné. Pour cela, on lui fournit des données en entrée pour lesquelles
ont connaît les résultats en sortie. La différence entre les données en sortie attendue et réelle
servent à modifier les poids du réseau. Pas de programmation explicite, il s’adapte a toutes les
situations et est capable de l’auto apprentissage. C’est un système très dynamique et évolutif.
(ex : reconnaissance de visage, de voix, etc…). Science très expérimentale « nous ne savons
pas non plus ce que nous savons ». Il y a certaine difficulté de comprendre pourquoi et comment
ça marche. Le résultat obtenu est une sorte de boite noire qu'il faudrait ouvrir pour en saisir le
mécanisme . C’est l’IA qui a le plus d’avenir qui cherche a modéliser le cerveau humain.

7. Les applications actuelles
• Cartographie thermique des forêts, Cartographies des polluants
• Détection de vibrations - alarmes dans les zones sismiques
• Suivi des marchandises dans les magasins
• Surveillance des biens et des personnes
• Suivi des fantassins sur le champ de bataille
• Exploration des planètes
• Robotique (AIBO de Sony)
• Rendre une machine capable de décider sans intervention humaine
• Compréhension du langage
• Reconnaissance de formes
• Jeux Vidéos
• Agents intelligents
• ChatterBot (discussion avec un ordinateur comme Jenny)
• Traduction
• Système de diagnostic
• Simulation d’un dialogue avec un psy
• Beaucoup d’outils de l’IA servent pour les sciences cognitives notamment les réseaux
de neuronique artificiel.

8. Projet n°1 : un robot « Intelligent »
• Conception : à base des Lego MindStorm, robot
composé de 3 roues dont 2 motorisés et de 2 capteurs
de contact (l’un en pare-choc pour détecter les obstacle
devant lui et l’autre au sol permettant de détecter le
« vide »).
• Action : Le robot avance en avant indéfiniment et
effectue un quart de tour en cas d’obstacle (capteur 1)
ou de vide (capteur 2)
• IA de type algorithmique simple.
• Le robot est qualifié d’intelligent car il s’adapte a la
situation : en bout de table, il ne tombe pas dans le
vide grâce a son capteur au sol et en cas d’obstacle
il s’est réagir pour l’éviter mais son intelligence
s’arrête qu’a ces 2 cas…

9. Projet n°2 : Une IA qui joue au
MasterMind
• Le MasterMind est un jeu dans lequel 2 joueurs s’affrontent, l’un choisie un code de
5 pions de 8 couleurs différentes (soit 32768 combinaisons) et l’autre essaye de
retrouver ce code en moins de 12 essais. A chaque coup joué, le correcteur (celui
qui a choisie le code) place n pion(s) blanc et noir. Un pion noir correspond a un
pion bien placé dans le code testé et un pion blanc correspond a un pion de
bonne couleur mais mal placé.
• Notre IA est capable de retrouver ce code avec une fiabilité de 100%,d’une
moyenne de 7coups où chaque partie s’effectue en 50ms.
• Cette IA est de type algorithmique, que l’on qualifie de « recherche dans un état
d’espace » car il s’agit ici de trouver une combinaison sur 32768.
• Fonctionnement : on considère ainsi qu’au 1er
coup il y a 32768 combinaisons
possibles. Pour que le coup n+1 soit une combinaison possible, il faut que la
comparaison de ce coup avec le coup n joué juste avant donne le même résultat
(même nombre de blanc et de noir) que le résultat donné par le correcteur pour le
coup n . Ainsi notre IA joue un 1er
coup au hasard puis teste le résultat obtenu du
correcteur avec les 32768 combinaisons pour éliminer celles qui sont impossible. Au
coup n°2, il jouera au hasard une combinaison parmi celle restante après élimination
au coup d’avant puis testera le résultat obtenu avec les combinaisons restantes pour
éliminer celles impossible et ainsi de suite afin d’éliminer a chaque coup toutes les
combinaison impossible jusqu’à n’avoir qu’une seule combinaison qui sera la
combinaison gagnante.

10. Expériences
• ChatterBot : discutions avec un ordinateur :
JENNY
• Reconnaissance visuelle : FaceTracking, Face
Neuronal
• Reconnaissance vocal : Speech 5.1
• Algorithme du chemin le plus court : A*
• Monde artificielle avec algorithme d’évolution :
FrameSticks
• Exemple d’un réseaux de neurones : Le
percepton

11. Conclusion
• Depuis ces 50 derniers année l’IA a beaucoup progressé en ce qui concerne
l’exécution de tache qui semblaient être de l'intelligence humaine comme le
raisonnement, la déduction, la résolution de problème, le diagnostic, l’analyse, etc…
• Les machines de plus en plus puissante permettent de réaliser des applications de
plus en plus complexe et puissante.
• Les retombés de l’IA touchent de plus en plus de domaines comme l’aéronautique, la
production industrielles, l’agriculture, la météo, les finances, les banques, etc..
• L’IA permet de réaliser des taches réputées « intelligentes » de manière plus fiable et
plus rapide que ne le ferai l’homme (ex: notre IA du projet 2 permet de trouver le
code secret en 50ms avec un taux de réussite de 100%).
• Beaucoup de progrès reste a faire en IA pour créer des systèmes disposant de
fonctionnalités encore plus développés qui serait capable d'une certaine introspection
(c. à d. de s'observer dans des tâches de raisonnement et d'acquérir ainsi des
connaissances), d'analyser ou de simuler des émotions, ou même d'écrire des
poèmes ou de réaliser des oeuvres graphiques obéissant à certaines contraintes ou
principes. Mais tout ceci restera encore assez loin d'une pensée autonome,
consciente d'elle-même, capable de jongler avec les représentations qu'elle se fait du
monde, de se comporter de manière ludique, non purement réactive, de créer de
manière non dirigée, et de rêver.