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27 avril 2009
par Jean-Paul Baquiast et Christophe Jacquemint

Adam et Eve
Vers des robots chercheurs scientifiques ?

Ne cherchez pas, c'est un robot, Eve. Encore à l'état de prototype,
il se destine à l'asistance à la recherche de nouveaux médicaments..

Les chercheurs scientifiques accomplissent certainement des tâches de très haute intelligence. On pourrait même dire qu’ils font appel dans leurs métiers aux facultés les plus intelligentes imaginables, apparues sous forme rudimentaire dans le monde animal puis institutionnalisées dans les sociétés humaines exploitant les ressources de la raison formelle. Observer le monde pour y détecter des anomalies ou au contraire des régularités jusqu’ici non perçues par le milieu scientifique, concevoir les instruments d’observations susceptibles de préciser ces premières observations, élaborer de nouveaux modèles hypothétiques du monde tenant compte de ces nouveaux éléments, en les accompagnant de propositions d’expérimentations susceptibles d’infirmer ou confirmer ces hypothèses, conduire les expérimentations correspondantes, élaborer de nouvelles lois tenant compte du résultat de celles des expérimentations ayant validé les hypothèses, communiquer ces résultats à la communauté scientifique et assurer leur insertion dans le corpus des connaissances…tout ceci constitue un ensemble de pratiques et comportements soigneusement codifiés propres à ce que l’on nomme la démarche scientifique expérimentale, dont il semblerait que des robots seraient bien incapables.

Néanmoins, aussi bien l’évidence que la réflexion approfondie sur la genèse des connaissances scientifiques montrent les faiblesses de cette démarche. Elles en sont indissociables. Ainsi les chercheurs ne perçoivent anomalies ou régularités qu’à la frontière de ce qui a déjà été observé et vérifié. Des situations vraiment nouvelles ou non encore formalisées risquent de passer inaperçues. C’est ce qui se produit probablement tous les jours, dans la plupart des sciences. En cosmologie par exemple, le chercheur n’a aucune chance de voir non seulement ce que les instruments, limités par la technologie du moment, ne lui permettent pas d’observer (ce qui parait évident), mais ce que les modèles dont il dispose, empiriques ou mathématiques, ne lui permettent pas de concevoir. Il peut tenter de libérer au maximum son imagination par ce que Paul Feyerabend appelait l’anarchisme méthodologique, mais la pratique montre que cet effort sera vite arrêté par la relative faiblesse du cerveau humain à formuler des hypothèses originales. Ceci d’autant plus que le conservatisme académique général tend à décourager les imaginations trop brillantes.

Plus généralement, la communauté scientifique persiste à considérer que sa mission est de décrire un monde pré-existant à l’observateur-chercheur. Autrement dit, elle reste viscéralement « réaliste ». Le postulat selon lequel ce serait une suite de relations uniques entre l’observateur, son instrument et un monde non qualifiable en soi qui produirait la démarche scientifique, autrement dit une conception constructiviste de la connaissance, n’est généralement pas reconnue en dehors de la physique quantique. On voit cependant que, dans la démarche constructiviste, il n’existe pas en principe de limites a priori à la formulation des hypothèses ni même à la conception des instruments susceptibles de les vérifier. Se priver de ces champs d’ouverture impose forcément à la recherche une part inévitable de tautologie.

On pourrait donc penser que des sociétés de robots très « intelligents », opérant dans un monde de connaissances intégrant non seulement les acquis de la science humaine actuelle mais ceux qu’ils pourraient produire en interagissant aléatoirement avec le monde, soumis enfin à des pressions de sélection ne permettant la survie qu’à ceux ayant produit les connaissances les plus pertinentes, pourrait ouvrir de vastes perspectives à la recherche scientifique. Il serait certes irréaliste de penser que les humains laisseraient ces robots construire seuls leurs propres connaissances. Il faudrait néanmoins que les humains leur allouent une grande liberté d’action s’ils voulaient bénéficier de leurs facultés inventives.

Une avancée technologique et surtout méthodologique considérable

Ceci admis, au plan technologique, les robots actuels, leurs organes d’entrée-sortie, leurs intelligences (artificielles) ont-ils acquis la sophistication permettant d’attendre d’eux des processus de découverte scientifique suffisamment performants ? La réponse jusqu’ici apportée par les roboticiens était négative. Mais ces roboticiens n’étaient-ils pas limités par une vision quasi théologique de ce que «doit» être l’intelligence robotique face à l’intelligence humaine ? Il se trouve que ce n’est plus le cas de tous. Le magazine NewScientist du 11 avril 2009, p. 17, présente (ainsi d’ailleurs que nombre d’autres publications sensibles au caractère révolutionnaire de cette approche) le cas du robot Adam, réalisé par des chercheurs des universités d’Aberystwyth et de Cambridge (UK). Ce robot est constitué de composants électroniques de laboratoire, jouant le rôle de cerveau et d’effecteurs divers (analyseurs notamment). Il est relié à une base de données. Les chercheurs l’ont chargé d’étudier des séries de gènes provenant de la levure de bière Saccharomyces cerevisiae, dont un certain nombre avaient été détruits par «knock out». La base de données comportait non seulement des informations génétiques sur la levure, mais aussi des données concernant les enzymes et les métabolites activés par les gènes.

L’objectif était de découvrir quels gènes codaient pour quelles enzymes. Pour cela il fallait observer comment des levures dont certains gènes avaient été détruits se développaient par rapport à des levures normales. Le robot pouvait conduire plus de 1000 expériences de ce type par jour. A la fin, Adam a formulé et testé plus de 20 hypothèses concernant des gènes codant pour 13 enzymes. Treize de ces hypothèses se révélèrent fondées, ce qui est un très bon score, correspondant parait-il à celui d’un chercheur en licence. Il a donc pu élaborer seul une "petite loi", réutilisable dans des recherches ultérieures. Un nouveau robot nommé Eve est en cours de développement pour étudier l’action thérapeutique de diverses molécules. Leurs façons de procéder ne sont évidemment pas programmées à l’avance par les informaticiens. Elles font appel à des algorithmes évolutionnaires mis au point à l’occasion de l’observation de systèmes évolutifs ou en mouvement (tels qu’un pendule, à l’université Cornell). C’est ainsi peut-on penser qu’ont fait les premiers organismes vivants capables d’observer le monde afin d’en tirer des règles de conduite.

Rien n’interdit en principe de penser que les successeurs de tels robots « chercheurs scientifiques » pourraient, non seulement remplacer les humains dans les procédures de routine, mais aborder les vastes questions devant lesquelles les cerveaux humains se montrent pour le moment trop timides. Il n’est donc pas inutile de souligner la portée philosophique immense, en termes épistémologiques comme plus tard en ce qui concernera les applications, que recèle les travaux des chercheurs britanniques. La presse ne s’y est pas trompée. Les noms d’Adam et Eve donnés à ces premiers exemplaires d’une nouvelle population d’intelligences artificielle sont sans doute voulus, dans un pays encore marqué par la tradition biblique. Ne vont-ils pas dérober à l’homme le fruit de la connaissance, comme Adam et Eve sont réputés l’avoir dérobé à Dieu ?

Le robot Adam, en plein travail

Pour en savoir plus
Science DOI :10.1126 /science.1165620
L’équipe et le programme :http://cadair.aber.ac.uk/dspace/handle/2160/1759
Robot scientist :http://www.aber.ac.uk/compsci/Research/bio/robotsci/
Article de Futura Sciences : http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/robotique/d/en-video-adam-et-eve-les-premiers-robots-scientifiques_18865/

© Automates Intelligents 2009