L’heure de l’IA
Progression
Séance 3 · Partie 1. Qu’appelle-t-on IA ? · 55 minutes

Un siècle d’IA

ObjectifConnaître les grandes étapes de l’histoire de l’IA et quelques personnes qui l’ont faite.

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Déroulé

  1. 5 min

    Accroche

    Faire voter à main levée : depuis quand l’IA existe-t-elle ? Cinq ans, vingt ans, soixante-dix ans ? Noter les votes au tableau sans commentaire.

  2. 15 min

    Remettre l’histoire dans l’ordre

    Groupes de trois ou quatre. Rôles : une personne lit les cartes, une les place, une note les hésitations. Chaque groupe reçoit les seize cartes d’événements, sans leur date, et les range de la plus ancienne à la plus récente. Il peut s’aider des indices du texte : les objets, les noms, les mots employés.

  3. 8 min

    Les dates

    Donner les dates, carte par carte. Les groupes corrigent leur ordre. Un élève par groupe vient coller ou recopier deux cartes sur la frise du tableau, graduée de 1840 à 2030.

  4. 12 min

    Lire la frise

    Faire repérer deux creux, autour de 1975 et de 1990, et lire les cartes qui les précèdent : le rapport Lighthill, l’effondrement des machines spécialisées. Expliquer les hivers de l’IA : promesses trop fortes, résultats décevants, crédits coupés. Faire compter les femmes et les hommes cités sur les cartes, puis demander pourquoi les femmes sont moins nombreuses.

  5. 5 min

    Situation actuelle

    Retour au vote de l’accroche. Poser la question : un nouvel hiver est-il possible ? Recueillir deux ou trois arguments de chaque côté, sans trancher.

  6. 5 min

    Trace écrite

    Projeter la trace écrite, la faire recopier ou distribuer la version imprimée.

  7. 5 min

    Vérification

    Lire les quatre questions. Les élèves notent la lettre de leur réponse, puis la correction suit aussitôt.

Savoir professeur

Les connaissances utiles pour faire la séance. Environ dix minutes de lecture.

Place de la séance

Pour beaucoup d’élèves, l’IA est née avec ChatGPT, en 2022. La séance montre qu’elle est un domaine de recherche vieux de soixante-dix ans, avec des racines plus anciennes encore, et que son histoire a connu des hauts et des bas.

Grandes étapes

Les racines. En 1843, Ada Lovelace publie des notes sur la machine analytique de Charles Babbage, une machine à calculer mécanique jamais achevée. Elle y décrit un procédé de calcul souvent considéré comme le premier programme, et s’interroge déjà sur ce qu’une machine pourrait créer. Un siècle plus tard, les premiers ordinateurs électroniques apparaissent ; en 1952, Grace Hopper met au point l’un des premiers compilateurs, qui permet d’écrire des programmes dans un langage plus proche de l’humain.

La naissance. En 1950, Alan Turing publie un article qui commence par la question « Les machines peuvent-elles penser ? » et propose de la remplacer par un test, le jeu de l’imitation. En 1955, John McCarthy, Marvin Minsky, Nathaniel Rochester et Claude Shannon rédigent le projet d’un atelier d’été à Dartmouth, aux États-Unis, qui se tient en 1956 : c’est dans ce projet qu’apparaît le nom d’intelligence artificielle. Suivent le perceptron de Frank Rosenblatt (1958), ancêtre des réseaux de neurones, et ELIZA (1966), le premier programme de conversation.

Les hivers. Les chercheurs annoncent des progrès rapides qui ne viennent pas. En 1973, au Royaume-Uni, le rapport Lighthill conclut que l’IA n’a pas tenu ses promesses, et les crédits baissent dans plusieurs pays : c’est le premier hiver de l’IA. Dans les années 1980, les systèmes experts, faits de milliers de règles écrites, relancent l’intérêt, jusqu’à l’effondrement en 1987 du marché des machines conçues pour eux : c’est le second hiver. Pendant ces périodes, la recherche continue, souvent sans employer le mot IA : Karen Spärck Jones invente dès 1972 une méthode de pondération des mots encore utilisée par les moteurs de recherche.

Le renouveau. En 1997, Deep Blue bat Garry Kasparov aux échecs, par la force du calcul. En 2009, l’équipe de Fei-Fei Li publie ImageNet, une base de millions de photos étiquetées. En 2012, un réseau de neurones profond, entraîné sur des cartes graphiques, remporte le concours lié à cette base avec une large avance : l’apprentissage profond s’impose. Suivent AlphaGo, qui bat Lee Sedol au go en 2016, le prix Turing 2018 de Yoshua Bengio, Geoffrey Hinton et Yann LeCun, l’ouverture de ChatGPT au public le 30 novembre 2022, et deux prix Nobel en 2024, en physique pour John Hopfield et Geoffrey Hinton, en chimie notamment pour Demis Hassabis et John Jumper.

Lecture de la frise

Trois idées doivent ressortir de la lecture collective.

  1. Les idées sont anciennes, les moyens sont récents. Les réseaux de neurones datent de 1958 ; ils ne se sont imposés qu’avec les grandes bases de données et la puissance de calcul des années 2010.
  2. L’histoire alterne promesses et déceptions. Les hivers sont nés d’annonces trop optimistes. Ce rappel aide à lire avec recul les annonces actuelles, sans les rejeter ni les croire sur parole.
  3. Des femmes et des hommes l’ont faite. Sur les seize cartes, quatre concernent des chercheuses. Les femmes ont été minoritaires dans la recherche, et leurs contributions ont souvent été moins citées ; ce constat vaut pour toute l’histoire des sciences. La lettre de saisine demande de le rendre visible.

Conduite du classement

Le classement sans dates n’est pas un jeu de mémoire : les cartes contiennent des indices, comme « machine mécanique », « cartes graphiques » ou « millions d’utilisateurs ». Valoriser les raisonnements plus que les bonnes réponses. Deux erreurs sont fréquentes : placer Deep Blue après ImageNet, ou le perceptron après les systèmes experts. Elles permettent d’expliquer que les réseaux de neurones sont anciens.

Certaines dates varient d’une source à l’autre, selon qu’on date l’idée, la publication ou la première démonstration. Le perceptron est décrit en 1957 et publié en 1958 ; le projet de Dartmouth est rédigé en 1955 et l’atelier se tient en 1956. Si un élève trouve une autre date, lui demander ce qu’elle désigne exactement : c’est un bon exercice de lecture des sources, utile pour la séance 16.

Vocabulaire et erreurs fréquentes

Employer : hiver de l’IA, système expert, réseau de neurones, apprentissage profond. Éviter de présenter l’histoire comme une marche régulière vers le progrès.

Deux idées reçues reviennent. « L’IA est une invention récente » : la frise montre le contraire. « Les machines qui gagnent aux échecs pensent » : Deep Blue calculait, et la question de Turing reste ouverte.

Version avec ordinateurs

  1. Le classement des cartes se fait sur papier, comme dans le déroulé.
  2. Au lieu de recevoir les dates, chaque binôme cherche celles de quatre cartes sur une encyclopédie en ligne et note l’adresse de la page qui les donne. On confronte ensuite les dates trouvées : elles peuvent différer d’un an, selon qu’on date l’idée ou sa publication.
  3. La frise finale peut être construite dans un tableur ou un logiciel de présentation projeté, une ligne par carte.

Version sans ordinateur

Le déroulé ordinaire se fait déjà sans ordinateur.

Matériel

  • Les seize cartes, une planche par groupe, découpées. Les dates sont au corrigé, pas sur les cartes.
  • Une frise au tableau, graduée de 1840 à 2030, avec de la place sous chaque décennie.

Consignes

  1. Ne pas donner les dates avant la fin du classement : chercher des indices dans le texte est le travail demandé.
  2. Pendant la lecture de la frise, faire noter que les hivers ne figurent pas sur les cartes sous forme d’événements : ce sont des périodes où il se passe peu de choses, visibles par les creux de la frise.
  3. Pour la question des femmes et des hommes, s’appuyer sur les quatre cartes de chercheuses, et rappeler que beaucoup d’autres contributions, notamment de programmeuses, ont longtemps été oubliées.

Imprimer les seize cartes

Corrigé des cartes

  • Ada Lovelace 1843
  • Alan Turing 1950
  • Grace Hopper 1952
  • L’atelier de Dartmouth 1956
  • Le perceptron 1958
  • ELIZA 1966
  • Karen Spärck Jones 1972
  • Le rapport Lighthill 1973, début du premier hiver de l’IA.
  • La fin des machines spécialisées 1987, début du second hiver de l’IA.
  • Deep Blue 1997
  • ImageNet 2009
  • La victoire de 2012 2012
  • AlphaGo 2016
  • Trois pionniers récompensés 2018
  • ChatGPT 2022
  • Deux prix Nobel 2024

Trace écrite

L’intelligence artificielle est un domaine de recherche né dans les années 1950 ; le nom date de 1956. Ses idées remontent plus loin, jusqu’aux premiers programmes du dix-neuvième siècle.

Son histoire alterne promesses et déceptions : après des annonces trop optimistes, deux « hivers de l’IA », vers 1974 et vers 1987, ont vu les crédits de recherche baisser.

Depuis 2012, l’apprentissage profond a relancé le domaine, grâce à de grandes quantités de données et à des ordinateurs plus puissants. Des femmes et des hommes y ont contribué tout au long de son histoire.

Vérification

À projeter ou à lire en fin de séance. La réponse s’affiche en cliquant sur « Réponse ».

  1. Depuis quand parle-t-on d’intelligence artificielle ?

    • ADepuis l’arrivée de ChatGPT, en 2022.
    • BDepuis les années 1950 : le nom est choisi en 1956.
    • CDepuis l’invention d’Internet.
    Réponse

    B. Le nom est lancé pour l’atelier de Dartmouth, en 1956. ChatGPT a rendu l’IA visible du grand public, mais la recherche a soixante-dix ans.

  2. Qu’appelle-t-on un hiver de l’IA ?

    • AUne période où les machines fonctionnent moins bien à cause du froid.
    • BUne période de déception où les crédits et l’intérêt pour la recherche en IA baissent.
    • CLa saison où sortent les nouveaux modèles.
    Réponse

    B. Après des promesses trop fortes, les résultats déçoivent et les financements sont réduits. Cela s’est produit vers 1974 et vers 1987.

  3. Qu’est-ce qui a relancé l’IA à partir de 2012 ?

    • AL’apprentissage profond, avec beaucoup de données et de puissance de calcul.
    • BLa découverte d’une nouvelle règle de l’intelligence.
    • CL’invention de l’ordinateur.
    Réponse

    A. Les réseaux de neurones existaient depuis 1958. Ce qui a changé, ce sont les données, comme ImageNet, et la puissance des cartes graphiques.

  4. Pourquoi cite-t-on surtout des hommes quand on raconte l’histoire de l’IA ?

    • AParce qu’aucune femme n’y a contribué.
    • BParce que les femmes ont longtemps été moins nombreuses dans la recherche et que leurs contributions ont souvent été moins mises en avant.
    • CParce que l’informatique est un domaine réservé.
    Réponse

    B. Ada Lovelace, Grace Hopper, Karen Spärck Jones ou Fei-Fei Li ont fait avancer le domaine. Les femmes étaient minoritaires, et leurs travaux ont souvent été moins cités.

Questions difficiles

Questions d’élèves embarrassantes, avec une réponse possible.

Ada Lovelace, c’est de l’IA ?

Pas au sens actuel : elle a écrit un programme pour une machine à calculer. Mais elle s’est déjà demandé si une machine pourrait créer quelque chose de nouveau, et a répondu qu’elle ne ferait que ce qu’on lui ordonne. Turing a discuté cette objection en 1950.

Pourquoi les chercheurs ont-ils tant promis ?

Parce que les premiers succès, sur des problèmes simples comme les jeux ou la logique, laissaient croire que le reste suivrait vite. Ils ont sous-estimé la difficulté de tâches qui nous semblent faciles, comme voir ou comprendre une phrase. Ce décalage a provoqué les hivers.

Deep Blue était-il intelligent ?

Il calculait des centaines de millions de positions par seconde avec des règles d’évaluation écrites par des experts. C’était une prouesse de calcul, pas de l’apprentissage au sens actuel. AlphaGo, en 2016, combinait au contraire calcul et réseaux de neurones entraînés.

On est dans une bulle, alors ?

Personne ne le sait. Les investissements sont énormes et certaines promesses rappellent celles du passé ; mais les outils actuels sont déjà utilisés massivement, ce qui n’était pas le cas avant les hivers précédents. C’est une bonne question à garder ouverte pour la séance 28.

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