L’IA pourrait bientôt faire des découvertes scientifiques majeures. Une machine pourrait même remporter un jour un prix Nobel

Cela peut paraître étrange, mais les futurs prix Nobel et autres récompenses scientifiques pourraient bien être un jour décernés à des machines intelligentes. Cela pourrait se résumer à des aspects techniques et juridiques.

Le chimiste suédois Alfred Nobel a établi ces prix prestigieux dans son testament, rédigé en 1895, un an avant sa mort. Il crée un fonds dont les intérêts seraient distribués chaque année « à ceux qui, au cours de l'année précédente, auront conféré le plus grand bien à l'humanité ».

Nobel a expliqué comment diviser ces intérêts en parts égales, pour donner « une part à la personne qui a fait la découverte ou l'invention la plus importante dans le domaine de la physique… la découverte chimique la plus importante… la découverte la plus importante dans le domaine de la physiologie ». ou des médicaments. »

Il a également créé des prix pour la personne responsable de l'œuvre littéraire la plus remarquable et pour la personne qui a le plus fait pour promouvoir la camaraderie entre les nations, s'opposer à la guerre et promouvoir la paix (le prix de la paix).

Que retenir de l'utilisation du terme « personne » dans le testament d'Alfred Nobel ? Le prix Nobel de la paix peut être attribué à des institutions et à des associations, mais pourrait-il donc inclure d’autres entités non humaines, comme un système d’IA ?

La question de savoir si une IA a droit à la personnalité juridique est une question importante dans tout cela. Une autre question est de savoir si les machines intelligentes peuvent apporter des contributions scientifiques dignes de l'un des prestigieux prix Nobel.

Grand défi

Je ne considère aucune de ces conditions comme impossible et je ne suis pas seul. Un groupe de scientifiques de l’Institut Alan Turing du Royaume-Uni a déjà considéré cela comme un grand défi pour l’IA. Ils ont déclaré : « Nous invitons la communauté à nous rejoindre pour… développer des systèmes d'IA capables de réaliser des découvertes scientifiques de qualité Nobel. » Selon le défi, ces progrès de l'IA seraient réalisés « de manière hautement autonome à un niveau comparable, et peut-être supérieur, à celui des meilleurs scientifiques humains d'ici 2050 ».

Une telle étape est peut-être plus proche que nous ne le pensons. Mais cela dépendra de ce que nous sommes prêts à considérer comme des contributions scientifiques valables. Celles-ci peuvent aller de l’analyse de données standard à la génération de toutes nouvelles explications scientifiques des phénomènes observés. Il existe tout un spectre entre ces deux conditions, qui est déjà exploré.

Dans quelques semaines, les informaticiens Demis Hassabis et John Jumper de Google DeepMind recevront leur médaille Nobel (qu'ils ont gagnée cette année dans la catégorie chimie). Le prix a été décerné pour le développement d’une IA capable de prédire les structures des protéines à partir de l’ordre ou des séquences de leurs éléments de base moléculaires, appelés acides aminés.

Il s’agissait d’un problème notoirement difficile en biologie, dont l’histoire remontait au moins aux années 1970. Mais en 2020, Hassabis et Jumper ont dévoilé un système d’IA appelé AlphaFold2, qui a permis aux chercheurs de prédire les structures de pratiquement toutes les 200 millions de protéines identifiées jusqu’à présent.

Le succès d’AlphaFold2 n’est pas un cas isolé ; il existe des situations analogues dans d'autres sciences.

En 2023, des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont utilisé l’IA pour découvrir une nouvelle classe de composés capables de tuer les bactéries résistantes aux médicaments. Puis, en 2024, d’importantes découvertes archéologiques – en Amérique du Sud et dans la péninsule arabique – ont été réalisées grâce à l’intelligence artificielle.

Cette année également, une étude du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a testé l’impact de l’IA dans la recherche en science des matériaux. Il conclut que « les chercheurs assistés par l'IA découvrent 44 % de matériaux en plus, ce qui entraîne une augmentation de 39 % des dépôts de brevets et une augmentation de 17 % de l'innovation de produits en aval ». L’étude a révélé que ces nouveaux matériaux possèdent des structures chimiques relativement nouvelles et conduisent à des inventions plus radicales.

Il existe même des preuves récentes selon lesquelles les médicaments candidats découverts par l’IA pourraient être de meilleure qualité que ceux découverts par des moyens traditionnels.

Faut-il les considérer comme des « contributions scientifiques » ? L’IA réalise généralement de telles découvertes grâce à un processus de sélection systématique de différentes possibilités. Il s’agit d’un processus hautement structuré qui correspond exactement au genre de choses pour lesquelles nous pensons que les machines sont douées. Mais les humains réalisent des avancées scientifiques grâce à un type de créativité innée qu’une machine ne peut pas imiter, n’est-ce pas ?

Eh bien, sans chercher à minimiser le rôle des grands scientifiques, le dépistage systématique – effectué cette fois par des humains – a contribué à la découverte de l’artémisinine en tant que traitement antipaludique important, et à la découverte du prontosil, un antibiotique crucial. Celles-ci ont également conduit à des prix Nobel. Nous devons donc nous rappeler que des tâches telles que le dépistage peuvent apporter d’importantes contributions à la science et ne sont pas réalisées uniquement par des machines.

Alors, peut-on imaginer une machine allant plus loin, générant des hypothèses scientifiques avec une grande autonomie ? Les hypothèses sont des explications préliminaires de phénomènes naturels qui peuvent être testées au moyen d’expériences. Une hypothèse est une étape clé de la méthode scientifique, une sorte de supposition éclairée en attendant la preuve d’essais réels. De plus, l’IA pourrait-elle ensuite tester son hypothèse et nous présenter les résultats dans notre propre langage ?

Vous serez peut-être surpris d'apprendre que cela a déjà été tenté, dans le domaine de la recherche informatique. En août, un groupe de recherche international a présenté un système d’IA capable de mener une enquête scientifique et même de rédiger un article scientifique décrivant les résultats.

Il semble très probable que l’IA prendra un jour une part active aux recherches scientifiques. Mais sera-t-il capable de concourir pour les prix Nobel, peut-être en tant que partenaire junior de l’homme ? Cela reste à voir.

Même si une machine pouvait un jour remporter l’un des prix scientifiques, le prix littéraire devrait rester entre les mains des humains. Ou sera-t-il également ouvert à l’intelligence artificielle ? Une étude scientifique récente a comparé les réactions humaines à la poésie générée par des machines et à la poésie produite par les humains. Sa principale conclusion était que les gens ne peuvent pas les distinguer et que « les poèmes générés par l'IA étaient mieux notés pour des qualités telles que le rythme et la beauté ».

S’il existe une limite à ce que l’IA peut réaliser dans des domaines d’activité jusque-là exclusivement humains, nous avons actuellement du mal à la trouver.