ARTIFICIAL INTELLIGENCE, AN ILLUSTRATED HISTORY by Clifford Pickover

Text copyright © Clifford Pickover, 2019

Originally published in 2019 by Sterling Publishing Co., Inc. under the title ARTIFICIAL INTELLIGENCE: An Illustrated History from Medieval Robots to Neural Networks

This edition published by permission of Sterling Publishing Co., Inc., New York. All Rights Reserved.

L’édition originale de cette ouvrage a été publiée en 2019 par Sterling Publishing Co., Inc. sous le titre ARTIFICIAL INTELLIGENCE: An Illustrated History from Medieval Robots to Neural Networks.

Cette édition est publiée avec l’autorisation de Sterling Publishing Co., Inc., New York. Tous droits réservés.

Responsable d’édition : Anne Pompon

Édition : Sarah Forveille

Fabrication : Gaëlle Cerisier

Direction artistique : Élisabeth Hébert

Maquette intérieure : Hokus Pokus

Composition : Soft Office

© Dunod, 2021 pour la traduction française

11 rue Paul Bert, 92240 Malakoff

www.dunod.com

ISBN 978-2-10-082725-1

SOMMAIRE

PROLOGUE

ENV. 1300 AV. J.-C.

Le morpion

ENV. 400 AV. J.-C.

Talos

ENV. 350 AV. J.-C.

L’Organon d’Aristote

ENV. 250 AV. J.-C.

La clepsydre de Ctésibios

ENV. 190 AV. J.-C.

Le boulier

ENV. 125 AV. J.-C.

La machine d’Anticythère

1206

Les automates d’Al-Jazari

ENV. 1220

Lancelot et les chevaliers de cuivre

ENV. 1300

Le parc mécanique d’Hesdin

ENV. 1305

L’ars magna de Raymond Lulle

1352

Les automates religieux

ENV. 1495

Le chevalier mécanique (ou robot) de Léonard de Vinci

1580

Golem

1651

Le Léviathan de Hobbes

1714

Le moulin de la conscience

1726

La machine à écrire de Lagado

1738

Le canard automate de Vaucanson

1770

Le Turc mécanique

1774

Les automates Jaquet-Droz

1818

Frankenstein

1821

La créativité computationnelle

1822

La machine analytique de Charles Babbage

1844

L’Artiste du Beau

1854

L’algèbre de Boole

1863

Darwin parmi les machines

1868

The Steam Man of the Prairies

1883

La tour de Hanoï

1893

La grande autruche noire d’Electric Bob

1898

Les « esprits d’emprunt » de Tesla

1907

Tic-Tac

1907

Les quêtes de l’âme

1913

La reconnaissance optique de caractères (OCR)

1920

Les Robots Universels de Rossum

1927

Metropolis

1939

Elektro, le Moto-Man

1939

La synthèse vocale

1942

Les trois lois de la robotique d’Asimov

1942

Les robots militaires meurtriers

1943

Les réseaux de neurones artificiels

1946

L’ENIAC

1949

Giant Brains, or Machines That Think

1950

Le test de Turing

1950

L’usage humain des êtres humains

1951

L’apprentissage par renforcement

1952

La reconnaissance vocale

1954

Le traitement automatique du langage naturel

1956

La conférence de Dartmouth sur l’IA

1957

Le perceptron

1957

Le transhumanisme

1959

Le machine learning

1959

Représentation et raisonnement des connaissances

1960

La symbiose Homme-Machine de Licklider

1964

ELIZA le psychothérapeute

1964

La reconnaissance faciale

1965

L’explosion d’intelligence

1965

Les systèmes experts

1965

La logique floue

1965

Le deep learning

1966

Shakey le robot

1967

Vivre dans une simulation

1968

Cybernetic Serendipity

1968

HAL 9000

1970

Mastermind

1970

Le Cerveau d’acier

1971

SHRDLU

1972

PARRY le paranoïaque

1975

Les algorithmes génétiques

1976

L’éthique de l’IA

1979

La défaite du champion de backgammon

1980

La chambre chinoise

1982

Blade Runner

1984

Les véhicules autonomes

1984

Terminator

1986

La vie artificielle

1986

L’intelligence en essaim

1988

Le paradoxe de Moravec

1988

Puissance 4

1990

« Les éléphants ne jouent pas aux échecs »

1993

La « boîte à IA » étanche

1994

Jeu de dames et IA

1996

Les Tamagotchi

1997

Deep Blue bat le champion d’échecs

1997

Othello

1999

Le robot aibo

2000

ASIMO et ses amis

2001

A.I. Intelligence artificielle de Spielberg

2002

La solution du jeu d’awari

2002

Roomba

2003

Le désastre du maximiseur de trombones

2006

La victoire de Quackle au Scrabble

2011

Watson dans Jeopardy!

2015

L’art numérique et DeepDream

2015

« Appelez-les des extraterrestres artificiels »

2015

L’IA sur Mars

2016

AlphaGo devient champion

2016

La chirurgie robotique autonome

2017

Poker et IA

2018

Les images contradictoires

2018

Les robots et le Rubik’s cube

2019

L’IA qui prédit la mort

NOTES ET RÉFÉRENCES

INDEX

CRÉDITS ICONOGRAPHIQUES

PROLOGUE

« La période occupée par l’intelligence organique
n’est qu’un mince fragment entre la petite enfance
et la longue ère des machines. »

Martin Rees, The Conversation, avril 2017, entretien

L’IA ET AU-DELÀ

« Une grande quantité d’IA de pointe s’est retrouvée dans des applications grand public, souvent sans qu’on l’appelle IA, car à partir du moment où quelque chose devient suffisamment utile et utilisé, on ne l’appelle plus IA. » Nick Bostrom, « L’IA en route pour surpasser le pouvoir cérébral humain »,

Nick Bostrom, CNN.com, L’IA en route
pour surpasser le pouvoir cérébral humain, 2006

Tout au long de l’Histoire, les mystères de l’esprit, la nature de la pensée et la possibilité d’êtres artificiels ont fasciné les artistes, les scientifiques, les philosophes et même les théologiens. Les symboles et les récits impliquant des automates – ces appareils mécaniques imitant des êtres vivants – imprègnent les mythes, l’art, la musique et la littérature. Notre fascination pour l’intelligence artificielle (IA) – un comportement apparemment intelligent de la part de machines – se retrouve aussi dans les thématiques effrayantes ou transcendantes des superproductions cinématographiques ou des jeux vidéo qui mettent en scène des robots sensibles ou des intelligences avancées que nous avons du mal à concevoir.

Dans ce livre, nous allons partir pour un grand voyage chronologique nous conduisant des jeux antiques aux approches informatiques modernes de pointe, impliquant des réseaux de neurones artificiels capables d’apprendre et d’améliorer leurs performances, souvent sans ou presque sans aucune règle ni programmation précise de tâches. En chemin, nous rencontrerons d’étranges et étonnantes merveilles, comme les mystérieux chevaliers de cuivre des légendes arthuriennes. Nous croiserons aussi le canard digérateur de l’inventeur français Jacques de Vaucanson, un canard automate hyper-réaliste qui inspira Thomas Pynchon pour son roman historique Mason & Dixon plus de deux cent cinquante ans plus tard, et le philosophe catalan du XIIIe siècle Ramon Llull, qui fut parmi les premiers à explorer une approche systématique de la génération artificielle d’idées par un appareil mécanique. Avançons jusqu’en 1893 pour faire la connaissance de l’excentrique et amusante Grande autruche noire d’Electric Bob, une histoire qui – à l’instar de The Steam Man of the Prairies – est remarquable par la manière dont elle nous donne à voir la ferveur grandissante pour tout ce qui touchait aux choses mécaniques durant le courant steampunk de l’époque victorienne.

Plus proche de nous, voici Arthur Samuel, d’IBM, qui implémenta l’un des premiers programmes informatiques pour jouer aux échecs en 1952, suivi en 1955 par un programme qui apprit à jouer sans intervention extérieure. Aujourd’hui, le terme intelligence artificielle fait souvent référence à des systèmes conçus pour apprendre, résoudre des problèmes et interagir avec les humains en utilisant le traitement du langage naturel. Les assistants personnels intelligents comme Alexa (Amazon), Siri (Apple) et Cortana (Microsoft) reflètent tous certains aspects de l’IA.

Dans ce livre, nous aborderons aussi les questions fascinantes liées à l’éthique de l’utilisation de l’IA, jusqu’aux défis que pose le fait de placer des IA évoluées dans une boîte « étanche » pour les isoler du reste du monde, au cas où elles deviendraient superintelligentes. Bien sûr, les limites et le champ de l’IA évoluent au fil du temps, et certains experts proposent des définitions larges qui incluent une gamme de technologies ayant permis aux humains d’exécuter des tâches cognitives. Par conséquent, pour offrir une compréhension plus riche de l’histoire de l’IA, j’ai aussi inclus plusieurs appareils ou machines qui ont fourni des réponses à des problèmes qui, typiquement, font appel à la réflexion humaine et au calcul par l’Homme – notamment le boulier, la machine d’Anticythère (vers 125 av. J.-C.), l’ENIAC (1946) et d’autres encore. Après tout, sans ces toutes premières technologies, nous ne connaîtrions pas les systèmes évolués de jeu d’échecs ou de conduite de véhicules de notre monde moderne.

En lisant cet ouvrage, n’oubliez pas que si certaines idées ou prédictions passées concernant des êtres artificiels peuvent sembler exagérées, de vieilles idées peuvent devenir réalisables une fois implémentées sur des matériels informatiques plus rapides et plus pointus. Nos prédictions techniques – et même nos mythes – sont de fascinants exemples de la compréhension et de la créativité humaines. Ils illustrent la manière dont nous puisons dans les cultures et les époques pour les comprendre et appréhender ce qui relevait du sacré ou comptait pour une société donnée. Cependant, même si nous célébrons l’intelligence humaine et l’ingéniosité, il est essentiel de débattre des conséquences inattendues de l’IA, y compris de ses potentiels dangers. Comme le disait en 2014 le physicien théoricien Stephen Hawking dans une interview à la BBC : « Le développement d’une intelligence artificielle totale pourrait sonner le glas de la race humaine. (…) Elle prendrait son essor toute seule et se transformerait elle-même à une vitesse croissante. » Autrement dit, il se peut que les IA deviennent si intelligentes et compétentes qu’elles soient capables de s’améliorer sans cesse, créant une forme de superintelligence susceptible de menacer l’humanité. Cette forme d’emballement de la croissance technologique, qu’on appelle parfois la singularité technologique, pourrait donner lieu à des changements inimaginables de la civilisation, de la société et de la vie humaine.

Si les potentiels avantages de l’IA sont multiples – les voitures autonomes, les processus opérationnels efficaces, et même la capacité de tenir compagnie dans de nombreux secteurs –, l’humanité devra être particulièrement prudente dans le développement de systèmes d’armements autonomes et dans la confiance excessive dans les technologies aux mécanismes parfois impénétrables. Par exemple, des études montrent à quel point il peut être facile de « piéger » certains systèmes d’imagerie (un réseau neuronal) en les faisant à tort identifier des animaux comme étant des fusils, ou l’image d’un avion comme un chien, en altérant les images d’une manière imperceptible pour l’homme. Si un terroriste parvenait à faire en sorte qu’un centre commercial ou un hôpital ressemble à une cible militaire pour un drone, les conséquences pourraient être dramatiques. D’un autre côté, peut-être des machines armées des capteurs adéquats et de règles éthiques pourraient-elles aussi faire baisser le nombre de victimes civiles. Des politiques éclairées sont nécessaires pour que les potentiels dangers des IA ne fassent pas oublier leurs incroyables avantages.

Alors que nous nous en remettons de plus en plus aux IA, avec beaucoup de réseaux neuronaux d’apprentissage profond complexes, un aspect intéressant de la recherche développe des systèmes d’IA qui peuvent expliquer aux humains comment ils sont parvenus à certaines décisions. Cependant, forcer les IA à s’expliquer pourrait potentiellement les limiter, au moins dans certains cas. Bon nombre de ces machines peuvent créer des modélisations de la réalité bien plus complexes que ce que les humains peuvent comprendre. L’expert en IA David Gunning a même suggéré que le système le plus performant sera vraisemblablement le moins explicable.

STRUCTURE DU LIVRE ET OBJECTIF

J’ai toujours été fasciné par l’informatique et les sujets à la frontière de la science. Mon but en écrivant ce livre est de proposer à un large public un bref guide des idées qui sont à la fois étonnantes et importantes d’un point de vue concret dans l’histoire de l’intelligence artificielle – terme qui ne fut inventé qu’en 1955 par l’informaticien John McCarthy. Les très courtes sections permettent au lecteur d’ouvrir le livre à n’importe quelle page sans s’encombrer de longs bavardages. Bien sûr, cela signifie qu’il ne m’a pas été possible de traiter les sujets en profondeur. Cependant, la section « Notes et références » propose des suggestions de lectures approfondies et de sources pour différentes citations ou références d’auteurs cités.

En touchant à des domaines d’étude aussi variés que la philosophie, la culture populaire, l’informatique, la sociologie et la théologie, ce livre contient aussi des sujets qui m’intéressent à titre personnel. À vrai dire, plus jeune, j’étais fasciné par le livre de Jasia Reichardt, Cybernetic Serendipity: The Computer and the Arts, paru en 1969 ; il présentait de la poésie, des peintures, de la musique, des illustrations, et plus encore, le tout généré par des ordinateurs. Je suis aussi particulièrement fasciné par les avancées faites par les experts en IA dans le domaine de l’art, grâce aux réseaux antagonistes génératifs (ou GANs en anglais), pour créer d’incroyables images photoréalistes de visages, de fleurs et d’oiseaux. Ces réseaux mettent en compétition des réseaux neuronaux, l’un générant des idées et des motifs, l’autre évaluant les résultats.

Aujourd’hui, les applications de l’IA semblent infinies et des milliards de dollars y sont investis chaque année. L’IA sert aussi à prévoir des tremblements de terre, à interpréter des images médicales et des paroles, et à prévoir la période au cours de laquelle un patient va mourir, en utilisant les données médicales numériques d’un hôpital. L’IA sert à inventer des blagues, des théorèmes mathématiques, des brevets, des jeux et des casse-tête, des designs innovants pour des antennes, de nouveaux coloris de peinture, de nouveaux parfums, etc. Alors que beaucoup d’entre nous parlent à leurs téléphones et autres appareils, notre rapport aux machines va continuer à être de plus en plus intime et humanisé.

Organisées de façon chronologique selon l’année associée à un événement important, une parution ou une découverte, les dates des chapitres du livre relèvent d’un choix. Certaines sont approximatives ; chaque fois que cela m’était possible, j’ai essayé de justifier ce choix.

Vous remarquerez aussi que le nombre d’événements augmente après 1950. Daniel Crevier, l’auteur de À la recherche de l’intelligence artificielle, remarque que, dans les années 1960, « l’IA s’est épanouie en des milliers de fleurs. Les chercheurs ont appliqué leurs nouvelles techniques de programmation à de nombreux problèmes qui, bien que réels, avaient été soigneusement simplifiés, en partie pour traiter les problèmes de façon isolée, mais en partie aussi pour s’adapter aux petites capacités des mémoires des ordinateurs alors disponibles. »

Le mystère de la conscience, les limites de l’intelligence artificielle et la nature de l’esprit feront l’objet d’études pour de nombreuses années, comme ils ont intrigué les peuples des lointaines époques. Pamela McCorduck, autrice du livre Machines Who Think, a suggéré que l’IA serait née d’un lointain désir d’« imiter les dieux ».

Les futures découvertes de l’IA feront partie des plus grandes réussites de l’humanité. L’histoire de l’IA ne tient pas simplement à la manière dont nous dessinerons notre avenir, mais aussi à la façon dont les humains s’intégreront à un paysage où l’intelligence et la créativité nous entoureront de plus en plus. Que voudra dire être « humain » dans un siècle ? À quoi ressemblera la société, avec l’utilisation croissante d’IA intermédiaires ? Quel sera l’impact sur les emplois ? Tomberons-nous amoureux de robots ?

Si les méthodes et les modélisations de l’IA sont déjà utilisées pour nous aider à décider qui embaucher, qui fréquenter, qui libérer, qui est susceptible de développer des troubles d’ordre psychiatrique, et comment rendre autonome la conduite des voitures et des drones, quelle part de contrôle sur nos vies céderons-nous aux IA du futur ? Alors qu’elles prennent de plus en plus de décisions pour nous, les IA pourront-elles se laisser abuser et faire des erreurs graves ? Comment les chercheurs en IA peuvent-ils mieux comprendre pourquoi certains algorithmes de machine learning et certaines architectures sont plus efficaces que d’autres, tout en facilitant la tâche des chercheurs en IA pour reproduire leurs résultats et expériences ?

D’ailleurs, comment être sûrs que les appareils pilotés par une IA se comportent de façon éthique ? Les machines n’auront-elles jamais d’états d’âme et de sentiments à la manière des humains ? Ces dernières nous aideront sans aucun doute à imaginer de nouvelles façons de penser, faisant office de prothèses pour nos faibles cerveaux. Pour moi, l’IA entretient un état d’émerveillement perpétuel quant aux limites de la pensée, au futur de l’humanité et à notre place dans l’immense espace-temps que nous occupons.

ENV. 1300 AV. J.-C.

LE MORPION

Selon les archéologues, l’origine des jeux de type « trois à la suite » remonte à l’Égypte ancienne, autour de 1300 av. J.-C. Dans le jeu du morpion, deux joueurs – les ronds O et les croix X – jouent chacun leur tour en remplissant une grille de trois cases sur trois. Celui qui réussit à aligner trois de ses symboles à l’horizontale, à la verticale ou en diagonale, remporte la partie.

Le morpion a souvent été perçu, par certains aspects, comme les prémices de l’intelligence artificielle et de la programmation informatique, c’est pourquoi nous nous y intéressons ici. Ceci est dû à la simplicité de son arbre de jeu, dans lequel les nœuds correspondent aux positions sur la grille et les bords aux mouvements. Le morpion est un jeu « à information parfaite » car chaque joueur a une connaissance complète de l’ensemble du déroulé du jeu. C’est aussi un jeu séquentiel, sans répartition aléatoire, où les joueurs jouent à tour de rôle, sans dé.

Le morpion peut être envisagé comme un « atome » à partir duquel, au fil des siècles, ont été bâties les molécules de jeux de position plus complexes. Il suffit d’infimes variations et ajouts pour que le banal jeu de morpion se transforme en un formidable défi particulièrement long à relever. Des mathématiciens et des fans de puzzle ont fait évoluer le morpion vers des grilles et des dimensions plus grandes, avec des surfaces de jeu étonnantes : des grilles carrées ou rectangulaires reliées sur les côtés pour former un tore (une forme de beignet) ou une bouteille de Klein (une surface fermée sans bord).

On peut complexifier le jeu du morpion pour des humains et des machines basées sur l’intelligence artificielle en faisant passer les dimensions du jeu de 3 × 3 à des formats et des possibilités plus étendus, comme dans cette version en 4 × 4 × 4. On peut aussi ajouter des effets de gravité où chaque pièce glisse vers le bas dès qu’une place se libère.

Voyons quelques curiosités du morpion. Les joueurs ont 362 880 (soit factorielle 9, qui s’écrit : 9 !) possibilités de positionner leurs X et leurs O pour remplir une grille de jeu. Cependant, si l’on s’attache uniquement aux parties qui se terminent après cinq, six, sept, huit ou neuf mouvements, on arrive à 255 168 parties différentes possibles. En 1960, l’intelligence artificielle MENACE (une machine faite de boîtes d’allumettes et de billes de couleur) a appris à jouer au morpion grâce à l’apprentissage par renforcement (voir page 132). En 1978, les Américains Daniel Hillis et Brian Silverman, génies de l’informatique, ont fabriqué, avec des amis, un ordinateur qui jouait au morpion avec les dix mille pièces du jeu de construction Tinkertoy®. En 1998, des chercheurs et étudiants de l’Université de Toronto ont créé un robot capable de jouer avec un humain à un morpion en trois dimensions (4 × 4 × 4).

☛VOIR AUSSI

La clepsydre de Ctésibios (env. 250 av. J.-C.)

Le moulin de la conscience (1714)

L’apprentissage par renforcement (1951)

Puissance 4 (1988)

Othello (1997)

La solution du jeu d’awari (2002)

ENV. 400 AV. J.-C.

TALOS

« La plupart des gens connaissent le personnage de Talos, le géant de bronze dans le film Jason et les Argonautes (1963) », écrit Brian Haughton, « (…) mais d’où vient-il et se pourrait-il qu’il ait été le premier robot de l’Histoire ? »

Dans la mythologie grecque, Talos était un immense automate de bronze qui avait pour mission de protéger Europe (la mère de Minos, roi de Crète) des envahisseurs, pirates et autres ennemis. Talos était programmé pour surveiller la Crète en faisant le tour de l’île trois fois par jour. Pour dissuader les intrus, il pouvait leur lancer d’énormes blocs de pierre. Le robot géant pouvait aussi faire chauffer son corps de bronze dans le feu puis étreignait ses ennemis jusqu’à ce qu’ils périssent brûlés. On représente parfois Talos doté d’ailes, comme sur des pièces de monnaie datant d’environ 300 av. J.-C. et découvertes à Phaistos, en Crète, ou sur des vases peints vers 400 av. J.-C.

Il existe plusieurs explications au sujet de la création et de la mort de Talos. L’un des mythes raconte qu’il a été créé à la demande de Zeus par Héphaïstos, dieu de la forge, de la métallurgie, du feu, des forgerons et autres artisans. Le fait que Talos soit un automate rendait sa structure interne moins complexe que celle d’un humain : il n’avait qu’une seule veine, qui courait de son cou à sa cheville, où elle était scellée et protégée par un clou de bronze. Une légende raconte que Médée l’a rendu fou à mourir, aidée des Kères, des divinités infernales qui l’ont poussé à retirer ce clou. L’ichor, c’est-à-dire le sang des dieux, a alors jailli « tel du plomb fondu », causant sa mort.

Représentation de Talos issue de l’ouvrage Stories of Gods and Heroes (1920) de Thomas Bulfinch, dessinée par l’artiste anglaise Sybil Tawse (1886–1971).

Talos n’est qu’un exemple de la perception des robots et autres automates par les Grecs anciens. Pour aller plus loin, je vous invite à vous intéresser aux travaux du mathématicien Archytas de Tarente (428-347 av. J.-C.) qui pourrait avoir imaginé et fabriqué un automate fonctionnant à la vapeur sous la forme d’un oiseau autopropulsé appelé « La Colombe ».

☛VOIR AUSSI

La clepsydre de Ctésibios (env. 250 av. J.-C.)

Lancelot et les chevaliers de cuivre (env. 1220)

Golem (1580)

Frankenstein (1818)

ENV. 350 AV. J.-C.

L’ORGANON
D’ARISTOTE

Le philosophe grec Aristote (384-322 avant J.-C.) a abordé plusieurs thèmes essentiels qui, aujourd’hui encore, intéressent les chercheurs en IA. Dans son traité Politique, il imagine que les esclaves pourraient un jour être remplacés par des automates : « Il n’existe qu’une seule situation où l’on puisse imaginer que les responsables se passent de subordonnés, et les maîtres d’esclaves. Pour cela, il faudrait que chaque instrument puisse accomplir son propre travail, sur demande ou en l’anticipant de façon intelligente, comme les statues de Dédale ou les trépieds d’Héphaïstos dont Homère raconte qu’ils “pénétraient d’eux-mêmes dans le sanctuaire des dieux de l’Olympe”, comme si une navette tissait seule et comme si un plectre jouait de la harpe de lui-même. »

Aristote a aussi été l’un des premiers à proposer une approche systématique de la logique. Dans l’Organon (qui signifie « outil » ou « instrument » en grec ancien) il propose plusieurs approches de la recherche de la vérité et de la compréhension de l’univers. Il s’appuie principalement sur le syllogisme, un raisonnement en trois propositions du type : « Toutes les femmes sont mortelles ; Cléopâtre est une femme ; donc Cléopâtre est mortelle. » Si les deux premières prémisses sont vraies, alors nous pouvons en déduire que la conclusion l’est aussi. Aristote distingue également les cas particuliers des cas universels (i.e. ce qui s’applique à tous les cas). Cléopâtre est un cas particulier, alors qu’une femme et un être mortel relèvent de l’universel. Les cas qui sont universels sont précédés des termes « tous », « certains » ou « aucun ». C’est en étudiant de nombreux types de syllogismes qu’Aristote a pu déterminer ceux qui étaient valides.

Cet impressionnant buste d’Aristote est une copie romaine dont l’original en bronze avait été réalisé par le sculpteur grec Lysippe de Sicyone,
qui vécut au IVe siècle avant J.-C.

Aristote a étendu son analyse aux syllogismes impliquant une logique modale – c’est-à-dire les affirmations comportant les termes « il est nécessaire que » ou « il est possible que ». La logique mathématique moderne peut soit s’écarter des méthodologies d’Aristote, soit partir de son travail et l’étendre à d’autres types de structures de phrases, y compris des phrases qui expriment des relations plus complexes et l’utilisation de plusieurs quantificateurs, comme dans cet exemple : « aucun homme n’aime les hommes qui n’aiment pas certains hommes ». Quoi qu’il en soit, l’étude approfondie de la logique menée par Aristote reste considérée comme une découverte majeure : elle a été le point de départ de multiples avancées dans les domaines des mathématiques et de l’IA.

☛VOIR AUSSI

Talos (env. 400 av. J.-C.)

L’algèbre de Boole (1854)

La logique floue (1965)

ENV. 250 AV. J.-C.

LA CLEPSYDRE DE CTÉSIBIOS

« La clepsydre de Ctésibios est importante dans la mesure où elle a radicalement modifié notre perception des objets conçus par les hommes », écrit le journaliste Luke Dormehl. « Jusque-là, on pensait les êtres vivants seuls capables de modifier leur comportement en fonction des changements de leur environnement. Après la clepsydre de Ctésibios, les systèmes de contrôle capables de s’autoréguler sont devenus une partie intégrante de notre technologie. »

L’inventeur grec Ctésibios d’Alexandrie (env. 285-222 av. J.-C.) était célèbre en Égypte pour ses mécanismes composés de pompes et de systèmes hydrauliques. Son horloge à eau, ou clepsydre (litt. « voleur d’eau ») est particulièrement intéressante car elle utilise une sorte de flotteur qui fait office de clapet régulateur pour maintenir le débit d’eau constant. Avec ce système, on peut estimer de façon relativement précise le temps qui passe selon la quantité d’eau écoulée. Dans l’une des versions de l’horloge de Ctésibios, les unités de temps sont notées sur une colonne et désignées par un personnage humanoïde qui bouge selon la quantité d’eau présente dans le réservoir. Selon certaines sources, d’autres mécanismes auraient accompagné ce personnage : des piliers rotatifs, des pierres ou des œufs qui tombaient et des sons de trompettes. Les clepsydres de Ctésibios servaient à allouer le temps de parole aux orateurs lors des procédures judiciaires et à délimiter le temps passé par les clients des maisons closes d’Athènes.

Même si elle n’a pas toutes les caractéristiques de celle de Ctésibios,
la clepsydre représentée ci-contre illustre bien la façon
dont fonctionnaient ces mécanismes. Celle-ci est issue du Cyclopaedia
ou Dictionnaire universel des arts, des sciences et de la littérature d’Abraham Rees.

Ctésibios a probablement été le premier directeur du Musée d’Alexandrie, une institution dont dépendait la Librairie d’Alexandrie et qui attirait d’éminents savants du monde hellénique. Bien que la clepsydre de Ctésibios soit célèbre, d’autres horloges à eau ont été construites en Chine, en Inde, en Babylone, en Égypte, en Perse antiques et ailleurs. On rapporte aussi que Ctésibios aurait inventé l’étrange statue automatisée d’une déesse présentée lors de processions (comme c’était le cas sous le règne de Ptolémée II Philadelphe) : cet automate pouvait se lever et s’asseoir grâce aux mouvements rotatifs de galets (des roues non-circulaires capables de convertir des mouvements circulaires en mouvements linéaires) peut-être déclenchés par le mouvement d’un char.

☛VOIR AUSSI

Les automates d’Al-Jazari (1206)

Le parc mécanique d’Hesdin (env. 1300)

Le chevalier mécanique (ou robot) de Léonard de Vinci (env. 1495)

ENV. 190 AV. J.-C.

LE BOULIER

« C’est avec le calendrier et le boulier qu’est née l’intelligence artificielle » écrit l’auteur et ingénieur Jeff Krimmel. « Une intelligence artificielle est une technologie qui aide un humain à accomplir une tâche cognitive. En ce sens, un calendrier est un élément d’intelligence artificielle. Il vient compléter ou se substituer à notre mémoire. De la même manière, un boulier est un élément d’intelligence artificielle. (…) Il nous évite des calculs mentaux complexes. »

On trouve en Mésopotamie et en Égypte ancienne des traces d’instruments utilisés pour faire des calculs. Mais la plus ancienne table à compter connue vient de Grèce, vers 300 avant J.-C. : l’abaque ou table de Salamine, une plaque de marbre dans laquelle étaient tracées un certain nombre de lignes. Les tables à compter utilisées dans l’Antiquité étaient souvent fabriquées en bois, en métal ou en pierre et marquées de lignes ou de fentes le long desquelles on faisait bouger des perles ou des pierres.

Aux alentours de l’an 1000, les Aztèques inventèrent le nepohualtzintzin (que les passionnés appellent « l’ordinateur Aztèque ») : une sorte de boulier dans lequel des grains de maïs enfilés sur des ossatures en bois permettaient de faire des calculs. L’origine du boulier tel qu’on le connaît, fait de perles qui glissent sur des tiges, remonte au moins au IIe siècle ; en Chine, on l’appelle le suanpan. Au Japon, il prend le nom de soroban.

L’impact du boulier sur la civilisation humaine a été énorme.
Pendant des siècles on s’en est servi pour calculer rapidement dans les secteurs du commerce et de l’ingénierie. Les européens utilisaient les bouliers bien avant d’adopter le système numérique indo-arabe.

Le boulier peut en quelque sorte être considéré comme l’ancêtre de l’ordinateur : dans les deux cas, ce sont des outils qui permettent aux humains de faire des calculs rapides pour du commerce et de l’ingénierie. Les bouliers, dont le design a légèrement évolué, sont toujours utilisés en Chine, au Japon et dans certaines régions d’ex-Union soviétique et d’Afrique. On utilise le plus souvent le boulier pour faire des additions ou des soustractions. Cependant, des utilisateurs expérimentés sont capables de calculer rapidement des multiplications, des divisions ou des racines carrées. En 1946, a eu lieu à Tokyo une compétition entre une personne manipulant un soroban et une autre munie d’une calculatrice électronique : l’objectif était de voir laquelle des deux méthodes permettrait de résoudre le plus rapidement des problèmes arithmétiques. Ce fut le soroban qui l’emporta le plus souvent.

L’importance du boulier a été soulignée en 2005 quand des lecteurs, des rédacteurs du site Forbes.com et un panel d’experts ont classé le boulier à la deuxième place des outils les plus importants de tous les temps, en termes d’impact sur notre civilisation. La première place était occupée par le couteau et la troisième par le compas.

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La machine d’Anticythère (env. 125 av. J.-C.)

La machine analytique de Charles Babbage (1822)

L’ENIAC (1946)