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16 Novembre 2001
par Jean-Paul Baquiast

Présentation d'un chercheur
Jacques Pitrat et la démarche Méta, ou réflexion sur la recherche fondamentale en IA.

 

 

Jacques PitratJacques Pitrat est un des pères de l'Intelligence Artificielle, qu'il a découverte comme jeune ingénieur de l'armement puis poursuivie au CNRS, notamment à l'Institut de programmation de Paris puis au laboratoire d'informatique de Paris VI.
Jacques Pitrat s'est plus particulièrement investi depuis une vingtaine d'années dans l'ingénierie de la connaissance. Il a développé notamment l'étude des métaconnaissances, ou connaissances sur la connaissance.

Aujourd'hui, Jacques Pitrat  est directeur de recherche émérite et continue à encadrer l'équipe Métaconnaissances de l'Université Pierre et Marie Curie (Laforia Lip6).

Livres :
- Un programme de démonstration de théorèmes. Monographies d'informatique de l'AFCET. Dunod. 1970.
- Textes, ordinateurs et compréhension. Eyrolles. 1985. Traduit en anglais :An artificial approach to understanding natural language. North Oxford Academic (Grande-Bretagne) et GP Publishing (USA) 1988.
- Métaconnaissance, Futur de l'Intelligence Artificielle. Hermès. 1990.
- Penser autrement l'informatique. Hermès. 1993.
- De la machine à l'intelligence. Hermès. 1995. (nous ferons prochainement une lecture de ce dernier ouvrage)

Pour en savoir plus :
Page personnelle de Jacques Pitrat : http://www-apa.lip6.fr/META/pitrat.html
L'équipe Métaconnaissances du Lip6/Problématiques/Thèses : http://www-apa.lip6.fr/META/index.html


Le modèle du "savant", comme l'on disait jadis, travaillant pour faire avancer la science hors de tout contrat public ou privé, comme sans souci d'application immédiate, paraît de plus en plus obsolète en France. Certains le jugent même inutile sinon dangereux. Les autres pays, y compris les Etats-Unis, ne sont pas mieux lotis. Hors business ou défense nationale, pas de salut! Dans l'imaginaire de notre pays cependant, l'idéal du savant reste très fort. Le CNRS avait d'ailleurs à sa création la mission d'encourager de tels hommes et de telles recherches, en leur donnant - dans la pauvreté acceptée - une certaine indépendance. Le CNRS joue encore un peu ce rôle, avec de plus en plus de difficultés. Nous pensons pour notre part qu'il faudra y revenir et que si l'Etat a de l'argent à investir pour assurer le développement durable, c'est bien en finançant de telles recherches sans contreparties immédiates qu'il peut le faire utilement aujourd'hui.

Ceci dit, de tels savants ont-ils disparu en France ? Certainement pas. Ceux qui demeurent sont souvent devenus ce que l'on peut appeler des seniors, mais il n'est pas exclu qu'ils puissent faire encore école parmi de jeunes collègues à la recherche d'exemples à suivre. Dans le domaine auquel nous nous intéressons, l'Intelligence Artificielle (IA) Jacques Pitrat est certainement l'un de ces exemples. Sa modestie dut-elle en souffrir, nous voudrions le montrer dans ce trop court article.

Dès sa sortie de l'X et son intégration à la Délégation générale à l'armement dans les années cinquante, il s'est attaqué au domaine le plus difficile de l'informatique encore commençante, la démonstration de théorème. Il a donc introduit d'emblée en France la problématique de l'IA elle-même en plein développement aux Etats-Unis, dans les conditions que l'on sait (voir notre article Panorama actuel de l'IA dans le précédent numéro). Sa thèse, thèse de mathématiques car le mot informatique n'existait pas alors, portait le titre de "Réalisation de programmes de démonstration de théorèmes par des méthodes heuristiques". Elle fut soutenue sous la responsabilité des plus éminents spécialistes de l'époque dans le domaine du calcul scientifique, les professeurs de Possel, Ville et Jacques Arsac. J'ai cru comprendre qu'elle pouvait faire encore autorité aujourd'hui, sauf à changer les outils informatiques utilisés.

Un thésard en France (et c'est en partie pour cela que la recherche fondamentale progresse peu), dès sa thèse obtenue, se voit obligé d'aller gagner sa vie ailleurs. Rien n'assure que d'autres thésards prendront la relève et feront progresser le domaine traité. Il est remarquable que Jacques Pitrat n'ait pas fait à cette époque le choix d'une carrière dans l'administration ou dans l'entreprise. Convaincu des perspectives offertes par ce qu'il venait d'exposer dans sa thèse, la possibilité pour un programme informatique d'utiliser les connaissances dont il dispose afin de se poser de nouveaux problèmes et les résoudre à leur tour, notre jeune thésard décida de poursuivre une carrière de chercheur fondamental, en privilégiant le cadre du CNRS. Celui-ci, mieux que l'Université qui impose par la force des choses de nombreuses tâches autres que de recherche pure, lui parut offrir le cadre adéquat pour préciser son intuition (son illumination, voir ci-dessous) .

Au CNRS, il a commencé en 1967 par travailler à l'Institut Blaise Pascal (qui était un laboratoire d'informatique), rattaché à l'origine en tant que chercheur au département de mécanique puis de mathématiques, car il a fallu du temps pour créer un département d'informatique. L'histoire du laboratoire d'IA issu d'un morceau de l'Institut Blaise Pascal  qui a explosé en 1968 est compliquée. Le labo s'est retrouvé à Jussieu et Jacques Pitrat en a été pendant sept ans le directeur. C'était le Groupe de Recherche Claude-François Picard, du nom de son fondateur, juste avant qu'on ne l'appelle le Laforia, car il a eu de nombreux noms. Plus tard, le Laforia a fusionné avec deux autres labos de Paris 6 pour créer le LIP6 et il en a constitué trois des neuf thèmes. Jacques Pitrat a été pendant quelque temps responsable de l'un de ces thèmes.

Dès le début, l'intuition de Jacques Pitrat était qu'il faut apprendre à résoudre un problème en AI comme l'a fait l'homo sapiens dès son apparition sur Terre: d'abord résoudre le problème immédiat auquel on est confronté pour survivre dans la vie quotidienne mais, immédiatement après, réfléchir à la façon dont on a résolu ce problème afin d'en tirer des enseignements pour affronter d'autres difficultés. C'est ce que Jacques Pitrat a nommé l'approche Méta en AI. Méta signifie métaconnaissance, ou connaissance du fait que l'on dispose de connaissances. Disons pour simplifier que si je pense "il pleut", j'affirme une connaissance (une déclaration), mais si je pense "je sais qu'il pleut et je prends mon parapluie", je fais appel au fait que je sais quelque chose et j'amorce une stratégie pour tirer parti de ce savoir. Le processus peut se poursuivre à l'infini : "je sais que je sais qu'il pleut, mais je sais que je sais aussi d'autres choses, et je vais développer une stratégie pour utiliser ces autres métaconnaissances en corrélation avec le fait que je sais qu'il pleut". Dès que notre homo sapiens a compris qu'il pouvait utiliser ses connaissances sur ses connaissances, c'est-à-dire ses métaconnaissances, pour élaborer sans fin de nouvelles stratégies, générant de nouveaux problèmes à résoudre puis générant de nouvelles solutions, il a "amorcé" (terme cher à Jacques Pitrat) une démarche de recherche-découverte généralisée - dont le monde moderne est issu. On retrouve évidemment dans ces considérations non seulement les questions relatives à l'anthropologie de l'intelligence, mais plus immédiatement celles relatives aux origines du langage(1). La démarche Méta, associée à la pratique langagière, a si bien réussi à l'homo sapiens qu'elle s'est sans doute inscrite dans ses gènes. Il n'y a pas vraisemblablement un gène du langage ou un gène de l'invention, mais il y a sûrement des séquences génétiques codant pour ces fonctions, à partir desquelles évidemment se développent les pratiques culturelles.

Jacques Pitrat, partant de cette première intuition, a donc entrepris des recherches au sein du département mécanique du CNRS puis de l'Institut de Programmation et enfin dans le laboratoire Laforia qu'il a crée au sein du LIP6. Il a formé un nombre respectable de chercheurs, dont sont issues un certain nombre de thèses faisant autorité dans les cercles de l'IA. La logique fut pendant trente ans et demeure la même : le système ayant trouvé la démonstration d'un théorème propose un nouveau théorème s'appuyant sur le premier, qu'il faudra prouver à son tour. La page personnelle de Jacques Pitrat donne la liste des thèmes et des travaux concernés (http://www-apa.lip6.fr/META/theses.html). Elle est impressionnante.

Disons tout de suite qu'il s'agit, malheureusement pour un lecteur non-spécialiste, de questions portant sur les mathématiques, les jeux, l'informatique, d'approche difficile. Certains des problèmes auxquels on apporte des solutions sont parfois simples à formuler sinon à résoudre (calculs d'emplois du temps ou d'itinéraires, énigmes mathématiques). D'autres le sont moins. Ils relèvent de l'informatique théorique, de questions mathématiques pointues, de l'heuristique. Dans tous les cas, les solutions apportées supposent une culture théorique poussée. Elles ne parlent guère à l'imagination d'éventuels développeurs préoccupés d'applications plus quotidiennes, et moins encore à celle de financeurs. Ceux-ci préfèrent en général faire appel à une programmation informatique ou à une IA plus ciblée, sur le mode des systèmes experts, dans lesquels justement Jacques Pitrat a refusé de se laisser enfermer compte-tenu de leurs limitations méthodologiques(2).

On peut regretter que le grand public ignore les travaux des thésards de Jacques Pitrat car en fait, les solutions évoquées par la démarche Méta pour qu'un programme de solutions de problèmes puisse opérer relèvent de celles couramment utilisées par l'esprit de l'inventeur humain : changer la formulation du problème, décomposer le problème en sous-problèmes dont les solutions pourront converger, faire appel à l' "illumination" dite aussi méthode ah !ah ! ou eurêka ! : on laisse décanter un moment la question dont les réponses n'apparaissent pas et le lendemain, avec un peu de chance, la solution se présente toute faite à l'esprit, le cerveau ayant travaillé seul dans l'intervalle. Remonter d'où l'on vient

Vieille ou nouvelle IA?

Sommes-nous là en présence de ce qui était l'objectif phare dans les premières années de l'IA aux USA, la machine générale à résoudre les problèmes ou General Problems Solver  (GPS) ? Répondre à la question est difficile. On sait que l'ambitieux GPS a été délaissé à partir des années 80 aux USA, faute de résultats suffisamment concrets, ce qui a contribué, au moins dans l'opinion générale, à discréditer la "vieille AI". Jacques Pitrat, à l'entendre, ne s'est pas attaqué au GPS dans son acception universelle : résoudre tous problèmes quels qu'ils soient et à tous moments. Il a développé une approche que l'on pourrait qualifier d'incrémentielle : résoudre un petit problème, utiliser les métaconnaissances ainsi obtenues pour en attaquer un autre, et ainsi de suite. L'ambition, sans viser à l'universalité (qui se heurte sans doute aux limites signalées par Gödel) est néanmoins très large. Jacques Pitrat recense 67 thèses publiées sous sa direction, depuis celles de J.L. Laurière et J.L. Delhaye en 1970/71: éloquent palmarès!

Ceci dit, Jacques Pitrat ne voit pas déboucher la démarche Méta sur un programme général capable de se substituer à l'activité heuristique du cerveau humain avant des dizaines d'années, sinon plus. Ceci douche un peu les enthousiasmes. Ceci d'autant plus qu'ayant abandonné officiellement son activité professorale, il n'a plus aujourd'hui que trois thésards au travail. L'avenir de la démarche Méta, telle du moins qu'il la conçoit, repose estime-t-il dorénavant sur ses seules recherches personnelles, dont il doit soustraire le temps consacré à ses responsabilités éditoriales3).

Si nous ne pouvons parler de GPS, pouvons-nous a contrario dire que la démarche Méta relève de l'IA évolutionnaire ? Jacques Pitrat s'en défend, si on entend par IA évolutionnaire l'approche connexionniste, l'utilisation des algorithmes génétiques, dont il déplore le peu de puissance et d'ouverture, du moins pour le moment. Ce qui est bon pour doter un robot d'autonomie dans un environnement situé limité ne lui paraît pas en mesure de rivaliser avec la puissance inventive de l'esprit humain. Il ne voit pas non plus de liens, actuellement encore, avec l'approche par les systèmes adaptatifs multi-agents, l'approche Méta n'ayant pas intégré en général les concepts de réseaux et d'agents en compétition darwinienne.

Personnellement, nous pensons que l'approche Méta est forcément évolutionnaire, mais à une toute autre échelle d'ambition, dans la mesure où elle vise à doter un automate d'une capacité d'invention égale et parfois supérieure à celle du cerveau humain. A un moment où un autre, elle retrouvera le connexionisme et les réseaux adaptatifs, compte-tenu des multiples convergences conceptuelles et technologiques apparaissant aujourd'hui. Nous nous trouvons donc bien dans la perspective qui nous intéresse dans cette revue : réfléchir à la perspective de systèmes d'intelligence artificielle évolutionnaire qui viennent compléter, pour ne pas dire remplacer, l'évolution naturelle.

Un grand programme national ?

Si cette conclusion à notre trop courte présentation de l'œuvre de Jacques Pitrat était bonne, la leçon à en tirer sauterait aux yeux : comment notre pays, une fois de plus, par l'étroitesse de vue de ses décideurs économiques et politiques, par le cloisonnement et les rivalités de ses chercheurs, a-t-il laissé passer sans lui donner plus encore de moyens une œuvre aussi importante que celle de Jacques Pitrat, comme il l'a fait malheureusement d'ailleurs pour d'autres scientifiques de l'IA et de l'informatique n'ayant jamais eu les moyens qu'aurait justifié leur compétence ?

Mais la question reste posée pour le présent immédiat. A l'heure où le ministère de la Recherche recommande l'interdisciplinarité - voir par exemple les encouragements prodigués par les promoteurs des ACI des domaines neurosciences et cognitique(4) - à l'heure aussi où un grand programme convergent pour un cerveau artificiel conscient pourrait jouer en France un rôle heuristique et industriel capital, les autorités scientifiques ne devraient elles pas demander dès maintenant à Jacques Pitrat d'assurer sa succession au sein d'un tel programme coopératif, en lui donnant, non seulement la possibilité de poursuivre ses recherches personnelles, comme il entend le faire, mais aussi de trouver officiellement de nouveaux collaborateurs et successeurs, au sein d'une démarche véritablement orientée vers le long terme, soit en IA soit dans les domaines voisins de l'informatique et du génie logiciel à nouveau considérés comme des sciences ? Sans attendre d'ailleurs, ne serait-il pas nécessaire de mettre à disposition des développeurs quelques programmes simples d'emploi permettant de résoudre des problèmes eux-mêmes simples sans obliger à aller chercher le savoir-faire dans des thèses pratiquement inaccessibles(5)

NB : Précisons pour respecter la modestie de Jacques Pitrat que cette proposition est exclusivement de notre responsabilité, et ne l'engage aucunement.


(1) Dont l'actualité est toujours aussi grande. Voir par exemple la page scientifique du Monde du 19 octobre 2001 : Les origines du langage, entre génétique et relations sociales).  Remonter d'où l'on vient
(2) Un système entièrement déclaratif, comme un système expert, se heurte vite (à supposer que l'on ait disposé d'experts humains disponibles) au trop grand nombre des connaissances et métaconnaissances à gérer, faute d'un dispositif d'amorçage permettant au système lui-même de prendre en charge la résolution des problèmes qu'il doit résoudre. Remonter d'où l'on vient
(3)
Jacques Pitrat demeure :
- Responsable de l'équipe métaconnaissance
-
Membre du comité éditorial de la nouvelle revue électronique JEDAI.
- Membre du bureau éditorial de AI Communications
- Membre du bureau éditorial de la Revue d'Intelligence Artificielle
- Membre du comité scientifique et technique de la Revue Scientifique et Technique de la Défense
Remonter d'où l'on vient
(4) Actions Concertées Incitatives (ACI), lancées par le ministère de la Recherche et financées par le Fonds National de la Science : l'ACI Neurosciences intégratives et computationnelles, placée sous la direction d'Alain Berthoz (10 MF pour 2001) et l'ACI Cognitique (25 MF en 1999, 33 en 2000, 35 en 2001 et devant être du même ordre en 2002) sous la direction de Catherine Fuchs. Remonter d'où l'on vient
(5) Si par exemple je veux répondre à la question suivante: "comment planter 4 arbres à égale distance les uns des autres?" en m'appuyant sur le fait que je sait résoudre le problème pour 3 arbres, en quoi la démarche Méta peut-elle m'aider? Remonter d'où l'on vient

© Automates Intelligents 2001

 





 

 

 

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