Des mathématiciens israéliens développent un outil de recherche basé sur l’AI

Israël a un nouveau mathématicien intelligent, qui lance des hypothèses hallucinantes aux mathématiciens du monde entier à démontrer ou réfuter. Les pouvoirs dont il fait preuve sont, littéralement, surhumains, car il s’agit d’un programme informatique à plusieurs tentacules.

La machine de Ramanujan, une invention avancée qui utiliser l’intelligence artificielle, fonctionne sur dix ordinateurs ordinaires à l’Institut de technologie Technion-Israël, ce qui permet de découvrir de nouvelles pistes de recherche mathématique. Et à l’avenir, les scientifiques espèrent qu’elle pourra également utiliser la puissance de traitement du téléphone.

Depuis près de deux ans, le professeur Ido Kaminer, qui a construit l’appareil, rassemble toutes les hypothèses qu’il a formulées et, mercredi, il a publié les 19 plus difficiles à démontrer ou à réfuter dans l’influente revue à comité de lecture Nature, invitant les experts du monde entier à se rendre sur leur tableau blanc et à faire un essai.

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Toutes les hypothèses générées par la machine sont des formules, c’est-à-dire des expressions ou des équations qui détaillent la relation entre certaines quantités, et la plupart sont de nouvelles expressions du nombre pi.

L’équipe de recherche derrière le générateur de formules d’intelligence artificielle, de gauche à droite, Rotem Elimelech, Yoav Harris, le professeur Ido Kaminer et Shahar Gottlieb. (Crédit : Rami Shelush/Technion-Institut israélien de Technologie)

Des dizaines d’autres formules, dont certaines sont également détaillées dans Nature, ont déjà été démontrées. Kaminer a déclaré au Times of Israël que sa machine pourrait contribuer à changer le visage de la recherche mathématique à l’avenir en donnant à l’intelligence artificielle un rôle important dans la définition de l’agenda.

« C’est passionnant parce que cela peut créer de nouvelles options pour la façon dont nous travaillons les mathématiques », a déclaré Kaminer, professeur assistant à la faculté de génie électrique du Technion et membre de l’Institut interdisciplinaire de l’état solide de l’institution. « À l’avenir, nous pourrons avoir des mathématiciens humains qui demanderont aux ordinateurs de nous indiquer les domaines les plus passionnants à explorer et de nous indiquer les meilleures questions à étudier ».

« C’est un programme informatique qui tente de faire le type de recherche que les mathématiciens feraient normalement », a-t-il expliqué, ajoutant qu’il travaille sur les deux premières étapes de percées mathématiques.

« Chaque avancée mathématique comporte trois étapes », a-t-il déclaré. « Tout d’abord, il faut comprendre les connaissances existantes ; ensuite, il faut les utiliser pour voir quelles nouvelles choses pourraient être découvertes qui sont vraies, et ensuite, dans la troisième étape, nous démontrons ou réfutons l’hypothèse ».

La machine du Technion n’est pas la première invention à utiliser l’intelligence artificielle pour générer des hypothèses mathématiques, mais Kaminer a déclaré qu’elle était la plus avancée, et qu’elle innovait également en étudiant les constantes. « C’est la première machine à étudier les constantes fondamentales des mathématiques, c’est-à-dire les nombres comme pi, et à ce titre, à générer des formules qui expriment les constantes des mathématiques ».

Illustration d’un tableau noir. (Crédit : francescoch/iStock by Getty Images)

Bien que la nouvelle machine d’intelligence artificielle ne fonctionne actuellement que sur les ordinateurs du Technion, Kaminer a pour ambition de la faire fonctionner sur une puissance de traitement de masse provenant du monde entier. Il souhaite créer une version pour smartphone de sa machine, que les gens pourront télécharger, en utilisant la puissance de traitement de leur appareil pour se lancer dans des recherches mathématiques avancées.

« Imaginez que votre téléphone cherche des formules mathématiques pendant votre sommeil et qu’il se recharge la nuit », a déclaré Kaminer. « Ce serait un moyen passionnant de faire avancer la recherche, et les gens pourraient avoir la possibilité de nommer les formules trouvées par leur téléphone d’après eux-mêmes – ou d’après leur téléphone, s’ils le souhaitent ».

La machine porte le nom de Srinivasa Ramanujan, un mathématicien indien du XXe siècle qui a écrit des carnets remplis d’hypothèses qui, selon lui, provenaient d’une déesse apparue dans ses rêves.

Kaminer a déclaré qu’il avait décidé de construire la machine après avoir entendu un professeur du MIT qui lui avait appris à discuter de la recherche sur l’IA lors d’un séminaire.

« Il a demandé à toute la salle combien de temps il faudra avant qu’un ordinateur puisse faire les recherches que nous faisons maintenant », s’est rappelé Kaminer. « La réponse moyenne qu’il a obtenue était de 50 ans. C’est vrai, il y a de fortes chances que de mon vivant, une grande partie des recherches que je fais maintenant puissent être menées par un ordinateur.

« Cela m’a fait penser que je devais soit étudier quelque chose que les ordinateurs ne pourront pas reproduire, soit participer à cette révolution en développant la technologie nécessaire ».