Pour beaucoup, le prix Nobel de physique de 2024 a été doublement surprenant. D’une part, il a récompensé des travaux concernant l’intelligence artificielle (IA), domaine que l’on pourrait croire éloigné de la physique fondamentale, d’autre part, il a été décerné à des chercheurs dont les travaux majeurs dans le domaine ont été publiés dans les années 1980 et qui ne faisaient pas partie des favoris : John Hopfield (91 ans, Américain) et Geoffrey Hinton (76 ans, Britano-canadien). Leurs travaux ont conduit à une évolution majeure de l’apprentissage des machines numériques et au développement des réseaux de neurones artificiels.

Alors pourquoi un prix Nobel de physique décerné à l’IA ? Parce que les deux lauréats sont des physiciens et que leurs travaux entrent dans le domaine de la physique statistique, science qui étudie les grands ensembles de particules, comme les gaz ou les liquides. Leurs travaux sont à l’origine du concept de machine de Boltzmann. Cette dernière est un type de réseau neuronal constitué de neurones artificiels, interconnectés et capables de prendre des décisions stochastiques, c’est-à-dire tenant compte de valeurs antérieures.

Plusieurs parties du texte qui suit sont issues ou adaptées de textes publiés le 8 octobre 2024, l’un dans le journal suisse Le Temps, par Denis Delbecq et l’autre dans TheConversation.fr, par Thierry Viéville, directeur de recherche Inria chargé de la médiation scientifique.

Les réseaux de neurones : la solution aux limites des systèmes experts

L’intelligence artificielle a été définie dès les années 1940. Elle reposait initialement sur des systèmes experts utilisant des algorithmes créés par l’homme. De ce fait, son développement était limité, car elle ne pouvait répondre à des questions qu’en effectuant un raisonnement à partir de faits et de règles connus, un peu comme si un enfant devait apprendre les règles de la grammaire avant de pouvoir commencer à parler.

L’IA a connu un essor prodigieux en changeant de paradigme : reproduire la façon dont le cerveau raisonne par la création de neurones artificiels et, plus récemment,[...]

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