Sciences et Technologies de l'Information
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Thème proposé (à titre indicatif) pour ce mardi 5 février : IA et posthumanisme, à propos du livre "Totalement inhumaine", de Jean-Michel Truong (voir bibliographie).
"Une expression concise des problèmes, des outils sophistiqués pour conduire aux solutions"
(c) Inria/Photographie J.M. Ramès
Hebdo : Les prochaines JFPLC, organisées par l'AFPLC auront lieu en mai, à Nice. Que cachent ces sigles mystérieux ?
François Fages : Il s'agit des Journées francophones de programmation en logique et en programmation par contraintes, qui réunissent chaque année une soixantaine de personnes. L'AFPLC est l'association française qui se consacre à ces disciplines.
L'idée essentielle est de calculer avec des informations partielles, de construire des systèmes qui les manipulent. A partir de ces informations, on cherche à approximer l'ensemble des solutions satisfaisantes, et si possible à trouver des solutions optimales (par exemple, dans les systèmes d'aide à la décision, pour l'allocation de ressources, l'ordonnancement, le placement). Le point remarquable de nos approches, pour les problèmes d'optimisation combinatoire, c'est leur capacité à les spécifier de manière déclarative et concise, bien que l'on fasse appel à des outils très sophistiqués de résolution.
Hebdo : Pouvez-vous préciser les principes de ces outils ?
F.F. : La "machine de contraintes", modèle de machine abstrait, remplace la machine de Von Neumann. Elle met en oeuvre une mémoire de contraintes, avec des opérations d'écriture qui ajoutent des contraintes et des opérations de lecture qui permettent de savoir si telle contrainte est impliquée par la mémoire de contraintes.
En pratique, ce type de programmation met en oeuvre des types variés d'algorithmes de résolution, empruntés aussi bien à la recherche opérationnelle qu'à la théorie des graphes, à l'intelligence artificielle et au calcul symbolique. Les contraintes peuvent être de nature purement logique ou se référer à des domaines continus, discrets ou symboliques. Au départ, pour simplifier, on formule les contraintes sous forme de relations booléennes. Puis les applications font sentir le besoin de valuations plus fines : degré de satisfaction d'une contrainte, degré d'importance d'une contrainte. Ces paramètres s'expriment grâce à des structures de demi-anneau.
Nous utilisons toute une série de langages issus de Prolog, mais aussi des langages distribués commercialement. Il s'agit surtout de librairies C++, et maintenant Java, qui incorporent des modules de programmation par contraintes. Autour du noyau décisionnel ces librairies doivent comporter des outils pour s'interfacer avec les bases de données comme pour présenter les résultats sous forme graphique.
La recherche des solutions combine en fait deux démarches :
- l'approximation de l'ensemble des solutions satisfaisant l'ensemble des
contraintes,
- des procédures de recherche qui décomposent le problème en alternatives,
afin de simplifier l'espace de contraintes et à l'organiser en branches que
l'on parcourt successivement.
Tout l'art (il s'agit souvent d'heuristiques) consiste à bien effectuer ce découpage (pour se ramener à des arbres de taille limitée) et à bien programmer les procédures de recherche pour atteindre les solutions dans des temps raisonnables. Des langages déclaratifs ont été conçus pour définir des procédures de recherche sophistiquées. Comme nous travaillons souvent sur des problèmes NP difficiles, il faut savoir renoncer à prouver l'optimalité des solutions et se contenter de montrer qu'elles sont suffisamment bonnes.
Cela conduit à développer des outils interactifs permettant d'explorer plusieurs types de solutions, répondant aux différents types de contraintes, pour aboutir à l'élaboration de la décision finale qui, bien souvent, échappe à l'automatisation.
Hebdo : Comment votre discipline évolue-t-elle en ce moment ?
F.F. : La collection des Actes que nous publions chez Hermès Sciences témoigne d'une évolution constante. Actuellement, on peut considérer que la programmation par contraintes participe à véritable renouveau de la recherche opérationnelle, qui a bien perçu la complémentarité avec les algorithmes classiques de graphes ou de "programmation linéaire", ainsi que l'apport des langages déclaratifs pour l'élaboration des algorithmes dans les applications réelles;
Les disciplines que nous pratiquons à l'AFPLC ont émergé au début des années 1980. La programmation en logique était en quelque sorte le volet "programmation" de l'intelligence artificielle, Prolog y jouait un rôle emblématique et la "cinquième génération" japonaise lui donnait une dimension mondiale. Mais le succès n'a pas été à la hauteur de certaines espérances. C'est en fait l'apport des contraintes qui a permis de déboucher de façon remarquable, notamment pour les applications industrielles.
Aujourd'hui, une importance grandissante est donnée à la collaboration de solveurs et aux méthodes hybrides, qui combinent par exemple méthodes stochastiques et recherche locale. Ces dernières tranchent avec les techniques classiques de propagation de contraintes : au lieu d'approximer l'ensemble des solutions, on cherche à faire évoluer une solution partielle. Cela permet de trouver des solutions, éventuellement approchées, à des problèmes de très grande taille.
La complexité des algorithmes de résolution met aussi en exergue l'importance des recherches sur les environnements de mise au point et les techniques de visualisation 3D, car il n'est pas facile de comprendre ce qui se passe à l'exécution de centaines ou de milliers de contraintes traitées comme autant d'agents concurrents !
On voit aussi la discipline s'ouvrir à des domaines applicatifs qui sortent de son champ traditionnel, par exemple la vérification de systèmes concurrents à nombre d'états infini, les applications multimédia, l'aide à la composition musicale (à l'Ircam). La robotique aussi fait appel à nos techniques, pour la recherche de trajectoires, les problèmes de visibilité, le placement de caméra, par exemple.
Certains chercheurs de notre discipline se sont tournés vers la bio-informatique. Il s'agit non seulement d'étudier la combinatoire du génome mais aussi d'utiliser des langages de processus concurrents avec contraintes, pour modéliser directement des processus bio-moléculaires. On vise ainsi à simuler fidèlement ces processus et à concevoir de nouveaux outils d'interrogation des bases de connaissances.
Mais, parallèlement à ces évolutions, la logique mathématique demeure un outil essentiel et fédérateur de notre communauté. La conférence ICLP organisée par l'association internationale ALP (Association for logic programming), dont l'AFPLC est le représentant en France, sera jointe à la conférence fédérée de logique Floc en juillet prochain.
Les points positifs :
- la fiabilité du matériel,
- le respect des élèves pour le matériel,
- l'émergence de pratiques éducatives novatrices et la mutualisation de
certaines d'entre elles.
- une nouvelle dynamique au sein des établissements scolaires,
- un nouveau regard sur l'enseignement,
- la possibilité pour les collégiens et leurs familles de bénéficier
d'un ordinateur.
Les points faibles :
- les retards dans la mise à disposition des manuels numérisés,
- les retards dans la mise en oeuvre de la surcouche réseau
"ESV-cartables numériques"
- des ressources pédagogiques numériques mises à disposition pour les
enseignants (autres que les manuels scolaires), encore trop faibles.
- des emplois du temps ne facilitant pas forcément la concertation
entre enseignants.
Pour plus de détails, visitez le site Landes interactives, où vous trouverez d'ailleurs tous les flashes et les dossiers multimédias réalisés par FTPress depuis octobre 2001
Chaque projet devra parvenir au RNRT avant le 14 mars 2002 (14h); la décision de labellisation des projets sera rendue publique le 15 mai 2002 à l'issue du Comité d'orientation.
L'organisation sera composée de deux unités centrales axées sur la gestion d'entreprise, soit la Gestion de systèmes d'entreprise (GSE) et la Gestion de données d'entreprise (GDE). Elle inclura également la création de cinq unités à fort potentiel de croissance, soit le stockage, la sécurité, les solutions pour les fournisseurs de services (SFS), la gestion ERP et Linux.
Son dernier titre s'inscrit dans ligne du post-humanisme, introduit notamment par une citation d'André Leroi-Gourhan : "On peut se demander ce qu'il restera de l'hommme après que l'homme aura tout imité". L'humanité, telle que nous la connaissons, va vers sa fin. Et Truong ne la regrettera pas "Nous étant débarrassés d'Al Carbone (l'homme de chair issu de la biologie et de la chimie organique), il nous faut à présent renoncer à l'homme comme top model de l'intelligence".
Et le passage vers le post-humain ne se fera pas dans la douceur "Deux projets s'affronteront : celui des epsilon pour les Imbus, celui des Imbus pour les epsilon. Projets d'annihilation mutuelle, qui auront en commun une extrême brutalité.. conduiront à reconsidérer des acquis tels que l'abolition de la peine de mort... ". (NDLR) : Toute ressemblance avec des processus actuellement en cours serait évidemment fortuite et indépendante de l'auteur.
L'ouvrage prête parfois le flanc à la critique, et nombre de lecteurs douteront de l'arrivée réelle du "Successeur" avant bien des décennies sinon des siècles, tout en ayant une vue de l'homme actuel moins pessimiste que celle de Jean-Michel Truong. Pour autant, bien des pages sonnent vrai, et il a toujours été permis aux "prophètes" de forcer le trait pour passer outre à nos myopies.
Ce sera le thème de l'Asti-Dej de ce mardi (voir en tête du numéro), animé par Pierre Berger.