Monde de la physique : apprentissage automatique

Les ordinateurs ont révolutionné notre vie quotidienne : ils peuvent non seulement traiter et analyser des quantités extrêmement importantes de données. Ils le font précisément d’une manière qui ne serait pas possible pour le cerveau humain. Mais même si la puissance de calcul n’a cessé d’augmenter au cours des dernières décennies, les humains restent clairement supérieurs aux ordinateurs dans certains domaines. C’est pourquoi les chercheurs utilisent depuis de nombreuses années le cerveau humain comme modèle afin d’utiliser des ordinateurs pour imiter des fonctions telles que l’apprentissage et la mémorisation – grâce à l’intelligence artificielle.

L’intelligence artificielle signifie généralement ce qu’on appelle l’apprentissage automatique avec des réseaux de neurones artificiels. Dans un réseau neuronal, certaines structures du cerveau sont artificiellement imitées : les neurones et les synapses. L’apprentissage automatique permet d’entraîner le réseau neuronal à l’aide d’exemples, par exemple pour traiter de grandes quantités de données ou reconnaître des objets dans une image.

Depuis de nombreuses années, des chercheurs du monde entier développent l’apprentissage automatique en utilisant notamment des méthodes issues de la physique. Et l’apprentissage automatique fait désormais partie intégrante de nombreux domaines de recherche en physique. Il est utilisé en physique des particules pour l’analyse des données et a ainsi soutenu la recherche du boson de Higgs au centre de recherche du CERN. Le machine learning est également devenu indispensable en astrophysique : l’intelligence artificielle soutient la recherche dans la recherche d’exoplanètes, la mesure des ondes gravitationnelles ou les enregistrements du Event Horizon Telescope.

De la même manière, l’apprentissage automatique contribue également à améliorer les modèles climatiques ou à développer des cellules solaires plus efficaces. Mais l’intelligence artificielle joue également un rôle central dans notre quotidien. L’apprentissage automatique avec des réseaux de neurones artificiels est désormais utilisé dans presque tous les programmes que nous utilisons sur les ordinateurs.