Grâce à l’IA, la startup Iris AI va bouleverser la recherche scientifique en y mettant de l’ordre. Une première étape avant de transformer son assistant intelligent en scientifique virtuel.

I. Iris

Campus de Moffett Field à Mountain View, 15 juin 2015. Anita Schjøll Brede écoute attentivement le discours de bienvenue de Peter Diamandis, cofondateur de la Singularity University. Autour d’elle dans la grande salle de conférence, les visages sont concentrés sur ce qu’il se passe sur scène. Au total, ils sont 80 étudiants à avoir été choisis parmi plus de 3 000 candidats pour participer au très prisé Global Solutions Program de la Singularity University. Parmi eux se trouvent deux inconnus avec qui elle lancera quelques mois plus tard une startup en passe de révolutionner la recherche scientifique.

Comme chaque été depuis sa création en 2009, la Singularity University propose une formation d’été dédiée à l’innovation, l’apprentissage des nouvelles technologies et la création d’entreprises qui visent à changer positivement l’avenir de l’humanité. Cet ovni de la Silicon Valley ne s’est pas implanté n’importe où : Mountain View est le siège du géant Google. Cette petite ville proche de San Francisco est aussi connue pour avoir abrité pendant de nombreuses années un des plus grands centres de recherche de la NASA, sur le terrain de Moffett Field où se trouve justement le campus de « SU », comme on l’appelle ici.

Anita Schjøll Brede

Cheveux rasés sur les côtés, tatouages plein les bras et gilet de costume impeccable, Anita affiche fièrement son look semi-punk. Celle qui n’a « jamais eu de plan de carrière défini » n’avait jamais imaginé qu’elle se trouverait un jour ici. Elle vient du théâtre. Après l’avoir étudié à Oslo, la jeune Norvégienne décide de créer sa propre structure, avec laquelle elle propose des spectacles de théâtre aux enfants. Une expérience révélatrice pour Anita, qui se sent « rapidement attirée par le business ». Six semaines plus tard, elle s’embarque pour les États-Unis pour étudier l’entrepreneuriat à Berkeley et le management à Stanford. Anita postule en 2015 au camp d’été de la Singularity University.

Pendant les dix semaines de formation intensive du programme, Anita se lie d’amitié avec Maria Ritola et Jacobo Elosua. Au cours des travaux de groupe qu’ils ont à réaliser, les trois jeunes entrepreneurs choisissent de s’attaquer à la lenteur du progrès scientifique, qu’ils estiment en partie due à la complexité des travaux de recherches. Impossible de s’y retrouver, « surtout si tu ne sais pas exactement ce que tu recherches et que tu n’es pas un spécialiste », dit-elle. C’est de là qu’est née l’idée d’Iris AI, un outil intelligent d’aide à la recherche qui tire parti de la capacité d’analyse de l’intelligence artificielle pour créer un pont « entre toutes les personnes qui essaient de trouver des informations précises et la masse immense d’articles scientifiques disponibles sur le web ». Aujourd’hui, les clients d’Iris AI sont essentiellement « des geeks des sciences, des étudiants et des chercheurs ».

Lorsqu’un utilisateur entre dans l’interface d’Iris l’URL d’un article scientifique, l’intelligence artificielle produit après un court instant de réflexion une carte visuelle représentant les thèmes clés de l’article, et propose une série d’autres travaux de recherche sur le même sujet pour chaque thème détecté. Concrètement, Iris analyse le texte qu’on lui propose, en extrait les mots clés les plus pertinents et lance une recherche basée sur les synonymes. « On fonctionne avec une base de données en open source de plus de 50 millions d’articles », souligne Anita.

La carte affichée fonctionne comme un diagramme de Voronoï, une méthode mathématique qui présente un découpage en plusieurs ensembles et sous-ensembles. Chaque segment représente un mot-clé et contient plusieurs sous-catégories, dans lesquels l’utilisateur se dirige ainsi vers des recherches de plus en plus spécifiques. Anita et ses cofondateurs ont conçu une interface simple et colorée, afin de la rendre plus agréable à utiliser. « Les gens nous disaient que nous n’avions pas besoin de rendre le produit beau car il était fait pour des chercheurs », se souvient-elle. « Nous ne sommes pas d’accord avec ça. »

À ce stade, Iris permet aux chercheurs d’avancer simplement dans leurs travaux de recherche et de pouvoir accéder en quelques clics à l’ensemble des articles parus sur le sujet qui les intéresse. L’esthétique de la plateforme contribue grandement à sa clarté mais son fonctionnement n’est pourtant pas encore optimal.

Pour l’heure, Iris n’est capable de lire que des résumés de textes lors de ses recherches, en raison du système d’hébergement archaïque de nombreuses publications scientifiques. Lorsqu’on entre une URL dans la recherche d’Iris, l’IA se rend à l’adresse donnée et consulte ce qu’elle y trouve pour repérer les mots-clés pertinents. Malheureusement, les publications scientifiques sont souvent présentées sous forme de résumé suivi de l’article entier disponible en téléchargement au format PDF. Or, Iris n’est à ce jour pas capable de le lire. « C’est le seul format qui ne fonctionne pas pour le moment. Si on insère l’URL d’un fichier .pdf dans Iris, elle est face à un mur. » Pour Anita, « la prochaine étape du développement est clairement de ne pas se contenter des résumés mais de lui faire lire des articles entiers ».

Mais Anita Schjøll Brede voit plus loin. Elle espère que « l’intelligence artificielle sera capable de produire des résumés elle-même, d’ici deux à trois ans ». Car l’objectif final de cette intelligence virtuelle, pour l’heure sagace mais modeste, est de devenir à elle seule un super-scientifique. Ce n’est pas pour demain, mais c’est la suite logique du projet : grâce à sa puissance de calcul, Iris va permettre dans les toutes prochaines années de connecter efficacement les points pour dissiper la confusion qui règne au sein dans la recherche. Et une fois cet ordre maîtrisé, le machine learning, la technique ambitieuse qui permet aux machines de comprendre et de s’améliorer à force d’analyser les données, devrait rendre Iris capable de parvenir seule à des conclusions inédites, à partir de l’immense corpus de recherches existant.

Ses premières hypothèses scientifiques ne verront pas le jour avant une dizaine d’années, selon les estimations de sa créatrice. La raison à cela est que le processus d’apprentissage automatique de l’intelligence artificielle n’est pas encore au point aujourd’hui. « J’ai testé les compétences d’Iris sur une étude qui traitait d’infections cutanées », dit Anita, qui a récemment mis à l’épreuve la capacité d’Iris à faire des hypothèses. « Elle m’a rendu des conclusions très variées mais pas très pertinentes, avec des articles allant des galaxies elliptiques aux effets des chasses d’eau économiques dans les immeubles… »

Iris n’a cependant pas à rougir car toutes les intelligences artificielles sont dans son cas. Leurs créateurs ne s’en formalisent pas davantage, conscients des avancées spectaculaires réalisées ces dernières années et convaincus de la vitesse exponentielle à laquelle avance le progrès technologique. L’intelligence artificielle ne sera peut-être nulle part plus déterminante que dans le champ de la recherche scientifique. Pour cette raison, les chercheurs du monde entier suivent attentivement ses évolutions et tournent leur regard vers la Silicon Valley.

II. Réunion secrète

À première vue, rien ne distingue Palo Alto des autres villes cossues qui bordent la baie de San Francisco. Située au nord de la Silicon Valley, elle est pourtant l’un des pôles technologiques les plus avancés de la planète. Elle accueille les sièges d’entreprises comme Tesla Motors et Facebook, ainsi que l’université de Stanford, classée troisième plus grande université au monde cette année par le Times Higher Education. Au bord d’une route encombrée de la ville, à quelques pâtés de maison des concessionnaires McLaren et Tesla, se trouve bâtiment à la façade claire et au toit plat. À mi-chemin entre le lycée technique et le dépôt-vente, rien ne le destine à être le théâtre d’un événement d’une quelconque importance.

Pourtant, du 30 septembre au 2 octobre 2016, la Elks Lodge de Palo Alto a accueilli un rassemblement extraordinaire, passé totalement inaperçu. Dans une grande salle aux murs nus, située au deuxième étage du bâtiment, quarante des plus grands scientifiques contemporains se sont réunis pour discuter des promesses qu’offre l’intelligence artificielle. À bien y regarder, un élément laisse deviner qu’il ne s’agit pas d’un bâtiment ordinaire : les grandes lettres « Elks » qui s’affichent sur la façade. L’Ordre de Elks est une confrérie américaine née au XIXe siècle à New York, un club privé qui compte aujourd’hui plus d’un million de membres à travers le monde. Parmi les plus célèbres, on dénombre cinq présidents américains – dont Roosevelt et JFK – ainsi que des célébrités comme Clint Eastwood et le magicien Harry Houdini. L’austérité apparente de sa loge californienne n’est donc pas totalement étrangère aux réunions d’élite.

Organisé par l’institut Foresight, une fondation à but non lucratif soutenant les grandes avancées technologiques, l’événement était dédié à l’exploration des potentialités de l’ « intelligence artificielle pour le progrès scientifique ». Sa présidente, Julia Bossman, explique qu’il visait à « générer de nouvelles réflexions, de nouveaux projets et de nouveaux financements à la croisée de ces domaines, pour appliquer les sciences informatiques les plus avancées aux défis de la précision atomique ». Depuis la création de l’institut, l’équipe se donne pour mission de faire se rencontrer des chercheurs venus de champs à priori éloignés pour qu’émergent des collaborations potentiellement révolutionnaires.

À l’écart de la piscine, de la salle de fitness et du bar-restaurant, la petite salle « Palo Alto » a rassemblé de grands noms de l’intelligence artificielle, de la robotique, de la bioingénierie et des nanosciences lors de workshops intensifs. On y trouvait de chercheurs travaillant pour les géants Google et Samsung, mais aussi de grandes universités comme Stanford ou Polytechnique Lausanne. La DARPA, agence gouvernementale américaine spécialisée dans la recherche sur les nouvelles technologies à usage militaire, y a envoyé un émissaire. L’agence est notamment réputée pour ses recherches sur les robots-soldats et les drones. Un ingénieur de Zee.Aero, l’entreprise secrètement fondée par le cofondateur de Google Larry Page pour concevoir des voitures volantes, était également de la partie.

Enfin, les plus grands spécialistes de l’intelligence artificielle – dont le Dr Ben Goertzel, directeur du département IA de Hanson Robotics – étaient représentés. Durant trois jours, les chemins de la science et de l’intelligence ont convergé pour une série de discussions dont rien n’a filtré dans les médias. Pour l’heure, l’institut compile encore les résultats de ces rencontres et promet de les publier d’ici peu sur son site.

Il n’est pas étonnant que des scientifiques aussi qualifiés s’intéressent de près à l’intelligence artificielle. D’après Ben Goertzel, en prenant en charge les aspects les plus laborieux du travail des scientifiques, l’IA va permettre aux chercheurs de se recentrer sur leur vision et de relever la barre de leurs ambitions. Les capacités d’apprentissage, d’analyse et de compilation des données extraordinaires de l’IA vont faire office de bottes de sept lieues pour les scientifiques. Au cours de la prochaine décennie, les outils intelligents tels qu’Iris AI vont considérablement diminuer le temps exigé par les recherches pour aboutir à de nouvelles hypothèses. D’abord super-assistants, certaines intelligences artificielles pourraient évoluer, comme l’escompte Anita Schjøll Brede, en super-scientifiques.

À vrai dire, ça a déjà commencé. La médecine est un des domaines scientifiques qui profitent le plus des dernières avancées de l’IA. Dans ce champ d’application crucial, elles ne se contentent pas de simplifier la vie, elles en sauvent.

III. I, doctor

« Comment gère-t-on une société dans laquelle c’est Google qui nous soigne et plus le généraliste du coin ? » se demandait Laurent Alexandre, fondateur de Doctissimo, lors d’un récent débat sur les liens entre maladie et société. Ce chirurgien de formation et homme d’affaires s’intéresse depuis longtemps au transhumanisme et aux questions qui inquiètent le corps médical, notamment celle de l’intelligence artificielle.

Contrairement à d’autres domaines scientifiques, la médecine est moins encline à accepter que ne surviennent des changements profonds initiés par des acteurs extérieurs. Des acteurs pressants dont les promesses chamboulent radicalement les perspectives : Microsoft compte mettre fin au cancer d’ici 2026, Mark Zuckerberg prévoit l’éradication de toutes les maladies humaines d’ici 2099 et Google travaille dur pour allonger l’espérance de vie des êtres humains de 25 ans. « D’ici dix ou vingt ans, l’intelligence artificielle sera notre docteur », poursuit Laurent Alexandre. « Il y a là la promesse d’un transfert de pouvoir bouleversant pour le corps médical ». Un avis que ne fait pas l’unanimité au sein de la profession.

Si l’intelligence artificielle médicale effraie de nombreux spécialistes, d’autres plus positifs se réjouissent de la perspective de débarrasser les médecins des tâches qui mobilisent leur attention au détriment du patient. Pour Jurgi Camblong, fondateur de Sophia Genetics, leader mondial de la médecine basée sur les données, « l’intelligence artificielle va humaniser davantage la médecine ». Un médecin libéré des contraintes techniques de son métier pourra ainsi se rapprocher des malades. « Remplacé par la machine, le médecin de demain aura le rôle d’un conseiller », prédit pour sa part Guy Vallancien, chirurgien français, professeur à l’université Paris Descartes et membre de l’Académie nationale de médecine.

Au-delà du débat que provoquent ces bouleversements, de nombreuses mises en application de l’IA en milieu médical sont déjà en cours, et force est d’admettre que les premiers résultats sont encourageants. En août dernier, Watson, l’IA conçue par IBM, a fait parler de lui : en tirant parti du Big Data – l’analyse de volumes de données tellement importants que même les outils de gestion de données classiques ploient sous leur poids –, il est parvenu à détecter les premiers signes d’une leucémie au Japon, à un stade où elle passe habituellement inaperçue auprès des médecins humains. Son interprétation de l’ensemble des données médicales du patient, mises en relation dans ses réseaux neuronaux, lui ont permis de « prédire » avec justesse l’évolution de son état.

Les chercheurs de Google s’y sont mis à leur tour à travers la startup médicale Verily, filiale du groupe Alphabet auquel appartient Google. En collaboration avec le laboratoire français Sanofi, ils ont annoncé en septembre dernier la création d’une co-entreprise baptisée Onduo financée à hauteur de 500 millions de dollars, pour combattre le diabète. Les spécialistes en intelligence artificielle de Verily ont mis au point un algorithme intelligent capable de détecter une maladie de l’œil présente chez près de la moitié des personnes souffrant de diabète. Après avoir analysé une multitude de photographies de rétines humaines, leur intelligence artificielle a appris grâce au machine learning à reconnaître si le patient était atteint de rétinopathie diabétique.

Si ces premiers résultats sont encourageants, ils n’égalent pas ceux de l’entreprise la plus avancée dans le domaine, Sentient Technologies. La société installée dans la Silicon Valley a été fondée il y a huit ans par le Français Antoine Blondeau, son actuel PDG. Concepteurs de la plus vaste plateforme d’intelligence artificielle au monde, Sentient a bâti sa réputation sur son travail dans le domaine du e-marketing et du trading. Mais l’entreprise basée en Californie a récemment développé en partenariat avec le MIT une IA appliquée à la médecine. « On a créé une application dérivée de notre travail dans le trading pour prévenir les chocs septiques », dit-il. La septicémie est une violente infection déclenchée par un germe qui se diffuse dans tout le corps à travers le sang. Elle est aujourd’hui la première cause de mortalité dans les services d’urgences aux États-Unis. « Quand on la contracte, on a une chance sur deux de mourir », explique Antoine Blondeau.

Avant l’application créée par Sentient et les scientifiques du MIT, il n’existait pas de moyen de prévenir l’arrivée de l’infection. Leur IA est capable de la prédire 30 minutes avant qu’elle ne se déclenche, un laps de temps crucial pour agir. Le système développer par Sentient examine les courbes de la pression artérielle et y décèle les signes avant-coureurs de la septicémie, avant que le choc n’advienne.

« On a atteint 91 % de réussite. La santé étant un domaine très régulé, il faudra du temps avant que le produit voit le jour, mais c’est une application qui va sauver beaucoup de vies », conclut l’entrepreneur français. Découverte au XIXe siècle, cette grave infection du sang a mis en échec des générations de médecins et de chercheurs, incapables de prévoir sa venue. Il aura fallu moins d’un an à Sentient pour arriver à ces résultats miraculeux.

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Bien que l’intelligence artificielle d’Iris AI soit loin de l’aboutissement dont rêve le trio de fondateurs, elle fonctionne suffisamment bien à l’heure qu’il est pour faciliter le travail d’autres chercheurs. Le 30 octobre dernier, en collaboration avec le Future Earth Media Lab et le Stockholm Resilience Center, la startup a organisé un grand scithon dans la capitale suédoise.

Les scithons, ou science hackathons, sont des événements chronométrés durant lesquels les participants sont mis au défi de résoudre un problème scientifique complexe au moyen d’une innovation. Quatre équipes ont été formées aléatoirement pour se lancer dans la compétition. Elles avaient pour mission d’évaluer en quatre heures combien de temps mettrait l’urbanisation mondiale pour avoir un impact positif sur la biosphère, et de quelle façon. Pour effectuer leurs recherches, deux des équipes ont utilisé l’interface intuitive et rapide d’Iris AI.

Le jury n’a pas encore révélé les résultats, mais les participants ayant utilisé Iris ont confié à Maria Ritola, cofondatrice de la société, qu’ils avaient eu grâce à elle une vision à la fois plus vaste et plus précise du problème. Iris leur a épargné de fastidieuses recherches en compilant en un clin d’œil toutes les données relatives au casse-tête, tout en les laissant libres d’orienter leurs travaux comme bon leur semblait, afin de les accorder à leur vision. Ce dont Iris est capable au stade embryonnaire est déjà révolutionnaire, car c’est avant tout de cela que la recherche scientifique a besoin : le pouvoir d’abolir le temps qui sépare l’homme des solutions à ses problèmes.