SYSTEIViES
EXPERTS
Comme toujours avec
les mots
intelligence et ordinateur,
les
questions
affIuent : comment
situer
l'intelligence
à
laquelle on
fait
si
ftèrement
référence,
sachant
que
les spécialistes ne
sont déjà
pas
d'accord entre
eux
sur sa dêftnition ? S'agit-il de
Iogiciels intelligemment conçus
?
De logiciels
au
fonctionnement
subtil ?
De
systèmes conçus
par
des
gens
au
QI
supérieur ? Ou
pour
des
gens
au
QI
supérieur ?
Ou bien, ce
qui
serait nettement
plus
intéressant, de logiciels
dotês d'assez d'intelligence
pour
ne
pas
fatiguer
celle de leurs
utilisateurs ?
Jean-Philippe
de
Lespinay
est Président-directeur généra1,
Arcane
a
question
essentielle de-
meure
:
I'intelligence de ces
logiciels pennettrait-elle aux non-informati'
ciens d'écrire
eux-mêmes de vraies applica'
tions sans
formation
prêalable
?
Il
serait
peut'être
bon de
rappeler ce
qui
est
au moins connu des non-informaticiens, à
savoir
que,
pour
être intelligent, un
logiciel
doit comprendre ce
qu'il
fait. Inutile de dire
qu
on en est encore très lojn. Mème si on se
réfère à
l'animal,
on aboutit à une
intelligen-
ce exigeante difficile â simuler
par
ordina'
tew et
qui
est l'objet de recherches an-
ciennes. Cela êtant, les familiers de l'outil
informatique savent mieux
que personne
combien 1'ordinateur peut se révéler idiot et
exaspérant,
même
équipé du
nsoft,
le plus
génial
!
-
Y a-t-il de I'intelligence
sans raisonnement
?
Certains logiciels
<pointus>
générateurs
de
programmes, {ort
intéressants
par
ailleurs,
prétendent
donc être intelligents
et, du
coup, se mettre à la porlée du
non-informa-
ticien.
Par exemple
:
les
langages-objets. Ce
sont
des langages
de
programmation
évo'
lués dont l'ancêtre
existe depuis
1971
aux
Etats-Unis.
Leur
mérite est d'offrir au
pro-
grammeur
des
facilités
leur épargnant de ré'
inventer des
fonctions
déjâ écrites, ei d'as-
sembler un
progmmme
à
partir
d'<objets>
logiciels déjâ
présents
en archive.
boncotique ne 88
-
décembre 1992
de
Lespinoy
L'idée est belle,
quoique
vieille, Mal'
heureusement, leur manipulation se
rêvèle
d'une
réelle complexité et ne
permet pas
en-
core d'aller
plus
vite
qu'avant.
L'avantage
pour
celui
qui
consultera
l'application
appa-
raît, en outre, nul car ce
n'est pas
une
tech-
nique tournée vers
l'utilisateur
final.
Enfin,
les langages-objets sont sérieusement
concurrencés
par
l'évolution normale et
continue des langages classiques,
qui
en
in-
tègrent certaines
fonctions.,.
Quant
â leur
intelligence, ils ne débarrassent
pas
le
pro-
grammeur
de
la rédaction
fastidieuse de
procédures
destinées â
guider pas
â
pas
l'or'
dinateur, comme dans toutes les
program'
mations.
Autre exemple,
plus
récent, les réseaux neu-
ronaux. Ce sont des outils à
qui
on fournit
des signaux
par
centaines et
qui
sont ca-
pables
d'acquérir
{quasiment)
par
eux'
mêmes des
réflexes
leur
permettant
de re'
lier certains signaux
entre eux. Cette
précieuse
faculté leur permet,
enhe autres,
de faire de la reconnaissance
de caractères
manuscrits. Dir-on cependant
du fameux
chien de Pavlov qu'il était inteliigent parce
qu'il
avait le réflexe de saliver
rien
qu'en
en-
tendant la clochette du déjeuner
?
Le réflexe
doit être bête,
pour
être rapide. Chez
l'homme, il
ne
transite d'ailleurs
pas par
le
ceryeau
mais par la moêlle
épinière
{la
no-
tion
d'æc réflexe). Le premier réseau neuro-
nal intelligent sera celui capable, comme
REVOLUTION
prograrnmation
la
portée
de tous
Jeon:Philippe
588
l'homme et ses frères
les
animaux,
d'aller
au'delà du rêflexe et dq bâtir, sur
l'observa-
tion, des
règles
de compodement
complexes
et utiles. Il
paraît qu'on
en n'est
pas
là. Pour
y pawenir,
ii manque une
faculté de base
aux réseaux neuronaux : être capables de
raisonner.
L'inteliigence
{voir
le dictionnaire), c'est la
faculté de comprendre. Comprendre,
c'est
(voir
toujours le dictionnaire) saisir
les rai-
sons.
Saisir les raisons, c'est raisonner.
Il n'y
a donc
de logiciels intelligents
que ceux au
moins capables
de raisonner. Prétendre son
logiciel
intelligeni alors
qu'il
est
incapable de
raisonner, c'est
tromper son monde.
-
L'intelligence artificielle :
une triste histoire
toujours actuelle ?
En matière de logiciels
dits
<intelligents>,
I'exemple le
plus
frappant de
l'abus de lan-
gage
est celui de
f intelligence artificielle.
Que
n'a1-on écrit et
re-écrit depuis 20 ans
sur ses
fantastiques réussites et sur l'intelii-
gence pénétrante qu'elle
allait donner
aux
ordinateurs
! Combien de millions de
francs
ou de dollars ies
grandes
entreprises
n'ont-
elles
pas
investi, notamment en
Frânce ei
aux Etats-Unis, dans cette technique
révo-
lutionnaire. Combien de bulletins
de victoi
re ont été
publiés
dans
la presse
sur
la mer-
veilleuse ef{icacité de
ces applications
capables toutes seules de diagnostiquer
les
maladies du sang
{Mycin,
le premier
sy$è-
me expert de l'histoire, 1971), de configurer
de
gros
systèmes informatiques, de contrô-
ler l'attribution de cartes de crédit, de dé'
tecter les cancers du sein, de dêterminer la
présence probable
de
pétrole
dans le sous'
sol, etc.
Hélas, non seulement il faut un budget de
milliardaire
pour
mener ces
projets.
mais
aussi
ils réclament un
énorme
volume de
travail,
représentant plusieurs
années'
hommes
fusqu'à
100 années-hommes
pour
Ie système expert Undenmriting Advisor). Il
est évident
que
c'est une effeur d'y mettre
autant
de temps et d'argent.
Le plus étonnanr. c'est que,
pour
écrire ces
systèmes experts éminemment
(irtelli-
gentsr,
il a fallu créer une race de sur"
hommes, les
<cogniticiens>,
les
seuls
à
pou-
voir s
y
retrouver dans
l
écriture el
Ia main-
tenance
de ces applications. Tout cela
pour
parvenir
â un logiciel identique
à
celui
qu'aurait obtenu la
programmation
clas'
sique I Ces
dantastiques réussites> se sont
révélées au
cours des années sans lende-
main. Sait-on
quel
nombre de systèmes
ex-
perts
réellement et couramment
utilisés
{pour
autre
chose
que
des démonstrations)
il
y
a en I99Z
et dans le monde ? Selon cer-
laines
études sur I'intelligence artificielle,
il
n'y aurait aujourd'hui
peut-être pas plus
de
100
<waisr
systèmes experts c0uramment
utilisés dans
ie monde
ivrais
: c'est-à-dire
dotés d'une
base de règles et d'un
moteur
d'inférence)...
Et
sur cette
centaine,
peut-
ètre dix au
maximum relèvent de
la vraie in-
telligence artificielle, avec
un moteur d'infé-
rence capable d'effectuer un raisonnement
!
Bilan : on
est
passé
de
l'enthousiasme
le
plus débridé au scepticisme
le plus
profond.
Au début des années 60, la mission
essen-
tielle de cette technique avait
pourtant
été
clairement
définie et tout le monde
y
adhé-
rait, chercheurs et médias compris
: elle de-
vait être capable
de résoudre des
problèmes
par le raisonnement, comme
l'être hu-
main
le fait. Dix ans
plus
tard, un raffine-
ment supplémentaire est apparu
dans le ca-
hier des charges, avec la notion de
connaissance et la définition, toujours va-
lable
en
1992, d'une nouvelle forme de logi'
ciel : le système erpert, censé
pouvoir
être
développé sans
compéLence informatique.
Aujourd'hui, un seul
Iogicbl
presque
<intelligentu
:
Ie
système expert
de deuxième
génération
Voici ce
que
contient le cours de tout étu-
diant en informatique
qui
aborde les tech-
niques de
l'intelligence
arti{icielle,
concer-
nant le système expert :
.
1 | un système
expeft
est un
logiciei com-
posé
d'un
nmoteur
d'inférencen et d'une
nbase
de connaissalceo
;
o
2 : la base de connaissance est un
fichier
tout à
fait classique
contenant,
dans le
désordre.
des règles de
çe
si.., o/ors...
qui
boncofique
ne 88
-
décembre
l9q2
expriment en langage courant
les connais-
sances
propres
â
rêsoudre une catégorie de
problèmes donnée
;
r
3 :
le moteur d'inférence est un
program-
me utilisant les techniques de
l'intelligence
artificielle.
Il
est
donc capable de raisonner
et de décider
par lui-même des
questions
à
poser
â son
interlocuteur humain, après
analyse
logique du
problème posé
et des
règles contenues dans la base de
connais-
sance.
Conirairement
à Ia base de connais-
sance,
ce
programme est définitivement
figé, i'expert
n'a pas à
y
toucher
pour
réali-
ser son système
expert.
Avec le système expert,
(progratnmen
de-
wait
donc se rêduire à
remplir un fichier.
Ce
concept
prévoit
tout simplement
de sup-
primer 90
9o
de la
programmalion classique.
laquelle impose au
programmeur la triste
tâche de
raisonner
par
lui-même,
pour pré-
voir,
puis rédiger dans un langage spécial,
la
totalité
des procédures destinées à
guider
Iordinateur
dans la
résolution
du
domaine
de
problème à traiter. Le
raisonnement du
moteur
d'inférence doit rendre
inutiles cette
prévision et cette rédaction.
Mais,
atten'
tion
I Il
y
a des domaines où le
raisonne-
ment demeure inefficace, donc le système
expeft
également. Les algorithmes demeu-
rent rois
pour
les calculs, la
ge$ion
de
fi-
chier
{c'est
pourquoi
le moteur d'inférence
est lui-même
programmé
classiquement) et
pow
tout ce
qui
est création
humaine pure :
représentations
graphique
et musicale,
par
exemple.
Aux Etats-Unis, ia bruyante
patrie
de
l'intel"
ligence artificielle, celle
qui
a invenié ce mot
en 1951 eL a compté
-
et compLe
toujours
-
des sociétés
imporlânies
dans
ce
domaine.
aucun des
logrciels
se
réclamant de
cette
technique
n'est doté à ce
jour
et à notre
connaissance
de la moindre capacité de rai-
sonnement
!
Voilà
donc la triste histoire de I'intelligence
artificielle. Depuis six ans maintenant, des
logiciels
quasiment
uintelligents>
continuent
à coexister en
France
avec
leurs
ancêtres
suwivants de l'ère
précédente, sans
que
personne
semble
s'en apercevoir, et surtout
sans
que
les seconds fassent mine de vouloir
évoluer, ni ne mettent
la pêdale
douce sur
leurs abus de iangage.
SYSIÈ[/ES
ËXPERTS
. P
ortr ait d'
un logiciel
nintelligent>
découvert
sur Ie marché
Basé sur I'utilisation
de la logique
nd'ordre
O+>, c'est-â-dire
notre
logique de tous
les
jours,
le générateur
de système
expert de
deuxièrne génération
présente
une innova,
tion essentielle
: on n'a plus
â écrire les
règles de la
base de
comaissance : il
se
contente d'arbres
de
décision,
qu'il
digère
sans peine
en en tirant
tout seul les tègles
I
L'arbre de
décision correspond
à la
première
phase
de réalisation
d'un
programme
clas-
sique, qui
est aussi,
et de loin, la
plus
courle
:
l'analyse
fonciionnelle.
Les deux
autres
phases
de la
programmation
sont habituelle,
ment l'amlyse organique (représentée
sous
forme
d'arbres
nommés organigrammes
ou
ordinogrammes), puis
l'écri'ture
du
pro-
gramme
proprement
dit en un langage
spé.
cial
{Cobol,
Pascal,
C...). L'analyse fonction-
nelle,
c'est la description
sous la forme
d'un
texte des fonctions
d'un logiciel,
avec les
mé-
ihodes qu'elles
contienaent.
L'arbre de déci-
sion, c'est
seulement la
description des
mé-
thodes, lesquelles
expriment
la connaissance
générale
pour
traiter l'ensemble
du problème.
Convivîalité
Il
y
a
deux sortes d'utilisateurs
d'un
gênéra-
teur : celui qui
l'utilise pour
concevoir
l'ap-
plication
et celui qui
utilise cette
applica-
tion. Commençons
donc
par
êtudier
la
convivialité
offerte au premier,
baptisé le
(concepteurD.
C'est
en
pensant
â lui que
l'on
retient I'arbre
de
décision:
d'abord, toute
personne
sait instinctivement
dessiner
un
arbre de
décision, donc
le lire.
Ceci est es-
sentiel
pour
ia maintenance
de l'application,
qui
commence,
on
ne le dira
jamais
assez,
dès la
phase
de conception.
Cette reprêsentation
possède
ensuite
la
qua-
lité de signaler
immédiatement
les
branches
non achevées.
L'utilitaire
de
contrôle
des
arbres
contenu
dans le logiciel
de deuxième
génération
pourra
donc
sans difficulté
sigra-
ler
au concepteur
la comaissance
oubliée.
Le rêve de
tous les informaticiens
I
Dans
ce
générateur
et
pour
la première
fois
dans le
royaume
des systèmes
experts de
deuxième
gênération,
la
règle n'a plus {inalement
qu'un
rôle anecdotique
pour le
concepteur
:
590
elle lui sert seulement
à obtenir des explica-
tions du
système expert
en
phase
de test.
I1
ne
peut
la modi{ier.
Seul l'arbre est
modi-
fiable.
Dans un
générateur
de système ex-
pert
de deuxième génération,
l'arbre
est
devenu le
programme.
Du
point
du
vue de l'utilisateur
de l'applica,
tion, on
est alors tenté
de
penser
que, lors,
qu'on
consultera
cet arbre, il
se contentera
de suivre les branches
tracées par
le concep-
teur. Eh bien, non.
Au
cours de la
généra-
tion, les
arbres sont littéralement
débités
en planches,
dont
chacune devient
une
règle,
écrite en français
de façon
parfaite-
rnent
iisible.
Ces règles sont
ensuite
empilées, dans le
désordre, dans
un fichier,
la
nbase
de
connaissanceo.
Là, entre
en
jeu
un
mécanis-
me de raisonnement,
le fameux
<moteur
d'inférence>,
mais
de deuxième généraiion.
Sa force,
c'est qu'ii
n'a
aucune idée
de
l'arbre
d'origine
;
il est
donc libre d'inventer
n'importe quel
arbre
lui
permettant
de ré-
soudre le
problème
posé
â
partir
du
tas de
planches
dont il
dispose,
C'est ainsi qu'un
arbre
jugé
simple
par
son conceptew per-
met d'engendrer
des
centaines de raisonne-
ments
différents.
Avec l'informatique
classique,
on traite I'or-
dinateur
en domestique
:
on lui donne
des
consignes, forcément
incomplètes
{<<tu
feras
ceci,
puis
tu
{eras
cela>).
Avec le
système ex-
pet
de deuxième génération,
0n traite
l'or-
dinateur
en cadre
débutant
:
<Voilà
ce
que
tu dois savoir,
maintenant
utilise ton intelli-
gence
pour l'exploiter
au maximum
au
mieux
de nos intérêtsr.
Que
se
passef
il quand
les règles
sont
géné-
rées et que le rnécanisme
de raisonnement
en
prend
possession
? D'abord, cela
donne
boncotique nP
88
-
décembre
lgg2
un système
expert.
Mais on mesure
ensuite
ce
que
la faculté
de raisonnement peut
ap-
porter
comme
avantages
aux utilisateurs
de
ces logiciels.
En
mode conversationnel,
c'est
le système
expert qui
mène le
dialogue, d'une
manière
logique
et toulà-fait
humaine que
le
concepteur
n'a
pas
eu à
programmer.
Les
questions
posées
sont toujours
choisies
pour
mener
le
plus
rapidement possible
â
une solution.
Avec la même
connaissance,
le concepteur lui-même
ne
pourrait
aboutir
plus
vite.
Les questions
du système
expert et les
ré,
ponses
de l'utilisateur
s'affichent en langage
courant dans une fenêtre
déroulante. Elles
sont d'une
clarté
parfaite
{poul
toute per,
sonne
possédant
le vocabulaire
utilisé par
le
concepteur,
bien entendu).
Exemple
de dialogue,
pris
dans
le systèmê
expert Joséphine
(ct.
Bancatique
n" 24, févrie|1987)
(...
)
Joséphlne
-
(déduction)
:
.
Nous
étudions d'abord votre
objectif:
préparer
votre succession
Joséphine
-
Qui avez-vous
prévu
comme
héritier ?
Ciienf
-
Nos enfants
Josephine
-
EsFce
que
vous âvez
pris
des
dispositions successorales
?
Client- Oui
Joséphne
- (déduction)
:
.
Nous
vous rappelons
le
placement
que
vous
réseryez
à votre
succession
=
200000
Joséphine
-
Ce
placement
doitil demeu-
rer
en
partie
discret ?
C/lent- Non
Joséphne
- (déduciion)
:
.
Voir
assurance-décès
.
Voir
assurance-vie
Joséphine
-
Ëst-ce
que
vous
avez une
assurance-vie
?
Client-
Oui
Joséphine
-
Ce conlrat
d assurance-vie
a
été souscrit
après vos
66 ans ?
C/ienl
-
Non
Joséphine
-
Le montant
complémentaire
que
vous souhaitez
y
consacrer
?
Client- 125000
Joséphine
- (déduction)
:
.
Voir
PEL
.
l\ilontant restant
à
placer
=
75000
Etc.
Règle 1
Sl le foyer fiscal
comporte
deux Codevi
OU
I'héritier
que
vous avez
prévu
=
votre
conjoint
ALORS vous
êtes marié
ET
le
foyer fiscal
est composé
d'au moins
deux
personnes
Règle
2
Sl le nombre
de
personnes
composant le
foyerfiscal < 2
ALORS vous n'êtes
oas marié
Le système expert
peut
expliquer,
â
la
de-
malde,
ce
qu'il
est
en.train de
{aire
ou ce
qu
il a fait. C'est là que
la laculté de raison-
nement
de ce type d'outil étonnant
saute
aux
yeux.
Il est
capable dejusti{ier, dans un
langage parfaitement
clair, les raisons
pour
lesquelles il pose
une
question
ou la façon
dont
il
a obtenu tel ou tel résultat. Voici un
exemple
pris
dans le système expert Aloès
d'aide â
l'orientation
des étudiants. L'erpli-
cation a entièrement
été
<inventée>
par
le
mécanisme de raisonnement en Jappuyant
sur les règles
de sa connaissance et
il répond
à la question de l'utilisateur : pourquoi me
poses-tu
la
question
<Eslce
que
vous êtes
prêt
à écouter les
problèmes
des autres ?r ?
Sachant
que
:
Sl le nombre d'années d'études âprès le
bac
quê
vous
acceplez de suivre
>
=
2
ET le type de vie
profêssionnelle que
vous souhaitez est, ou
je
préfère
tra-
vailler dans
un bureau, ou aucune impor-
tance, ou
je
ne veux
pas
rester vissé
à
mon bureau
ET vous
avez le sens de l'écoute
ET vous
êtes doté d'un esprit d'analyse
ET vous êtes méthodique
ALORS
proposer
formation
à
I'informa-
tique
Je vous aidemandé
sivous avez le sens
de l'écoute.
Selon
votre
affirmation, vous ne le savez
pas.
Alin
de
le
savoir et étant
entendu
que
:
Sl vous
êtes
prêt
à écouter les
pro-
blèmes des
autres
ALORS vous
avez
le
sens de l'écoute,
je
dois donc vous
demander
-
Est-ce
que
vous
êtes
prêt
à écouter les
problèmes
des autres ?
Autre avantage tout
à
iait
intéressant : le
système expert
accorde toujours Ie droit
â
l'erreur à son interlocuteur
humain. L'utili'
sateur
peut
rectifier les
reponses
qu'il
a déjà
faites, et voir comment
cela va changer les
conclusions du système
ou si cela va l'en'
traîner à rêclamer des hformations complé-
mentaires. On est loin de
ces
logiciels qui
obligent à tout recommencer lorsqu'une
er-
reur a été commise.
Un sysième expert de
deuxième
généraiion
se
révèle
d'une très
grande <soliditér.
Contrairement aux
programmes
classiques,
le nodifier constamment ne
pose
aucun
problème,
En efiet, on se trouve là dans une
gestion
de
fichiers
{gestion
de règles) et non
dans une
procédure
algorithmique, ce
qui
permet
de
l'adapter
â
l'évolution permanen-
te du savoir
qu'elle
doit contenir.
Dans un logiciel classique par{aitement
bien
écdt et testé, si on rentre
des données ab-
surdes,
qu'un
contrôle à la saisie ne saurait
détecter
lvous
avez,
par
exemple,
placé
la
valeur de deux codévis sans être marié...), il
va
fournir des
réponses absurdes ou se
<planter>.
Avec
le système expert de deuxiè-
me gênération, il y
a de fortes chances
que
cela
provoque
une contradiction au sein du
raisonnement.
Celle'ci5era signalée et arrê-
tera
la
consultation tant
qu'il
n'y aura
pas
rectification. Il faut
savoir
que
toute infor-
mation nouvelle introduite
dans le système
expert, par son utilisateu
oupar ses
propres
déductions, est répercutée
dans toutes les
règles. Si ia consultation
se
poursuit
sans
heurt, c'est
qu'elles
sont toutes d'accord
entre elles. Un
vrai miracle
quand
on y
pense,
lorsqu'elles
sont
près
d'un millier à
s'inter-contrôler.
En
conclusion, une approche
intêressante
de
l'intelligence
edste chez
certains logi'
ciels. On la trouve
dans les
systèmes experts
Exemplè
(Joséphine)
:
Contradiction:
J'ai déduit
que
vous êtes marié
parce que
si
le loyerliscal
comporte deux codévis,
alors
vous êtes mârié
Or,
précédemment,
vous m'avez affirmé
que
vous n'êtes
pas
marié
de deuxième
génération,
avec une simplici-
té d ulilisalion allJée
à
une
polyvalence qui
en
font
des outils
indispensables
â tous ceux
qui
souhaitent
réaliser
des
programmes
sans
compétence
particulière.
N'oublions
pas
non
plus que
la technique
système experl,
qu'elle
soit de
première
ou
de deuxième
génération,
est reputée être de
loin la
plus
efficace pour tous les problèmes
de diagnostic nécessitant des
experts.
En
effet, rêaliser la même application de façon
classique aboutirait à un
énorme
logiciel
nonmaintenable. Etant donné l'ensemble
de
ces avantages, on
pourrait
être
tenté de
pré-
tendre
que,
dêsormais,
plus
une application
sera complexe â écrire, moins il faudra la
mettre entre les mains de l'informatique
classique... Cela ne
signi{ie
pas
du tout la fin
de f informaticien : il lui reste
tous les algo'
rithmes inaccessibles pæ le
raisonnement,
les énormes
problèmes
d'intêgration et de
communication
(hard>
et
<soft>,
l'évaluation
et la mise en
place
de
toutes les nouvelles
technologies informatiques
{entre
autres les
réseaux de PC),
la
gestion
des
parcs
ma-
chines, etc.
Il
s'agit simplement d'une redis-
tribution inévitable des responsabilités.
t
LA
PUBLICITE,
C'EST
42
25
REGIE
76
70
BANQUE,
AU
bancolique ne 88
-
décembre 19q2 591
