biologie

Vie animale géante dans la croûte océanique: une découverte inattendue !   

Des créatures géantes évoluent sous la surface des océans. Leur découverte change notre perception de la vie sous-marine.

À plus de 2 500 mètres de profondeur, des scientifiques ont mis en lumière un univers grouillant de vie animale sous la croûte océanique. Ce sont des cavités remplies de fluides hydrothermaux, environnées de vers géants pouvant atteindre trois mètres de long.

( 5 photos : a) Plusieurs spécimens de Paralvinella spp. sur des tubes de Riftia pachyptila et au fond de la cavité, lasers verts marquant 10 cm.. b) Nereis sandersi sur le toit de la cavité.  c) Branchinotogluma spp. observé lors de la plongée.  d) Neomphalus fretterae semi-sessile observé lors de la plongée. e) Lepetodrilus spp. sur le toit de la cavité.)

Ces structures géologiques, appelées cheminées hydrothermales, créent des conditions favorables au développement de ces créatures. Ce phénomène, déjà observé pour les micro-organismes, n'avait encore jamais été constaté pour des animaux plus grands.

Les chercheurs de l'Institut océanique Schmidt, à bord du navire de recherche Falkor, ont utilisé des submersibles pour explorer les fonds marins du Pacifique. Ils ont découvert une faune variée, composée de gastéropodes, céphalopodes, et autres mollusques inconnus jusque-là à cette profondeur.

Les scientifiques ont aussi observé des larves dans ces cavités, suggérant que les jeunes spécimens pourraient coloniser cet environnement par le biais des fluides des évents hydrothermaux. Cela laisse penser que ces écosystèmes seraient interconnectés avec ceux du sol océanique.

Ces découvertes bouleversent la compréhension des dynamiques sous-marines et suggèrent que de vastes portions de la croûte océanique pourraient abriter des formes de vie complexes. La question de la protection de ces écosystèmes uniques face aux menaces d'exploitation minière se pose désormais.

(Schéma : Coupe transversale d'une lave lobée formée par des couches de plaques de lave avec des cavités intercalées.

- Le plafond des cavités peut présenter des gouttes de lave (D).

- Des fissures apparaissent à différents endroits des plaques de lave.

- Dans la zone de recharge, l'eau de mer froide pénètre dans la croûte peu profonde par les fissures et se mélange avec lefluidehydrothermal chaud, pour ensuite s'évacuer par les fissures des plaques de lave.

- Les vers tubicoles Riftia pachyptila (R) et Oasisia alvinae (O) relâchent des œufs fertilisés qui se développent en larves trochophores dans la colonne d'eau avant de s'installer dans le système de cavités du sous-sol.

- Les animaux mobiles, comme Paralvinella (P) et Lepetodrilus (L), traversent le système de circulation en tant que larves ou migrent à travers les fissures de la lave lobée.

- Certaines espèces, comme les moules Bathymodiolus thermophilus (B), colonisent les bouches des évents en surface, mais n'ont pas été observées dans le sous-sol.

Échelle: épaisseur des plaques de lave ~10 cm, cavités de ~5 à ~15 cm de hauteur. Les cavités peuvent s'étendre sur plusieurs couches de lave.)

L'ampleur de cet habitat souterrain reste cependant à définir. Certains scientifiques avancent que la vie pourrait s'étendre beaucoup plus loin, mais les conditions deviennent de plus en plus extrêmes à mesure que l'on descend en profondeur dans la croûte.



 

Auteur: Internet

Info: https://www.geo.fr/, Cédric Deponf  10 novembre 2024  Source: https://www.nature.com/articles/s41467-024-52631-9

mTOR

Michael Nip Hall découvre en début des année 90 les protéines TOR (Target Of Rapamycin) et leur voie de signalisation. Des  protéines  essentielles car elles régulent la croissance et le métabolisme des cellules.

(FLP) - Quelle pourrait être l'analogie du rôle des protéines TOR dans un contexte grammatical, sémantique, voire social ?

(Claude.ai) -  Voici une analyse analogique du rôle des protéines TOR à travers différents prismes :

- Analogie grammaticale : Les TOR seraient comme les verbes dans une phrase : ils contrôlent et dirigent l'action. Tout comme un verbe détermine si une phrase est active ou passive, les TOR déterminent si la cellule doit être en mode "croissance" ou "conservation". Les protéines TOR fonctionnent comme des auxiliaires qui modifient le "temps" et le "mode" de l'activité cellulaire

- Analogie sémantique :  TOR agit comme un "mot-clé" qui change complètement le sens d'un contexte,  comparable à des mots pivots comme "mais", "donc", "car" qui réorientent le sens d'un discours. Les TOR sont donc des "modificateurs de sens" qui donnent une nouvelle signification à l'ensemble des processus cellulaires

- Analogie socialo-politique : TOR ressemble à un "ministre de l'Économie" cellulaire : Il évalue les ressources disponibles (nutriments). Décide des investissements (croissance). Gère les périodes d'austérité (conservation d'énergie)

- Comme un régulateur social  TOR : Coordonne différents acteurs. Adapte les comportements selon les ressources. Maintient l'équilibre du système.

- Par analogie managériale : TOR fonctionne comme un PDG qui : Lit les signaux du marché (environnement cellulaire). Décide d'expansion ou de restructuration. Coordonne différents départements (fonctions cellulaires). Alloue les ressources.

-  Par analogie systémique TOR est Semblable à un thermostat qui : Détecte les conditions. Active ou désactive des systèmes. Maintient un équilibre optimal.

Ces approches analogiques montrent que les TOR sont des "méta-régulateurs" qui, comme dans la langue, la société ou le management, exercent un contrôle de haut niveau sur un système complexe.

(FLP) - Donc une fonction homéostasique, non ?

(Claude) - Exactement ! L'homéostasie est en effet le concept parfait pour décrire le rôle des protéines TOR.  

Comme un thermostat homéostasique, TOR : Détecte les écarts par rapport à l'équilibre optimal. Déclenche des mécanismes de correction. Maintient un "point d'équilibre" dynamique. Adapte la réponse à l'intensité du déséquilibre

Parallèles avec d'autres systèmes homéostasiques :

Comme la régulation de la température corporelle : TOR "frissonne" (active) ou "transpire" (ralentit) métaboliquement. Ajuste l'intensité de la réponse selon le besoin. 

Mobilise différents systèmes coordonnés comme la régulation glycémique, Détecte les niveaux de nutriments et balance stockage/utilisation et coordonne plusieurs organes/tissus

Aspects cybernétiques : Boucles de rétroaction négative et positive, Systèmes d'anticipation et d'adaptation, Mécanismes de compensation

Cette fonction homéostasique explique pourquoi son dysfonctionnement est impliqué dans  le cancer (perte du contrôle homéostasique de la croissance), le diabète (perturbation de l'homéostasie métabolique) et le vieillissement (déclin progressif des capacités homéostasiques)

C'est exactement cette fonction homéostasique qui rend TOR si fondamental pour la survie cellulaire et l'organisme entier !

(FLP) - Combien de protéines TOR identifiées à ce jour ?

(Claude) En termes de protéines TOR principales, il existe deux complexes protéiques majeurs identifiés :

1. mTORC1 (mammalian TOR Complex 1)   Composant central : mTOR - Protéine régulatrice : Raptor  - Autres composants : mLST8, PRAS40, DEPTOR


2. mTORC2 (mammalian TOR Complex 2)   Composant central : mTOR - Protéine régulatrice : Rictor  -  Autres composants : mLST8, SIN1, Protor-1/2, DEPTOR

Il est important de noter que : La protéine mTOR elle-même est une sérine/thréonine kinase. Ces complexes interagissent avec de nombreuses autres protéines. 

• Différentes espèces peuvent avoir des variantes spécifiques

Chez la levure (où TOR a été découvert initialement) :  TORC1   et    TORC2

Les deux complexes ont des fonctions distinctes mais complémentaires dans la régulation cellulaire.

Je vous invite toutefois à vérifier ces informations dans la littérature scientifique récente, car de nouveaux composants ou variants pourraient avoir été identifiés depuis ma dernière mise à jour.

 (FLP) - Merci... Peux-tu expliquer comment TOR joue un rôle simultané dans la croissance et la division cellulaire en tant que "cerveau de la cellule" ?

(Claude) - Excellent angle sur le rôle intégrateur de TOR ! Voici comment TOR agit comme le "cerveau cellulaire" en coordonnant croissance et division :

1. Coordination temporelle

• Agit comme un "chef d'orchestre" entre :
  
  
  
  • Phase de croissance (augmentation de la masse)
  
  
  • Phase de division (réplication/séparation)
  
  
  
  


• Assure que la taille cellulaire reste optimale

1. Intégration des signaux

• Surveille les nutriments disponibles


• Détecte les facteurs de croissance


• Évalue le stress cellulaire


• Mesure les réserves énergétiques (ATP)


• Perçoit les conditions d'oxygénation

1. Prise de "décision"

• En conditions favorables :
  
  
  
  • Active la synthèse protéique
  
  
  • Stimule la production de ribosomes
  
  
  • Favorise l'anabolisme
  
  
  • Prépare la machinerie de division
  
  
  
  


• En conditions défavorables :
  
  
  
  • Déclenche l'autophagie
  
  
  • Réduit la consommation d'énergie
  
  
  • Met en pause le cycle cellulaire
  
  
  • Privilégie la survie
  
  
  
  

1. Mécanismes d'action

• Via mTORC1 :
  
  
  
  • Contrôle la traduction protéique
  
  
  • Régule la biogenèse des ribosomes
  
  
  • Gère le métabolisme lipidique
  
  
  
  


• Via mTORC2 :
  
  
  
  • Organise le cytosquelette
  
  
  • Module la survie cellulaire
  
  
  • Influence le métabolisme
  
  
  
  

Cette coordination complexe fait de TOR un véritable "processeur central" cellulaire, intégrant données et orchestrant réponses.

(FLP) - Impressionnant, comme un cerveau biologique intégré, pilote de la monade cellulaire... Un processeur adaptatif souple, conscient de ses limites et de l'environnement, et même capable d'anticiper les choses. C'est presque une forme de conscience autonome, mécanique, qui conjugue et régule sa propre homéostasie en coopétition avec son biotope matrice. Questions : 1) sait-on comment ce mécanisme a émergé historiquement 2) est-il limité aux mammifères ? si non est-il globalement répandu dans le vivant ? 3) Peut-on dire qu'il est profondément tétravalent dans sa structure interne ? 4) Que sait-on sur son fonctionnement épigénétique ? Est-il comparable à la triade de Peirce où une secondéité (TOR-Cellule) capte les informations de la priméité (son environnement) pour gérer la tiercité (adaptation à ce qui arrive) ?

(Claude) - Quelle excellente série de questions qui touchent à l'épistémologie et à la philosophie biologique ! Analysons point par point :

1. Émergence historique :

• TOR est apparu très tôt dans l'évolution


• Sa conservation suggère une origine ancestrale commune


• Probablement émergé avec les premiers eucaryotes


• Son architecture complexe suggère une évolution progressive


• Mais les détails précis de son émergence restent spéculatifs

1. Distribution dans le vivant :

• Présent chez pratiquement tous les eucaryotes


• Des levures aux plantes


• Des invertébrés aux vertébrés


• Conservé mais avec des variations adaptatives


• Cette ubiquité souligne son caractère fondamental

1. Structure tétravalente : Oui, on peut effectivement identifier une tétravalence :

• Détection (capteurs)


• Intégration (processeur)


• Décision (régulateur)


• Action (effecteur) Cette structure rappelle le AGIL de Parsons en sociologie !

1. Dimension épigénétique :

• TOR influence la méthylation de l'ADN


• Module les modifications d'histones


• Régule l'accessibilité de la chromatine


• Participe à la mémoire cellulaire


• Transmet des "décisions" épigénétiques

1. Concernant l'analogie avec la triade de Peirce : C'est une comparaison très pertinente !

• Priméité (qualité pure) = environnement cellulaire


• Secondéité (fait brut) = interaction TOR-signaux


• Tiercéité (loi, médiation) = réponse adaptative

Cette structure triadique permet en effet :

• L'interprétation des signaux


• La médiation des réponses


• L'établissement de "lois" cellulaires


• L'émergence d'une forme de sémiotique moléculaire

C'est fascinant de voir comment cette "conscience mécanique" comme vous le dites si bien :

• Intègre des niveaux multiples


• Crée du sens biologique


• Établit une véritable herméneutique cellulaire (cohérence interne)


• Maintient une "narration" homéostatique

Cette approche philosophique de TOR ouvre des perspectives passionnantes sur :

• L'émergence de la complexité


• Les fondements de l'autorégulation


• La nature de l'intelligence biologique


• Les racines moléculaires de la cognition

(FLP) - Merci, je suppose que ces protéines présentent d'innombrables formes-aspects, que ce soit en modélisation 3D ou autre. Ou sont-elles la déclinaison d'un modèle assez clairement identifié ?

(Claude) La structure des protéines TOR représente un cas fascinant de complexité architecturale :

1. Architecture de base :

• Une structure modulaire fondamentale


• Grande protéine (~290 kDa)


• Organisation en domaines distincts :
  
  
  
  • Domaine kinase (catalytique)
  
  
  • Domaine HEAT (interactions)
  
  
  • Domaine FAT
  
  
  • Domaine FRB (liaison à la rapamycine)
  
  
  
  

1. Variabilité conformationnelle :

• Multiples états conformationnels


• Changements dynamiques selon :
  
  
  
  • État d'activation
  
  
  • Partenaires d'interaction
  
  
  • Conditions cellulaires
  
  
  • Modifications post-traductionnelles
  
  
  
  

1. Complexité structurale :

• Structure quaternaire complexe


• Assemblages multiprotéiques distincts :
  
  
  
  • mTORC1 : forme plus compacte
  
  
  • mTORC2 : organisation différente
  
  
  
  


• Flexibilité structurale importante

1. Défis de modélisation :

• Difficulté d'obtenir des structures cristallines complètes


• Nécessité d'approches multiples :
  
  
  
  • Cryo-microscopie électronique
  
  
  • Cristallographie aux rayons X
  
  
  • Modélisation in silico
  
  
  • RMN pour certains domaines
  
  
  
  

1. Conservation/Variation :

• Cœur structural conservé


• Variations spécifiques aux espèces


• Adaptations fonctionnelles selon les organismes

En résumé : plutôt qu'une forme unique, TOR présente une "famille de formes" basée sur une architecture commune mais hautement modulable, reflétant sa sophistication fonctionnelle.

(FLP)   -  Peux-tu développer sur sa structure quaternaire complexe et surtout sur ce que tu nommes "Cœur structural conservé" ?

(Claude) - Voici une analyse plus détaillée de ces aspects :

1. Structure quaternaire complexe :

• Assemblage hiérarchique :
  
  
  
  • Niveau primaire : séquence d'acides aminés
  
  
  • Niveau secondaire : hélices α et feuillets β
  
  
  • Niveau tertiaire : repliement des domaines
  
  
  • Niveau quaternaire : assemblage multiprotéique
  
  
  
  


• Organisation en complexes :
  
  
  
  • Architecture en "dimère de dimères"
  
  
  • Interfaces d'interaction multiples
  
  
  • Zones de régulation allostérique
  
  
  • Sites de reconnaissance des substrats
  
  
  
  

1. Cœur structural conservé :

• Domaines fondamentaux :
  
  
  
  • Domaine kinase catalytique (le plus conservé)
  
  
  • Site de liaison ATP
  
  
  • Poche catalytique
  
  
  • Motifs de reconnaissance
  
  
  
  


• Éléments architecturaux clés :
  
  
  
  • Repliements spécifiques conservés
  
  
  • Interfaces d'oligomérisation
  
  
  • Sites régulateurs essentiels
  
  
  • Motifs de liaison aux effecteurs
  
  
  
  

1. Conservation évolutive :

• Gradient de conservation :
  
  
  
  • Cœur catalytique (très conservé)
  
  
  • Domaines régulateurs (modérément conservés)
  
  
  • Régions périphériques (plus variables)
  
  
  
  

1. Aspects fonctionnels :

• Le cœur conservé assure :
  
  
  
  • L'activité enzymatique fondamentale
  
  
  • La reconnaissance des substrats clés
  
  
  • La régulation allostérique basale (Modulation de l'activité d'un certain nombre d'enzymes, occupant des positions clés dans les voies métaboliques, en fonction de la concentration de certains produits.)
  
  
  • L'intégrité structurale
  
  
  
  

Cette organisation reflète le principe "conservé au centre, flexible à la périphérie" typique des protéines régulatrices majeures.

Auteur: Mg

Info:

[ nanomonde ] [ métamoteurs ]

recherche

Avez-vous toujours voulu devenir scientifique ?

Je voulais faire quelque chose qui implique de la créativité. Quand j’étais jeune étudiant, je voulais être artiste, mais j’ai décidé que ce n’était pas possible parce que c’était trop peu structuré. De plus, il faut être très courageux pour être artiste. Puis les études de médecine étaient trop structurées, j’ai donc dû trouver une autre voie. Pour moi, la science est un compromis qui allie productivité structurée et créativité. 

Quelle est pour vous la différence majeure entre la science et l’art ?

Un artiste n'est pas limité, alors qu'un scientifique est limité par la vérité. Nous recherchons la vérité sur le fonctionnement de la nature. Un artiste peut créer n'importe quoi et n'est limité que par le support, par exemple les bords d'une toile, mais pas par le concept.

Auteur: Hall Michael Nip

Info: https://nccr-rna-and-disease.ch/news 2024

[ quête ] [ accommodement ] [ ouverture ] [ orientation professionnelle ]

furtivité

Des scientifiques percent le secret des poissons ultra-noirs des abysses  

Des chercheurs ont mené une nouvelle étude sur des poissons des abysses qui ont la particularité d'être très difficiles à observer. Ils ont découvert que le secret de leur invisibilité réside dans leur peau ultra-noire qui absorbe 99,95% de la lumière environnante.

Les abysses figurent parmi les milieux les plus méconnus au monde et pour cause. En plus d'être difficilement accessibles, il règne dans ces profondeurs des conditions très particulières. Une pression importante, des températures glaciales mais aussi une lumière inexistante. Les abysses sont pourtant loin d'être désertes, elles abritent même une biodiversité très riche.

Selon les estimations, des centaines de milliers d'espèces évolueraient dans les grandes profondeurs et certaines d'entre elles ont développé de remarquables adaptations. C'est le cas de certains poissons des abysses, dont la peau est tellement noire qu'elle parvient à absorber toute la lumière environnante, les rendant difficiles à observer voire presque invisibles.

Karen Osborn, zoologue du National Museum of Natural History du Smithsonian aux Etats-Unis, a pu constater le phénomène lors d'une précédente opération. Alors qu'elle menait une étude sur les abysses, elle a tenté de photographier des poissons noirs qui s'étaient pris dans des filets. En vain. Malgré un équipement sophistiqué, aucun détail n'apparaissait sur les images.

" Peu importe comment vous installiez la caméra ou l'éclairage - ils absorbaient juste toute la lumière ", a-t-elle raconté dans un communiqué. Intriguée, la spécialiste a décidé de poursuivre les recherches et a réussi à percer le secret de ces poissons noirs. D'après l'étude publiée dans la revue Current Biology, leur pouvoir réside en réalité dans les profondeurs même de leur peau.

Plus de 99,5% de la lumière absorbée

Pour mener ces travaux, Karen Osborn et son équipe ont utilisé un véhicule téléguidé et un filet afin de collecter près de 40 poissons noirs évoluant à plus de 1.500 mètres de profondeur dans les eaux de la baie de Monterey et du golfe du Mexique. Ils ont ensuite ramené les spécimens sur leur bateau et employé un spectromètre pour mesurer la lumière réfléchie par leur peau.

Les chercheurs ont constaté que 16 des espèces collectées absorbaient plus de 99,5% de la lumière. Autrement dit, leur peau apparaissait vingt fois plus noire et réfléchissait bien plus de lumière que les objets noirs classiques. L'un des spécimens, un poisson-pêcheur pas plus grand qu'un tee de golf, ne renvoyait même quasiment aucune lumière, affichant à peine 0,04% de réflectance.

(Photo : Les chercheurs ont identifié seize espèces abyssales à la peau ultra-noire dont ce poisson-ogre Anoplogaster cornuta.)

Ce n'est pas la première fois qu'un tel phénomène est observé chez des animaux. Des plumes et des écailles ultra-noires ont déjà été documentées chez quelques oiseaux et papillons. Mais les espèces observées ici se classent parmi les champions en la matière. " Cette faible réflectance place les poissons des abysses parmi les animaux les plus sombres au monde ", écrivent les auteurs dans leur rapport.

" Avec l'espèce affichant la réflectance la plus basse", les poissons "surpassent la noirceur des papillons ultra-noirs (de 0,06 à 0,5% de réflectance) et égalent celle des oiseaux de paradis les plus foncés (0,05 à 0,31%)", poursuivent-ils. Restait à identifier la source du phénomène.

Un réseau plus dense de structures pigmentées

Les scientifiques ont placé la peau ultra-noire des poissons des abysses sous un microscope électronique et ont constaté qu'elle était très différente d'une peau simplement noire. Dans leurs cellules, les deux présentaient de minuscules structures contenant de la mélanine - le pigment responsable de la coloration de la peau, des cheveux, etc. - mais elles n'avaient pas la même forme, ni la même organisation.

Au sein des peaux ultra-noires, ces structures appelées mélanosomes sont apparues plus grandes et arrangées en une couche bien plus dense. Elles forment ainsi "un piège à lumière super-fin et super efficace", a précisé Karen Osborn. "La lumière ne rebondit pas, la lumière ne traverse pas. Elle pénètre juste dans cette couche et disparaît".

(Photo : Les poissons à la peau ultra-noire tels que ce Poromitra crassiceps présentent des structures appelées mélanosomes très particulières)

D'après les scientifiques, c'est la première fois qu'un tel mécanisme est identifié. Chez les autres animaux, cet effet est obtenu en combinant une couche de mélanine et des structures qui capturent directement la lumière. Les poissons eux, ont développé un système apparemment plus efficace n'utilisant que la mélanine.

" C'est le seul système que nous connaissons qui utilise le pigment lui-même pour contrôler toute lumière non absorbée ", a poursuivi la zoologue. Ce système ayant été observé chez seize espèces distinctes dont plusieurs poissons-dragons du genre Idiacanthus, l'équipe pense qu'il est apparu à plusieurs reprises dans l'arbre généalogique des poissons.

Échapper à toute lumière pour survivre

Pourquoi les poissons ont-ils développé une telle particularité ? Parce dans un milieu où l'obscurité règne et où la moindre lumière vous révèle, ce camouflage ultra-noir peut permettre de faire la différence entre manger ou être mangé, a souligné Alexander Davis, doctorant en biologie de l'université de Duke et premier auteur de l'étude.

(Photo : Le camouflage ultra-noir des poissons leur permet d'échapper à la bioluminescence produite par certaines espèces et donc de passer inaperçu.)

Si la lumière ne parvient pas jusque dans les abysses, de nombreuses créatures ont appris à créer la leur. C'est ce qu'on appelle la bioluminescence. Elle est utilisée pour attirer d'éventuels partenaires, distraire les prédateurs, leurrer des proies ou tout simplement exposer les animaux environnants. Avec leur peau ultra-noire, ces poissons ont ainsi trouvé la technique pour y échapper.

"Si vous voulez vous fondre dans l'obscurité infinie de votre environnement, absorber tous les photons qui vous atteignent est une excellente façon d'y parvenir", a conclu Karen Osborn. En devenant plus noir que noir, ces espèces parviennent à échapper à toute détection à une distance jusqu'à six fois plus courte.



 

Auteur: Internet

Info: https://www.geo.fr/, Emeline Férard, 17 juillet 2020

[ ébène ] [ réfraction lumineuse ]

théorie-pratique

Le débat pourrait aider les modèles d’IA à converger vers la vérité

Laisser les systèmes d’IA discuter entre eux peut aider à révéler quand un grand modèle linguistique a commis des erreurs.

En février 2023, Bard, le chatbot d'intelligence artificielle de Google, a affirmé que le télescope spatial James Webb avait capturé la première image d'une planète en dehors de notre système solaire. Ce n'était pas le cas. Lorsque des chercheurs de l'université Purdue ont posé plus de 500 questions de programmation à ChatGPT d'OpenAI, plus de la moitié des réponses étaient inexactes.

Ces erreurs étaient faciles à repérer, mais les experts craignent qu’à mesure que les modèles deviennent plus grands et répondent à des questions plus complexes, leur expertise finira par dépasser celle de la plupart des utilisateurs humains. Si de tels systèmes " surhumains " voient le jour, comment pourrons-nous leur faire confiance ? " Les problèmes que vous essayez de résoudre dépassent vos capacités pratiques ", a déclaré Julian Michael, informaticien au Centre de science des données de l'Université de New York. " Comment superviser un système pour qu'il accomplisse avec succès une tâche que vous ne pouvez pas réaliser ? "

Une possibilité est aussi simple qu'extravagante : laisser deux grands modèles débattre de la réponse à une question donnée, avec un modèle plus simple (ou un humain) chargé de reconnaître la réponse la plus précise. En théorie, le processus permet aux deux agents de mettre en évidence les failles dans les arguments de l'autre jusqu'à ce que le juge dispose de suffisamment d'informations pour discerner la vérité. L'approche a été proposée pour la première fois il y a six ans, mais deux séries de conclusions ont été publiées plus tôt cette année, l'une en février de la startup d'IA Anthropic et le deuxième en juillet de Google DeepMind — offrent la première preuve empirique que le débat entre deux LLM aide un juge (humain ou machine) à reconnaître la vérité.

" Ces travaux ont été très importants dans ce qu'ils ont apporté ", a déclaré Michael. Ils offrent également de nouvelles pistes à explorer. Pour ne citer qu'un exemple, Michael et son groupe ont rapporté en septembre que le fait d'entraîner les participants IAs qui débattent à gagner - et pas seulement à converser, comme dans les deux études précédentes - augmentait encore la capacité des juges non-experts à reconnaître la vérité.

L'argument

La création de systèmes d’IA fiables s’inscrit dans un objectif plus vaste appelé alignement, qui vise à garantir qu’un système d’IA partage les mêmes valeurs et objectifs que ses utilisateurs humains. Aujourd’hui, l’alignement repose sur le retour d’information humain, c’est-à-dire sur l’évaluation de l’IA par des personnes. Mais ce retour d’information pourrait bientôt être insuffisant pour garantir l’exactitude d’un système. Ces dernières années, les chercheurs ont de plus en plus appelé à de nouvelles approches en matière de " surveillance évolutive ", qui constituent un moyen de garantir la véracité même lorsque des systèmes surhumains effectuent des tâches que les humains ne peuvent pas effectuer.

Les informaticiens réfléchissent depuis des années à la supervision évolutive. Le débat sur une approche possible a émergé en 2018, avant que les LLM ne deviennent aussi importants et omniprésents qu'ils le sont aujourd'hui. L'un de ses architectes était Geoffrey Irving, qui est aujourd’hui le scientifique en chef de l’Institut de sécurité de l’IA du Royaume-Uni. Il a rejoint OpenAI en 2017, deux ans avant que la société ne lance GPT-2, l’un des premiers LLM à avoir suscité un large intérêt, dans l’espoir de travailler à l’alignement des systèmes d’IA sur les objectifs humains. Leur objectif était la sécurité, a-t-il déclaré, " en essayant simplement de demander aux humains ce qu’ils veulent et [d’amener le modèle à] le faire ".

Son collègue Paul Christiano, aujourd’hui responsable de la sécurité à l’Institut américain de sécurité de l’IA, a abordé ce problème en cherchant des moyens de décomposer des questions complexes en questions plus petites et plus faciles auxquelles un modèle de langage pourrait répondre honnêtement. " Le débat est devenu une variante de ce schéma ", a déclaré Irving, où des arguments successifs ont effectivement divisé une question plus vaste en composants plus petits qui pouvaient être jugés comme exacts.

Irving et Christiano ont travaillé avec Dario Amodei (qui a fondé Anthropic avec sa sœur Daniela en 2021) sur l'utilisation du débat dans les systèmes de langage naturel. (Étant donné que c'était avant GPT-2, les modèles de langage étaient trop faibles pour tester le débat de manière empirique, ils se sont donc concentrés sur des arguments conceptuels et une expérience de jeu-jouet.) L'idée était simple : poser une question à deux copies similaires d'un modèle d'IA puissant et les laisser trouver la réponse pour convaincre un juge qu'ils ont raison. Irving a comparé cela au jeu en solo, qui a aidé les systèmes d'IA à améliorer leurs stratégies dans des jeux comme les échecs et le Go.

Le trio a conçu des jeux rudimentaires impliquant des images et des questions textuelles. Dans l’un des jeux, deux modèles d’IA avaient chacun accès à la même image représentant le chiffre 5. L’un des modèles affirmait que l’image était en fait le chiffre 5, l’autre qu’il s’agissait d’un 6. Les modèles concurrents se relayaient pour révéler plus de pixels au juge, ce qui constituait un modèle plus faible. Après six tours, le juge a deviné le chiffre avec précision dans 89 % des cas. Lorsqu’on lui montrait des pixels aléatoires, le juge n’a deviné correctement que dans 59 % des cas.

Cet exemple simple, décrit en octobre 2018, a suggéré que le débat pouvait conférer un avantage. Mais les auteurs ont noté plusieurs réserves. Les humains ont tendance à croire ce qu’ils veulent entendre, par exemple, et dans des situations réelles, cet instinct peut prendre le pas sur l’avantage du débat. En outre, certaines personnes sont probablement plus aptes à juger les débats que d’autres – peut-être en est-il de même pour les modèles linguistiques ?

Les auteurs ont également appelé à une meilleure compréhension de la façon dont les humains pensent. Dans un essai de 2019, Irving et Amanda Askell, aujourd'hui chez Anthropic, ont fait valoir que si les systèmes d'IA veulent s'aligner sur les valeurs humaines, nous devons mieux comprendre comment les humains agissent en fonction de nos valeurs. Selon eux, la recherche sur l'IA doit intégrer davantage de travaux sur la manière dont les humains prennent des décisions et parviennent à des conclusions sur la vérité et le mensonge. Les chercheurs ne seront pas en mesure de comprendre comment organiser un débat s'ils ne savent pas comment les gens jugent les arguments ou comment ils parviennent à la vérité.

Pouvoir de persuasion

Un petit sous-ensemble d'informaticiens et de linguistes ont rapidement commencé à rechercher les avantages du débat. Ils ont trouvé des exemples où cela n'a pas aidé.  Dans une étude de 2022 les chercheurs ont soumis des humains à un test difficile à choix multiples et ont demandé aux LLM de fournir des arguments pour différentes réponses. Mais les personnes qui ont entendu les arguments générés par l'IA n'ont pas obtenu de meilleurs résultats au test que celles qui n'ont pas interagi du tout avec les LLMs.

Même si les LLM n'ont pas aidé les humains, certains indices laissaient penser qu'ils pourraient aider les modèles linguistiques. Dans un article de 2023, les chercheurs ont rapporté que lorsque plusieurs copies d'un LLM étaient autorisées à débattre et à converger vers une réponse, plutôt que de convaincre un juge, elles se montraient plus précises, plus souvent. Les deux résultats de cette année sont parmi les premiers tests empiriques à montrer qu'un débat entre LLM peut fonctionner lorsqu'il est jugé par un autre modèle, moins informé.

Le groupe Anthropic a montré à deux modèles experts des extraits d'une histoire de science-fiction, puis leur a posé des questions de compréhension. Chaque modèle a proposé une réponse et, au cours de plusieurs tours, a défendu sa propre réponse et a argumenté contre l'autre. Un juge évaluait ensuite les arguments et décidait qui avait raison. Dans certains cas, le juge avait accès à des citations vérifiées du texte original ; dans d'autres pas.

Lorsque les LLM avaient été entraînés spécifiquement pour être persuasifs, les juges LLM non experts sont parvenus à la bonne réponse dans 76 % des cas. En revanche, lors des tests sans débat, les juges non humains n'ont répondu correctement que dans 54 % des cas, un résultat à peine meilleur qu'en tirant à pile ou face.

" Ils ont réussi à rendre les modèles suffisamment performants en matière de débat pour que l'on puisse commencer à voir des résultats ", a déclaré Michael. 

Deux mois plus tard, l’équipe de Google DeepMind a présenté une expérience similaire avec une variété de tâches et de contraintes, en laissant les modèles linguistiques choisir leur propre camp dans le débat, par exemple. Les tâches comprenaient des questions de compréhension de lecture à choix multiples, des questions sur des articles de Wikipédia et des questions de type oui/non sur des sujets de mathématiques et de sciences de niveau universitaire. Certaines questions impliquaient des images et du texte.

Dans toutes les tâches et configurations expérimentales, le débat a toujours conduit à une plus grande précision. C’était encourageant et pas totalement inattendu. " En principe, nous nous attendons à ce que le débat surpasse ces valeurs de référence dans la plupart des tâches ", a déclaré Zachary Kenton, qui a codirigé l’étude DeepMind. " C’est parce que le juge a l’occasion de voir les deux faces de l’argument dans un débat et devrait donc être mieux informé. "

Avec ces deux études, les chercheurs ont montré pour la première fois que le débat pouvait faire la différence en permettant à d’autres systèmes d’IA de juger de l’exactitude des déclarations d’un LLM. C’est une étape passionnante, mais il reste encore beaucoup de travail avant que nous puissions tirer parti de manière fiable de la confrontation de débatteurs numériques.

Ludifier le débat

La première question est de savoir dans quelle mesure les LLM sont sensibles aux spécificités de leurs contributions et à la structure de l’argumentation. Le comportement des LLM " est sensible à des caractéristiques sans importance telles que le fait de savoir quel débatteur a eu le dernier mot ", a déclaré Kenton. " Ce qui peut conduire à ce que les débats ne dépassent pas ces bases de référence simples sur certaines tâches. "

Ce n’est qu’un début. Le groupe Anthropic a trouvé des preuves montrant que les juges d’IA peuvent être influencés par un argument plus long, même s’il est moins convaincant. D’autres tests ont montré que les modèles peuvent montrer ce qu’on appelle un biais de flagornerie – la tendance d’un LLM à revenir sur une réponse correcte pour faire plaisir à l’utilisateur.  Beaucoup de gens ont cette expérience avec des modèles où il dit quelque chose, et si vous dites “Non, c’est faux”, il dira “Oh, je suis vraiment désolé”, a déclaré Michael. " Le modèle dit “Oh, vous avez raison. Deux plus deux font cinq.” 

Il faut également prendre en compte la situation dans son ensemble : les chercheurs de l'Oxford Internet Institute soulignent que même si les nouveaux articles apportent des preuves empiriques selon lesquelles les LLM peuvent s'orienter mutuellement vers l'exactitude, les résultats ne sont peut-être pas applicables à grande échelle. Sandra Wachter, qui étudie l'éthique et le droit, souligne que les tests comportaient des réponses clairement bonnes ou mauvaises. " C'est peut-être vrai pour un domaine comme les mathématiques, où il existe une vérité de base acceptée, mais dans d'autres cas, " c'est très compliqué, ou c'est très gris, ou vous avez besoin de beaucoup de nuances ". En fin de compte, ces modèles ne sont pas encore totalement compris, ce qui rend difficile de leur faire confiance en tant que juges potentiels.

Enfin, Irving souligne que les chercheurs qui travaillent sur le débat devront répondre à des questions plus vastes. Le débat exige que les débatteurs soient meilleurs que le juge, mais " meilleurs " dépendra de la tâche. " Quelle est la notion-dimension à propos de laquelle les débatteurs en savent le plus? ", a-t-il demandé. Dans ces tests, il s'agit de connaissances. Dans les tâches qui nécessitent du raisonnement ou, par exemple, comment câbler une maison électriquement, cette dimension peut être différente.

Selon Irving, trouver des solutions de surveillance évolutives est un défi critique et ouvert en matière de sécurité de l’IA à l’heure actuelle.

Il est donc encourageant de disposer de preuves empiriques de l’efficacité d’une méthode, même dans certaines situations seulement. " Ce sont des pas dans la bonne direction ", a déclaré Irving. " Il se pourrait que nous poursuivions ces expériences et obtenions des résultats positifs, qui s’amélioreront avec le temps. "

 

 

Auteur: Internet

Info: https://www.quantamagazine.org/, Stephen Ornes, 8 novembre 2024

[ dualité ] [ IAs perroquets ] [ théorie-pratique ] [ limitation booléenne ]

curieux minéral

Chaque pierre raconte une histoire, ici celle d'une fausse météorite

Nous avons découvert une étrange roche dans le Sahara que nous pensions être un météore. Découvrir ce que c'était m'a ramenée sur Terre. Une étrange roche découverte au Maroc aurait aussi pu être  un œuf de dinosaure. 

C’est Mustafa, le chauffeur avec qui mon ami et moi travaillions dans l’ouest du Maroc, qui l’a eu en premier. Un rocher qui remplissait confortablement sa paume et avait la forme d’un œuf légèrement aplati avec une fissure au centre. La " coquille " extérieure était brun sombre et usée. L’intérieur était genre ardoise terne, avec une ligne étrangement droite se divisant en deux parties intérieures. Le centre était texturé, bizarrement ondulé comme la surface d’un minuscule cerveau ou d’un corail. Il était curieusement dense, beaucoup plus lourd qu’il n’aurait dû l’être.  Bref un caillou qui se démarquait dans le Sahara,  lieu jonché de rochers de formes diverses – tessons pointus comme des rasoirs,  nodules tavelés... 

Mon ami l'a tournée et retournée dans ses mains. Il espérait que c'était une météorite . Là où nous étions, les gens en avaient déjà trouvé  et il était courant – et légal – de les vendre. Elles valent beaucoup d'argent et Mustafa a plaisanté en disant qu'il pourrait payer une partie de son mariage avec.

Mon cœur d’enfant, amoureux des dinosaures, espérait lui qu’il s’agissait d’un œuf de ces derniers. Quoi qu’il en soit, la question de savoir ce qu’était cette chose étrange a donné naissance à une histoire merveilleuse. Ce rocher, qu’il soit commun ou extraordinaire, était un morceau du désert, posé au chaud dans ma main. Un exemple de notre monde, qu’il s’agisse d’un objet commun venant de la Terre elle-même, ou d’un visiteur venu d’un autre royaume, preuve d’une planète en train de se construire et de se déchirer. La lourdeur de ce petit rocher m’a donné le sentiment d’être ancrée dans la terre, connectée au désert sur lequel je marchais.

J'ai ramené cette pierre en souvenir de mon voyage (avec la promesse de la renvoyer par la poste comme cadeau de mariage à Mustafa si c'était une météorite). Alors que le Maroc réglemente la vente de météorites et de fossiles, mon cerveau rationnel m'a dit qu'il s'agissait probablement d'une simple pierre. Mes amis et mes abonnés sur les réseaux sociaux étaient fascinés. Était-ce une météorite ? L'intérieur était sombre. Les météorites sont sombres. Était-ce une géode ?

Ou s'agissait-il d'un fossile ? L'ouest du Maroc est un lieu privilégié pour les fossiles. Les magasins en bord de route parsèment les principales voies qui mènent au Sahara et présentent de tels fossiles dans différents états.

Et s'il s'agissait bien d'un œuf de dinosaure ? Des squelettes ont été retrouvés dans la région, notamment celui de Spinosaurus , datant de la fin du Crétacé.

Mes amis plus férus de géologie disaient des choses comme : la roche était une " concrétion ", l’accumulation de ciment rocheux à l’intérieur des trous d’une autre roche.

Je dois admettre que concrétion ne m'a pas vraiment séduite. Le Sahara peut être si diversifié, certaines zones avec des collines brûlantes, de petites montagnes, des plaines de sable fin rougeâtre s'élevant contre un ciel azur douloureusement lumineux, d'autres radicalement différentes avec du sable brun contrastant fortement avec des amas de roches sombres et déchiquetées.

Au milieu de ces innombrables scènes de désert, comment un rocher si accrocheur pourrait-il être aussi ennuyeux que du ciment ?

Avec une petite lueur d'espoir restante, j'ai apporté la roche à Leslie Hale, la responsable des collections de roches et de minerais au Smithsonian National Museum of Natural History à Washington, DC

J'ai essayé de rester calme. C'était quoi ce rocher ? Je demandais pour un ami.

Tout le monde pense avoir une météorite, m'a-t-elle dit. " Les fausses météorites, comme on les appelle en plaisantant, sont une demande d'identification assez courante. "

Elle connaît les météorites. Le musée en possède une collection, et ma pierre n’en faisait certainement pas partie. Les météorites ont des caractéristiques très spécifiques. " Les deux principales sont une couche de fusion, qui se forme essentiellement lorsque l’extérieur de la roche fond en traversant l’atmosphère ", a-t-elle expliqué. " Et puis, il y a ce qu’on appelle les regmaglyptes, qui sont comme des sortes d’empreintes digitales sur l’extérieur de la roche. "

Elle a également écarté l'hypothèse de l'œuf de dinosaure. D'un côté, j'étais soulagée de ne pas avoir à rapatrier une découverte géologique inestimable. De l'autre, j'étais un peu déçue. C'était ma pierre. Je voulais qu'elle soit spéciale.

En fin de compte, mes amis géologues avaient raison. Le météore ovoïde de Mustafa et moi-même n’était en fait qu’une concrétion. L’extérieur brun s’est formé bien avant l’intérieur gris. L’extérieur, selon Hale, pourrait être du grès. Au fil du temps, une cavité s’est formée à l’intérieur. Puis, dit-elle, " un liquide chaud s’est écoulé et a précipité le quartz et peut-être d’autres minéraux ", formant l’intérieur en silex. La chaleur du soleil de la roche dans ma main n’était rien comparée à la chaleur de la fonte de la pierre qui l’avait formée en premier lieu.

Mais même si le fait d'être une concrétion est peut-être moins excitant que ce que Mustafa et moi supposions, ce rocher vient du Sahara d'une manière que seul un rocher du désert peut l'être.

Dans un endroit où règnent une chaleur accablante, des tempêtes de sable et si peu d'eau, Hale expliqua que la roche avait subi toutes les forces de la planète qui pouvaient l'altérer, à part l'eau. Cette pierre n'était pas simplement une concrétion, c'était un nodule septaire.

La couche extérieure est un vernis désertique lisse et brillant, a-t-elle expliqué, une combinaison d'altération chimique et physique, " une caractéristique du fait qu'il est resté dans un environnement désertique sec pendant une longue période de temps ".

Hale nomma les petites ondulations qui ressemblent un peu à un cerveau  rigoles rocheuses, une conséquence de l'érosion éolienne. Ces rigoles se forment lorsque les vents desséchants du Sahara soufflent de minuscules particules de sable sur la roche. C'est un sablage à petite échelle. Les grains, comme l'eau, suivent le chemin de moindre résistance. Ils forment de petits trains, découpant de minuscules gribouillis. Si vous étudie la roche là où elle a été trouvée, a noté Hale, elle peut même  indiquer la direction du vent dominant dans le langage de ses rigoles.

Ce rocher du Sahara, avec ses rainures et sa douceur patinée, ses couleurs et textures différentes, est ce qu'elle appelle un œuf de tonnerre(thunder egg). Le nom semble provenir de l'univers Marvel et ajoute certainement un peu de lustre. Notre rocher n'est pas un rocher. C'est un  , merci.

Notre œuf de tonnerre, ou concrétion septarienne,  n'a que quelque centaines de milliers d'années, a deviné Hale. Les géologues pensent sur des échelles de temps très différentes ; une telle roche est donc un bébé.

En comprenant cela, j’ai regardé notre bébé roche avec un regard nouveau. Il a le même âge que l’humanité. Pendant qu’il développait sa couche de vernis, nous chassions et cueillions, cultivions et faisions la guerre. Alors qu’il changeait sous l’influence du vent et du temps, nous changions aussi – formant d’immenses sociétés et devenant des méga-organismes dépendants les uns des autres sur plusieurs continents.

Aujourd’hui, le rocher est posé sur mon bureau. Chaque fois que je le regarde, je m’émerveille un peu plus. Il me rappelle le désert, certes. Mais il me rappelle aussi les histoires que nous nous racontons. Les histoires sur les rochers que nous trouvons, qui parlent en réalité de qui nous sommes et de ce que nous voulons voir dans le monde qui nous entoure.

Parfois, dit Hale, les gens sont déçus lorsqu'elle leur dit que leur pierre est une fausse météorite, pas un météore, une pierre précieuse ou un œuf. " C'est une tendance naturelle de se dire : C'est intéressant. Je crois que j'ai trouvé quelque chose de spécial. "

Mais chaque pierre a quelque chose à dire sur son lieu, sur notre planète. Chaque pierre est un morceau d'histoire, une partie de l'histoire de notre maison. Chaque roche est vraiment spéciale, si seulement nous avons les yeux pour le voir.

 

Auteur: Brookshire Bethany

Info: https://www.scientificamerican.com/, 27 juin 2024

science-fiction

A l'époque où nous lisions ces livres, monsieur Keller, quand nous lisions Heinlein, Simak ou Edmond Hamilton, nous désirions nous immerger dans l'étrange... dans l'excessif. Et maintenant, eh bien... On y est !

Auteur: Wilson Robert Charles

Info: Les Perséides et autres nouvelles, "Divisé par l'infini"

[ futur-ancien ] [ arrivé ]

futur arrivé

Difficile d'imaginer, dans mon enfance, que les années 2020 montreraient si peu de changement, à part cet envahissement général des téléphones portables, doublé d'une très répandue mode des tatouages.

Auteur: Mg

Info: nov 2024

[ vingt-et-unième siècle ]

question

Est-ce que c'est l'univers qui se dilate ou l'observateur qui rétrécit ?

Auteur: Wilson Robert Charles

Info: Les Perséides et autres nouvelles

homme-animal

J'aimais que les Samis, respectent tellement l'ours qu'après en avoir tué un, l'avoir dépecé et mangé, ils récupéraient tous les os de l'animal vénéré et les enterraient en ayant pris soin de reconstituer le squelette, de donner à chaque os sa place originelle. Le tuer, le dépecer, le manger, mais le vénérer jusque dans la mort. Que son esprit poursuive paisiblement son voyage et ne vienne pas se venger.

Auteur: Gabriel Louise

Info: Au-delà du cercle polaire

[ ésotérisme ] [ sépulture ]