omniprésent sapiens

(FLP) quels sont les exemples, s'ils existent, d'une espèce qui, comme les humains, s'est adaptée à tous les biotopes ?

(Gemini) -  il n'existe pas d'espèce animale qui ait réussi à s'adapter à tous les biotopes de la planète avec le même niveau de succès que les humains.

Cependant, plusieurs espèces animales présentent une remarquable capacité d'adaptation et peuvent coloniser une large variété d'environnements comme

- le rat brun (Rattus norvegicus) rongeur cosmopolite qui se rencontre dans presque tous les continents et habitats, des villes aux déserts en passant par les forêts. Son succès repose sur sa grande intelligence, sa capacité à s'adapter à différents régimes alimentaires et sa reproduction rapide.

- Le faucon pèlerin (Falco peregrinus),  rapace e plus rapide du monde qu'on trouve sur tous les continents sauf l'Antarctique. Sa rapidité et sa vue perçante lui permettent de capturer des proies dans des environnements très différents.

- La mouette rieuse (Larus ridibundus), oiseau marin qui est présent sur toutes les côtes du monde et qui s'adapte facilement aux milieux artificiels comme les ports et les décharges publiques. Son opportunisme alimentaire lui permet de se nourrir de déchets et d'autres sources de nourriture facilement accessibles.

- L'ours brun, dans l'hémisphère nord...

Ces exemples illustrent la capacité remarquable de certaines espèces animales à s'adapter à des environnements très différents. Cependant, il est important de noter que aucune d'entre elles n'a le même niveau de succès d'adaptation que les humains, qui ont réussi à coloniser et à modifier presque tous les biotopes de la planète.

(FLP) Pas même les fourmis, d'autres petits animaux ou certains insectes ?

(Gemini) Il est vrai que certaines petites espèces animales, comme les fourmis, les cafards et certains insectes, présentent une grande capacité d'adaptation et peuvent coloniser une large variété d'environnements.

- Les fourmis, par exemple, sont présentes sur presque tous les continents et dans de nombreux habitats, des forêts tropicales aux déserts en passant par les villes. Elles ont développé des structures sociales complexes, des techniques de communication sophistiquées et la capacité à exploiter une grande variété de ressources alimentaires. 

- Les cafards sont également connus pour leur résilience et leur capacité à s'adapter à des environnements difficiles. Ils peuvent survivre dans des conditions de manque de nourriture et d'eau et sont résistants à de nombreux pesticides.

- Certains insectes, comme les mouches et les moustiques, ont également une grande capacité d'adaptation et peuvent coloniser des environnements très variés. Ils sont souvent vecteurs de maladies et peuvent poser des problèmes de santé publique.

Cependant même ces petites espèces n'ont pas le même niveau de succès d'adaptation que les humains.

(FLP) - Et le tardigrade ?

(GEMINI) Effectivement, le tardigrade, aussi appelé ours d'eau, est un animal microscopique connu pour sa résistance extrême aux conditions extrêmes. Il peut survivre à des températures allant de -459 degrés Celsius à 151 degrés Celsius, à des radiations intenses, à des pressions immenses et même au vide spatial.

On trouve cet extrémophile, (organisme capable de vivre dans des environnements que la plupart des autres espèces ne pourraient pas supporter) se trouve dans presque tous les milieux aquatiques et terrestres, y compris dans les sources chaudes, les glaciers et les mousses.

Cependant, il est important de noter que le tardigrade n'a pas le même niveau de succès d'adaptation que les humains car il ne sont pas capables, contrairement aux humains,  de coloniser et de modifier tous les biotopes de la planète. Ils sont limités à des environnements extrêmes où peu d'autres espèces peuvent survivre.Car les tardigrades n'ont pas les mêmes capacités cognitives que sapiens. Ils ne sont pas capables de résoudre des problèmes complexes, d'apprendre de nouvelles choses ou de développer des technologies.

(FLP) - Au niveau bactériel il y a ou il y a eu une complète diffusion sur terre, non ?

(Gemini)  Oui, c'est exact. Les bactéries sont les organismes les plus répandus sur Terre. On les trouve dans presque tous les environnements, des sources chaudes aux glaciers, en passant par le corps humain. Leur capacité d'adaptation exceptionnelle leur a permis de coloniser l'ensemble de la planète.

(FLP ) - Et les humains, on peut dire la même chose ?

(Gemini) - Non, pas du tout. Les humains sont certes présents sur tous les continents, mais leur répartition est beaucoup plus inégale que celle des bactéries. Il existe des zones densément peuplées, comme les grandes villes d'Asie, et d'autres zones très peu peuplées, comme les régions polaires. De plus, les humains ont un impact important sur leur environnement, ce qui peut limiter leur diffusion dans certains endroits.

(FLP) - Donc, on ne peut pas vraiment parler d'une diffusion complète des humains sur Terre ?

(Gemini) - Non, en effet. L'utilisation du terme "diffusion" n'est pas tout à fait appropriée dans le cas des humains. Il serait plus juste de parler de dispersion ou de colonisation. Les humains se sont dispersés à travers le monde au cours de l'histoire, mais leur répartition n'est pas homogène et ils continuent de modifier leur environnement de manière significative.

(FLP) - Donc, il y a une grande différence entre la diffusion des bactéries et celle des humains ?

Gemini - oui, les bactéries sont des organismes microscopiques qui se dispersent naturellement par le vent, l'eau et les animaux. Les humains, en revanche, sont des organismes beaucoup plus complexes qui ont développé des technologies et des modes de vie qui leur permettent de contrôler leur dispersion et de modifier leur environnement.



 

Auteur: Google Bard chatbot

Info: 19 mai 2024

[ ubiquité humaine ] [ homme-animal ] [ dialogue homme-machine ] [ évolution du vivant ]

dernières paroles

MA DERNIERE CARTOUCHE... ULTIME COMBAT POUR UNE CAUSE ORPHELINE
Non ! Le LAOS n'était pas une " colonie " comme les autres. Nous ne l'avions pas pris de force: il s'était donné à nous librement à la suite d'une sorte d'attirance réciproque nouée à l'occasion d'événements dramatiques. " A la conquête des coeurs ! " écrivait Auguste PAVIE dont la personnalité attachante avait séduit le vieux Roi Oun KHAM qui avait placé son royaume sous la protection de la France pour échapper à la cruelle tutelle du voisin siamois.
Non ! Les Laotiens ne sont pas un peuple comme les autres. Leur art de vivre, leur façon d'être heureux malgré, ou peut-être à cause, d'une extrême pauvreté ; leur aménité, leur nonchalance (parfois stigmatisée par leur laborieux voisin vietnamiens, la bouleversante douceur de leurs femmes, la gentillesse de leurs enfants en font un peuple à part dans un monde dominé par la loi du profit. A l'exception notable des H'mongs, victimes depuis 1975 d'un véritable génocide, ce ne sont pas de farouches guerriers mais ils savent, sans se plaindre, mourir au combat et ont le courage de se faire tuer en se portant au secours d'un frère d'armes. C'est ainsi que, le 17 juillet 1950 vers 14 h, près de Ban Saka, le chasseur Ba LAN, mortellement frappé à mes côtés, ne prononce qu'un mot, thièp, pour signaler qu'il est blessé ; il s'éteint, 10 heures plus tard, sans avoir une seule fois crié sa souffrance ! Et lorsque, le 7 juillet 1954, je me débats dans la Nam Hin Boun en crue sous les tirs d'une cinquantaine de Viets, le sergent LIENE qui a déjà traversé la rivière fait demi-tour et se jette è l'eau pour me secourir ; il est tué d'une balle dans la tête à quelques brasses de moi ! Et le lendemain (8 juillet), alors que, blessé, j'étais dans l'incapacité de franchir une barre calcaire de plusieurs centaines de mètres de haut pour rejoindre les miens, de braves paysans lao m'ont littéralement porté par-dessus l'obstacle, et cela au péril de leur propre existence !
Non ! Les Laotiens n'étaient pas des amis comme les autres, ceux qui vous oublient lorsque viennent les épreuves et les dangers : quand les Japonais exécutèrent leur " coup de force " du 9 mars 1945 avec une traîtrise peu en rapport avec les principes du " bushido ", il y eut, en de nombreux endroits, et notamment à Thakkek, une véritable chasse à l'homme blanc. Ceux qui étaient pris étaient souvent décapités. Monsieur Henri FRAISSE, Sous-préfet à Mortagne-au-Perche en 1991, se souvient : petit garçon habitant Thakkek avec ses parents, lui et sa famille ont été sauvés par des Laotiens qui, au péril de leur vie, les ont emmenés, cachés et nourris jusqu'à ce que tout danger soit écarté. Et, dans tout le pays, les Laotiens ont agi de même, au secours des Français menacés.
C'est dans ce contexte d'amitié partagée que la France, du temps de sa grandeur, à signé, après Dien Bien Phu dont le choix avait été dicté par le souci de protéger le Laos, trois traités garantissant la liberté et l'indépendance du royaume du Million d'Eléphants et du Parasol Blanc. D'abord le Traité de Genève de 1954 mettant fin à notre guerre d'Indochine. Ensuite, les Accords de Genève de 1962 garantissant la neutralité du Laos. Enfin, le Traité de Paris de 1973 pour le respect et la reconnaissance de l'indépendance, de la souveraineté et de l'intégrité territoriale du Royaume du Laos. Or ces accords ont été violés, sans réaction notable des signataires, par la République Démocratique du Viet Nam (devenue depuis République Socialiste du Viet Nam) : dès le retrait précipité des Américains fin 1975, d'importantes forces armées nord-vietnamiennes ont envahi le Laos et permis aux maigres effectifs communistes lao de s'emparer du pouvoir par la force lors du " coup d'état " du 2 décembre 1975. Il faut savoir que les effectifs vietnamiens engagés à cette occasion ont été (officiellement) démobilisés sur place et convertis en ouvriers travaillant dans le cadre d'un projet de développement rural financé par les aide internationales. En réalité, ces aides ne font qu'entretenir une armée d'occupation vietnamienne abritée dans la Zone Spéciale Stratégique de Xay Somboun (au sud-ouest de Xieng Khouang), véritable Base de regroupement de soldats et cache d'armes lourdes (artillerie et blindés). Ces importantes forces vietnamiennes sont toujours prêtes à intervenir sans délai en cas de soulèvement populaire ou de coup d'état contre le gouvernement actuel, mis en place par Hanoï. C'est d'ailleurs dans cette zone qu'ont eu lieu les répressions les plus féroces contre les résistants H'mongs désespérément accrochés au fameux massif du Phou BIA. En outre, il m'a été confirmé par différentes sources (dont certaines sont implantées au sein même du pseudo Gouvernement Laotien), que le Viet Nam avait procédé, depuis plusieurs années, à une massive colonisation de peuplement en installant au Laos, sur les meilleures terres, 3 millions de vietnamiens communistes bénéficiant d'avantages exceptionnels. De surcroît, on constate une mainmise des vietnamiens sur les différents services artisanaux (coiffeur. menuisier, épicier, boucher etc.) au détriment des Laotiens.
Lorsque, fin 1975, les Américains se sont " désengagés " du conflit vietnamien, je n'ai pas compris que le Laos allait perdre son indépendance et qu'une inhumaine dictature communiste allait lui être imposée par la force des armes. Nos gouvernants ont feint de croire qu'il s'agissait d'une affaire intérieure laotienne, ce qui les dispensait d'agir dans le cadre de nos engagements. Et lorsque le père Jean-Marie OLLIVIER, oblat de Marie Immaculée, a voulu dénoncer, pour en avoir été témoin, cette ingérence d'une puissance étrangère dans les affaires intérieures d'un état indépendant, on lui a répondu..., qu'on " ne voulait pas le savoir " ! J'ai, d'ailleurs, écrit à ce sujet un article contenant le récit détaillé du Père OLLIVIER sous le titre " Les lépreux de SOMSANOUK et le Missionnaire qui en savait trop ".
Par suite du mutisme complice des autorités françaises, je n'ai appris l'asservissement du Laos qu'en 1999, en lisant le témoignage terrifiant du Colonel Khamphan THAMMAKHANTI, l'un des rares rescapés de ces goulags qui font partie de la " culture " communiste. Ce récit, intitulé " La vérité sur le camp-prison N°01 ou camp de la mort au point 438-745? M'a été transmis par SAR le Général Tiao SAYAVONG, ancien commandant de la 1ère Région Militaire (Luang Prabang) et demi-frère du roi Sri Savang VATTHANA. Ce Général, que j'avais connu lieutenant à Thakkek en 1954, avait lui-même passé 16 ans en camp de " rééducation ". Quelque temps après avoir témoigné, lui et le Colonel THAMMAKHANTI sont morts des suites des mauvais traitements qu'ils avaient endurés,,,
Avec une grande naïveté, j'ai pensé que nos " média " et nos gouvernants n'étaient pas " au courant ". Il m'appartenait donc de dénoncer le crime. Ce que j'ai fait en m'adressant aux grands journaux, aux mouvements de défense des peuples opprimés, aux politiciens, à Mr CHIRAC puis à son épouse, à certaine vedette de la chanson, à Mr KOUCHINER. à Mr MENARD, à Mr d'ORMESSON, à Mr DEVEDJIAN, au candidat puis au Président SARKOZY et à son épouse. Les réponses sont allées du silence méprisant aux justifications minables ou mensongères. Et j'ai fini par comprendre qu'ils étaient tous " au parfum ", un parfum de cadavres, et que tous participaient à cette conspiration du silence qui protège les crimes communistes.
Et puis, au début de l'année 2010, est arrivé l'inacceptable : 4200 H'mongs enfermés depuis des décennies dans un " camp de regroupement " thaïlandais ont été livrés à leurs bourreaux lao-viets afin d'améliorer encore les bonnes relations (commerciales) nouées depuis déjà longtemps entre la République Démocratique Populaire Lao et le Royaume Thaïlandais. Survenant au moment où l'on " commémorait " la sinistre " rafle du Vel. D'Hiv. " Commise pour des raisons ethniques sur des effectifs comparables, ce crime (connu avant d'être consommé) aurait dû soulever une énorme vague d'indignation. C'était compter sans le pouvoir discrétionnaire des journalistes de tous bords qui ont littéralement escamoté l'événement. A part deux ou trois brefs communiqués, que personne n'a repris mais qui pourront, plus tard, servir d'alibi, et ce sont toutes les " belles consciences brevetées " qui sont restées muettes, enveloppant dans un linceul de silence les 4.200 H'mongs partis pour leur dernier voyage...
Après une période de découragement, j'ai décidé de jouer ma dernière carte ou, plus exactement, de tirer ms dernière cartouche. Dans ma tête. En d'autres termes, je vais me " faire sauter le caisson " pour expier ma part de honte et protester contre la lâche indifférence de nos responsables face au terrible malheur qui frappe nos amis Lao. Ce n'est pas un suicide mais un acte de guerre visant à secourir nos frères d'armes en danger de mort. Quant à vous, les gouvernants sans honneur, vous, les grands " média " sans courage et vous, les " collabos " sans vergogne, je vous crache mon sang et mon mépris à la gueule !
Je demande pardon à tous ceux qui m'aiment pour le chagrin que je vais leur causer. Signé : Le Colonel Robert JAMBON, Retraité des Troupes de Marine

Auteur: Jambon Robert

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Une nouvelle approche du calcul réinvente l'intelligence artificielle

Par l'imprégnation d'énormes vecteurs de sens sémantique, nous pouvons amener les machines à raisonner de manière plus abstraite et plus efficace qu'auparavant.

Malgré le succès retentissant de ChatGPT et d'autres grands modèles de langage, les réseaux de neurones artificiels (ANN) qui sous-tendent ces systèmes pourraient être sur la mauvaise voie.

D'une part, les ANN sont "super gourmands en énergie", a déclaré Cornelia Fermüller , informaticienne à l'Université du Maryland. "Et l'autre problème est [leur] manque de transparence." De tels systèmes sont si compliqués que personne ne comprend vraiment ce qu'ils font, ou pourquoi ils fonctionnent si bien. Ceci, à son tour, rend presque impossible de les amener à raisonner par analogie, ce que font les humains - en utilisant des symboles pour les objets, les idées et les relations entre eux.

Ces lacunes proviennent probablement de la structure actuelle des RNA et de leurs éléments constitutifs : les neurones artificiels individuels. Chaque neurone reçoit des entrées, effectue des calculs et produit des sorties. Les RNA modernes sont des réseaux élaborés de ces unités de calcul, formés pour effectuer des tâches spécifiques.

Pourtant, les limites des RNA sont évidentes depuis longtemps. Considérez, par exemple, un ANN qui sépare les cercles et les carrés. Une façon de le faire est d'avoir deux neurones dans sa couche de sortie, un qui indique un cercle et un qui indique un carré. Si vous voulez que votre ANN discerne également la couleur de la forme - bleu ou rouge - vous aurez besoin de quatre neurones de sortie : un pour le cercle bleu, le carré bleu, le cercle rouge et le carré rouge. Plus de fonctionnalités signifie encore plus de neurones.

Cela ne peut pas être la façon dont notre cerveau perçoit le monde naturel, avec toutes ses variations. "Vous devez proposer que, eh bien, vous avez un neurone pour toutes les combinaisons", a déclaré Bruno Olshausen , neuroscientifique à l'Université de Californie à Berkeley. "Donc, vous auriez dans votre cerveau, [disons,] un détecteur Volkswagen violet."

Au lieu de cela, Olshausen et d'autres soutiennent que l'information dans le cerveau est représentée par l'activité de nombreux neurones. Ainsi, la perception d'une Volkswagen violette n'est pas codée comme les actions d'un seul neurone, mais comme celles de milliers de neurones. Le même ensemble de neurones, tirant différemment, pourrait représenter un concept entièrement différent (une Cadillac rose, peut-être).

C'est le point de départ d'une approche radicalement différente de l'informatique connue sous le nom d'informatique hyperdimensionnelle. La clé est que chaque élément d'information, comme la notion d'une voiture, ou sa marque, son modèle ou sa couleur, ou tout cela ensemble, est représenté comme une seule entité : un vecteur hyperdimensionnel.

Un vecteur est simplement un tableau ordonné de nombres. Un vecteur 3D, par exemple, comprend trois nombres : les coordonnées x , y et z d'un point dans l'espace 3D. Un vecteur hyperdimensionnel, ou hypervecteur, pourrait être un tableau de 10 000 nombres, par exemple, représentant un point dans un espace à 10 000 dimensions. Ces objets mathématiques et l'algèbre pour les manipuler sont suffisamment flexibles et puissants pour amener l'informatique moderne au-delà de certaines de ses limites actuelles et favoriser une nouvelle approche de l'intelligence artificielle.

"C'est ce qui m'a le plus enthousiasmé, pratiquement de toute ma carrière", a déclaré Olshausen. Pour lui et pour beaucoup d'autres, l'informatique hyperdimensionnelle promet un nouveau monde dans lequel l'informatique est efficace et robuste, et les décisions prises par les machines sont entièrement transparentes.

Entrez dans les espaces de grande dimension

Pour comprendre comment les hypervecteurs rendent le calcul possible, revenons aux images avec des cercles rouges et des carrés bleus. Nous avons d'abord besoin de vecteurs pour représenter les variables SHAPE et COLOR. Ensuite, nous avons également besoin de vecteurs pour les valeurs pouvant être affectées aux variables : CERCLE, CARRÉ, BLEU et ROUGE.

Les vecteurs doivent être distincts. Cette distinction peut être quantifiée par une propriété appelée orthogonalité, ce qui signifie être à angle droit. Dans l'espace 3D, il existe trois vecteurs orthogonaux entre eux : un dans la direction x , un autre dans la direction y et un troisième dans la direction z . Dans un espace à 10 000 dimensions, il existe 10 000 vecteurs mutuellement orthogonaux.

Mais si nous permettons aux vecteurs d'être presque orthogonaux, le nombre de ces vecteurs distincts dans un espace de grande dimension explose. Dans un espace à 10 000 dimensions, il existe des millions de vecteurs presque orthogonaux.

Créons maintenant des vecteurs distincts pour représenter FORME, COULEUR, CERCLE, CARRÉ, BLEU et ROUGE. Parce qu'il y a tellement de vecteurs presque orthogonaux possibles dans un espace de grande dimension, vous pouvez simplement assigner six vecteurs aléatoires pour représenter les six éléments ; ils sont presque garantis d'être presque orthogonaux. "La facilité de créer des vecteurs presque orthogonaux est une raison majeure d'utiliser la représentation hyperdimensionnelle", a écrit Pentti Kanerva , chercheur au Redwood Center for Theoretical Neuroscience de l'Université de Californie à Berkeley, dans un article influent de 2009.

L'article s'appuyait sur des travaux effectués au milieu des années 1990 par Kanerva et Tony Plate, alors étudiant au doctorat avec Geoff Hinton à l'Université de Toronto. Les deux ont développé indépendamment l'algèbre pour manipuler les hypervecteurs et ont fait allusion à son utilité pour le calcul en haute dimension.

Étant donné nos hypervecteurs pour les formes et les couleurs, le système développé par Kanerva et Plate nous montre comment les manipuler à l'aide de certaines opérations mathématiques. Ces actions correspondent à des manières de manipuler symboliquement des concepts.

La première opération est la multiplication. C'est une façon de combiner les idées. Par exemple, multiplier le vecteur FORME par le vecteur CERCLE lie les deux en une représentation de l'idée "LA FORME est CERCLE". Ce nouveau vecteur "lié" est presque orthogonal à la fois à SHAPE et à CIRCLE. Et les composants individuels sont récupérables - une caractéristique importante si vous souhaitez extraire des informations à partir de vecteurs liés. Étant donné un vecteur lié qui représente votre Volkswagen, vous pouvez dissocier et récupérer le vecteur pour sa couleur : VIOLET.

La deuxième opération, l'addition, crée un nouveau vecteur qui représente ce qu'on appelle une superposition de concepts. Par exemple, vous pouvez prendre deux vecteurs liés, "SHAPE is CIRCLE" et "COLOR is RED", et les additionner pour créer un vecteur qui représente une forme circulaire de couleur rouge. Là encore, le vecteur superposé peut être décomposé en ses constituants.

La troisième opération est la permutation ; cela implique de réorganiser les éléments individuels des vecteurs. Par exemple, si vous avez un vecteur tridimensionnel avec des valeurs étiquetées x , y et z , la permutation peut déplacer la valeur de x vers y , y vers z et z vers x. "La permutation vous permet de construire une structure", a déclaré Kanerva. "Ça permet de gérer des séquences, des choses qui se succèdent." Considérons deux événements, représentés par les hypervecteurs A et B. Nous pouvons les superposer en un seul vecteur, mais cela détruirait les informations sur l'ordre des événements. La combinaison de l'addition et de la permutation préserve l'ordre ; les événements peuvent être récupérés dans l'ordre en inversant les opérations.

Ensemble, ces trois opérations se sont avérées suffisantes pour créer une algèbre formelle d'hypervecteurs permettant un raisonnement symbolique. Mais de nombreux chercheurs ont été lents à saisir le potentiel de l'informatique hyperdimensionnelle, y compris Olshausen. "Cela n'a tout simplement pas été pris en compte", a-t-il déclaré.

Exploiter le pouvoir

En 2015, un étudiant d'Olshausen nommé Eric Weiss a démontré un aspect des capacités uniques de l'informatique hyperdimensionnelle. Weiss a compris comment représenter une image complexe comme un seul vecteur hyperdimensionnel contenant des informations sur tous les objets de l'image, y compris leurs propriétés, telles que les couleurs, les positions et les tailles.

"Je suis pratiquement tombé de ma chaise", a déclaré Olshausen. "Tout d'un coup, l'ampoule s'est allumée."

Bientôt, d'autres équipes ont commencé à développer des algorithmes hyperdimensionnels pour reproduire des tâches simples que les réseaux de neurones profonds avaient commencé à effectuer environ deux décennies auparavant, comme la classification d'images.

Considérons un ensemble de données annotées composé d'images de chiffres manuscrits. Un algorithme analyse les caractéristiques de chaque image en utilisant un schéma prédéterminé. Il crée ensuite un hypervecteur pour chaque image. Ensuite, l'algorithme ajoute les hypervecteurs pour toutes les images de zéro pour créer un hypervecteur pour l'idée de zéro. Il fait ensuite la même chose pour tous les chiffres, créant 10 hypervecteurs "de classe", un pour chaque chiffre.

Maintenant, l'algorithme reçoit une image non étiquetée. Il crée un hypervecteur pour cette nouvelle image, puis compare l'hypervecteur aux hypervecteurs de classe stockés. Cette comparaison détermine le chiffre auquel la nouvelle image ressemble le plus.

Pourtant, ce n'est que le début. Les points forts de l'informatique hyperdimensionnelle résident dans la capacité de composer et de décomposer des hypervecteurs pour le raisonnement. La dernière démonstration en date a eu lieu en mars, lorsqu'Abbas Rahimi et ses collègues d'IBM Research à Zurich ont utilisé l'informatique hyperdimensionnelle avec des réseaux de neurones pour résoudre un problème classique de raisonnement visuel abstrait - un défi important pour les RNA typiques, et même certains humains. Connu sous le nom de matrices progressives de Raven, le problème présente des images d'objets géométriques dans, disons, une grille 3 par 3. Une position dans la grille est vide. Le sujet doit choisir, parmi un ensemble d'images candidates, l'image qui correspond le mieux au blanc.

"Nous avons dit:" C'est vraiment ... l'exemple qui tue pour le raisonnement abstrait visuel, allons-y "", a déclaré Rahimi.

Pour résoudre le problème à l'aide de l'informatique hyperdimensionnelle, l'équipe a d'abord créé un dictionnaire d'hypervecteurs pour représenter les objets dans chaque image ; chaque hypervecteur du dictionnaire représente un objet et une combinaison de ses attributs. L'équipe a ensuite formé un réseau de neurones pour examiner une image et générer un hypervecteur bipolaire - un élément peut être +1 ou -1 - aussi proche que possible d'une superposition d'hypervecteurs dans le dictionnaire ; l'hypervecteur généré contient donc des informations sur tous les objets et leurs attributs dans l'image. "Vous guidez le réseau de neurones vers un espace conceptuel significatif", a déclaré Rahimi.

Une fois que le réseau a généré des hypervecteurs pour chacune des images de contexte et pour chaque candidat pour l'emplacement vide, un autre algorithme analyse les hypervecteurs pour créer des distributions de probabilité pour le nombre d'objets dans chaque image, leur taille et d'autres caractéristiques. Ces distributions de probabilité, qui parlent des caractéristiques probables à la fois du contexte et des images candidates, peuvent être transformées en hypervecteurs, permettant l'utilisation de l'algèbre pour prédire l'image candidate la plus susceptible de remplir l'emplacement vacant.

Leur approche était précise à près de 88 % sur un ensemble de problèmes, tandis que les solutions de réseau neuronal uniquement étaient précises à moins de 61 %. L'équipe a également montré que, pour les grilles 3 par 3, leur système était presque 250 fois plus rapide qu'une méthode traditionnelle qui utilise des règles de logique symbolique pour raisonner, car cette méthode doit parcourir un énorme livre de règles pour déterminer la bonne prochaine étape.

Un début prometteur

Non seulement l'informatique hyperdimensionnelle nous donne le pouvoir de résoudre symboliquement des problèmes, mais elle résout également certains problèmes épineux de l'informatique traditionnelle. Les performances des ordinateurs d'aujourd'hui se dégradent rapidement si les erreurs causées, par exemple, par un retournement de bit aléatoire (un 0 devient 1 ou vice versa) ne peuvent pas être corrigées par des mécanismes de correction d'erreurs intégrés. De plus, ces mécanismes de correction d'erreurs peuvent imposer une pénalité sur les performances allant jusqu'à 25 %, a déclaré Xun Jiao , informaticien à l'Université de Villanova.

Le calcul hyperdimensionnel tolère mieux les erreurs, car même si un hypervecteur subit un nombre important de retournements de bits aléatoires, il reste proche du vecteur d'origine. Cela implique que tout raisonnement utilisant ces vecteurs n'est pas significativement impacté face aux erreurs. L'équipe de Jiao a montré que ces systèmes sont au moins 10 fois plus tolérants aux pannes matérielles que les ANN traditionnels, qui sont eux-mêmes des ordres de grandeur plus résistants que les architectures informatiques traditionnelles. "Nous pouvons tirer parti de toute [cette] résilience pour concevoir du matériel efficace", a déclaré Jiao.

Un autre avantage de l'informatique hyperdimensionnelle est la transparence : l'algèbre vous indique clairement pourquoi le système a choisi la réponse qu'il a choisie. Il n'en va pas de même pour les réseaux de neurones traditionnels. Olshausen, Rahimi et d'autres développent des systèmes hybrides dans lesquels les réseaux de neurones cartographient les éléments du monde physique en hypervecteurs, puis l'algèbre hyperdimensionnelle prend le relais. "Des choses comme le raisonnement analogique vous tombent dessus", a déclaré Olshausen. "C'est ce que nous devrions attendre de tout système d'IA. Nous devrions pouvoir le comprendre comme nous comprenons un avion ou un téléviseur.

Tous ces avantages par rapport à l'informatique traditionnelle suggèrent que l'informatique hyperdimensionnelle est bien adaptée à une nouvelle génération de matériel extrêmement robuste et à faible consommation d'énergie. Il est également compatible avec les "systèmes informatiques en mémoire", qui effectuent le calcul sur le même matériel qui stocke les données (contrairement aux ordinateurs von Neumann existants qui transfèrent inefficacement les données entre la mémoire et l'unité centrale de traitement). Certains de ces nouveaux appareils peuvent être analogiques, fonctionnant à très basse tension, ce qui les rend économes en énergie mais également sujets aux bruits aléatoires. Pour l'informatique de von Neumann, ce caractère aléatoire est "le mur que vous ne pouvez pas franchir", a déclaré Olshausen. Mais avec l'informatique hyperdimensionnelle, "vous pouvez simplement percer".

Malgré ces avantages, l'informatique hyperdimensionnelle en est encore à ses balbutiements. "Il y a un vrai potentiel ici", a déclaré Fermüller. Mais elle souligne qu'il doit encore être testé contre des problèmes du monde réel et à des échelles plus grandes, plus proches de la taille des réseaux de neurones modernes.

"Pour les problèmes à grande échelle, cela nécessite un matériel très efficace", a déclaré Rahimi. "Par exemple, comment [faites-vous] une recherche efficace sur plus d'un milliard d'articles ?"

Tout cela devrait venir avec le temps, a déclaré Kanerva. "Il y a d'autres secrets [que] les espaces de grande dimension détiennent", a-t-il déclaré. "Je vois cela comme le tout début du temps pour le calcul avec des vecteurs."

Auteur: Ananthaswamy Anil

Info: https://www.quantamagazine.org/ Mais 2023

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