How computers are learning to be creative | Blaise Agüera y Arcas

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TED


Veuillez double-cliquer sur les sous-titres anglais ci-dessous pour lire la vidéo.

Traducteur: Morgane Quilfen Relecteur: Juliet Vdt
00:12
So, I lead a team at Google that works on machine intelligence;
0
12800
3124
Chez Google, l'équipe que je dirige travaille sur l'intelligence artificielle,
00:15
in other words, the engineering discipline of making computers and devices
1
15948
4650
c'est-à-dire à créer des ordinateurs et des appareils
00:20
able to do some of the things that brains do.
2
20622
2419
capables de faire une partie de ce que fait le cerveau.
00:23
And this makes us interested in real brains
3
23439
3099
Nous sommes donc très intéressés par les vrais cerveaux
00:26
and neuroscience as well,
4
26562
1289
ainsi que la neuroscience,
00:27
and especially interested in the things that our brains do
5
27875
4172
en particulier les choses que nos cerveaux font
00:32
that are still far superior to the performance of computers.
6
32071
4042
avec une performance bien supérieure à celle des ordinateurs.
00:37
Historically, one of those areas has been perception,
7
37209
3609
Historiquement, un de ces domaines est la perception,
00:40
the process by which things out there in the world --
8
40842
3039
le processus permettant aux choses du monde,
00:43
sounds and images --
9
43905
1584
les sons et les images,
00:45
can turn into concepts in the mind.
10
45513
2178
de devenir des concepts dans notre esprit.
00:48
This is essential for our own brains,
11
48235
2517
C'est essentiel pour nos propres cerveaux
00:50
and it's also pretty useful on a computer.
12
50776
2464
et est très utile pour un ordinateur.
00:53
The machine perception algorithms, for example, that our team makes,
13
53636
3350
Les algorithmes de perception des machines, comme ceux de mon équipe,
nous permettent de rechercher des images sur Google
00:57
are what enable your pictures on Google Photos to become searchable,
14
57010
3874
01:00
based on what's in them.
15
60908
1397
selon ce qu'elles représentent.
01:03
The flip side of perception is creativity:
16
63594
3493
Le revers de la perception est la créativité :
01:07
turning a concept into something out there into the world.
17
67111
3038
transformer un concept en un objet du monde extérieur.
01:10
So over the past year, our work on machine perception
18
70173
3555
Au cours de l'année, notre travail sur la perception des machines
01:13
has also unexpectedly connected with the world of machine creativity
19
73752
4859
a été lié, de façon inattendue, au monde de la créativité des machines
01:18
and machine art.
20
78635
1160
et de l'art des machines.
01:20
I think Michelangelo had a penetrating insight
21
80556
3284
Je pense que Michel-Ange avait une vision perspicace
01:23
into to this dual relationship between perception and creativity.
22
83864
3656
de cette double relation entre la perception et la créativité.
01:28
This is a famous quote of his:
23
88023
2006
Voici une de ses citations connue :
01:30
"Every block of stone has a statue inside of it,
24
90053
3323
« Chaque bloc de pierre renferme une statue
01:34
and the job of the sculptor is to discover it."
25
94036
3002
et c'est le rôle du sculpteur de la découvrir. »
01:38
So I think that what Michelangelo was getting at
26
98029
3216
Je pense que ce que Michel-Ange voulait exprimer
01:41
is that we create by perceiving,
27
101269
3180
c'est que nous créons ce que nous perçevons
01:44
and that perception itself is an act of imagination
28
104473
3023
et que cette perception est elle-même un acte d'imagination
01:47
and is the stuff of creativity.
29
107520
2461
et est le produit de la créativité.
01:50
The organ that does all the thinking and perceiving and imagining,
30
110691
3925
L'organe qui pense et perçoit et imagine
01:54
of course, is the brain.
31
114640
1588
est, bien-sûr, le cerveau.
01:57
And I'd like to begin with a brief bit of history
32
117089
2545
Et j'aimerais commencer avec une brève histoire
01:59
about what we know about brains.
33
119658
2302
de ce que nous savons sur le cerveau.
02:02
Because unlike, say, the heart or the intestines,
34
122496
2446
Car, contrairement au cœur ou aux intestins,
02:04
you really can't say very much about a brain by just looking at it,
35
124966
3144
on ne peut pas dire grand chose sur le cerveau en le regardant,
02:08
at least with the naked eye.
36
128134
1412
tout du moins pas à l’œil nu.
02:09
The early anatomists who looked at brains
37
129983
2416
Les premiers anatomistes qui ont étudié le cerveau
02:12
gave the superficial structures of this thing all kinds of fanciful names,
38
132423
3807
ont donné aux structures superficielles des tas de jolis noms
02:16
like hippocampus, meaning "little shrimp."
39
136254
2433
tels que l'hippocampe, soit « petit champignon ».
02:18
But of course that sort of thing doesn't tell us very much
40
138711
2764
Bien-sûr, ce genre de choses ne nous dit pas
ce qu'il se passe à l'intérieur.
02:21
about what's actually going on inside.
41
141499
2318
02:24
The first person who, I think, really developed some kind of insight
42
144780
3613
La première personne qui, à mon avis, s'est fait une idée
02:28
into what was going on in the brain
43
148417
1930
de ce qu'il se passait dans le cerveau
02:30
was the great Spanish neuroanatomist, Santiago Ramón y Cajal,
44
150371
3920
était le neuroanatomiste espagnol, Santiago Ramón y Cajal,
02:34
in the 19th century,
45
154315
1544
au 19ème siècle.
02:35
who used microscopy and special stains
46
155883
3755
Il a utilisé la microscopie et des colorants spéciaux
02:39
that could selectively fill in or render in very high contrast
47
159662
4170
qui pouvaient colorer ou créer un fort contraste
02:43
the individual cells in the brain,
48
163856
2008
dans les différentes cellules du cerveau
02:45
in order to start to understand their morphologies.
49
165888
3154
afin de commencer à comprendre leur morphologie.
02:49
And these are the kinds of drawings that he made of neurons
50
169972
2891
Il a fait ce genre de dessins représentant les neurones
02:52
in the 19th century.
51
172887
1209
au 19ème siècle.
02:54
This is from a bird brain.
52
174120
1884
Ceci est un cerveau d'oiseau.
02:56
And you see this incredible variety of different sorts of cells,
53
176028
3057
Vous voyez cette incroyable diversité de type de cellules,
même la théorie cellulaire était relativement nouvelle à l'époque.
02:59
even the cellular theory itself was quite new at this point.
54
179109
3435
03:02
And these structures,
55
182568
1278
Ces structures,
03:03
these cells that have these arborizations,
56
183870
2259
ces cellules avec ces arborisations,
03:06
these branches that can go very, very long distances --
57
186153
2608
ces branches parcourant de très grandes distances,
03:08
this was very novel at the time.
58
188785
1616
tout cela était nouveau à l'époque.
03:10
They're reminiscent, of course, of wires.
59
190779
2903
Elles nous rappellent des câbles.
03:13
That might have been obvious to some people in the 19th century;
60
193706
3457
Au 19ème siècle, cela semblait peut-être évident à certains :
03:17
the revolutions of wiring and electricity were just getting underway.
61
197187
4314
la révolution du câblage électrique venait de commencer.
03:21
But in many ways,
62
201964
1178
Mais de bien des façons,
03:23
these microanatomical drawings of Ramón y Cajal's, like this one,
63
203166
3313
ces dessins micro-anatomiques de Ramón y Cajal, comme celui-ci,
03:26
they're still in some ways unsurpassed.
64
206503
2332
n'ont toujours pas été surpassés.
03:28
We're still more than a century later,
65
208859
1854
Plus d'un siècle plus tard,
03:30
trying to finish the job that Ramón y Cajal started.
66
210737
2825
nous essayons toujours de finir le travail entamé par Ramón y Cajal.
03:33
These are raw data from our collaborators
67
213586
3134
Voici des données brutes venant de nos collaborateurs
03:36
at the Max Planck Institute of Neuroscience.
68
216744
2881
à l'Institut de Neuroscience Max Planck.
03:39
And what our collaborators have done
69
219649
1790
Nos collaborateurs ont imagé
03:41
is to image little pieces of brain tissue.
70
221463
5001
de petits morceaux de tissu cérébral.
03:46
The entire sample here is about one cubic millimeter in size,
71
226488
3326
L'échantillon fait environ un millimètre cube
03:49
and I'm showing you a very, very small piece of it here.
72
229838
2621
et je vous en montre un très petite portion.
03:52
That bar on the left is about one micron.
73
232483
2346
Le trait sur la gauche fait environ un micron.
03:54
The structures you see are mitochondria
74
234853
2409
Les structures que vous voyez sont des mitochondries
03:57
that are the size of bacteria.
75
237286
2044
faisant la taille d'une bactérie.
03:59
And these are consecutive slices
76
239354
1551
Voici des coupes consécutives
04:00
through this very, very tiny block of tissue.
77
240929
3148
de ce très petit bloc de tissu.
04:04
Just for comparison's sake,
78
244101
2403
Si vous voulez comparer,
04:06
the diameter of an average strand of hair is about 100 microns.
79
246528
3792
le diamètre moyen d'un cheveu est d'environ 100 microns.
04:10
So we're looking at something much, much smaller
80
250344
2274
Nous regardons quelque chose de beaucoup plus petit qu'un cheveu.
04:12
than a single strand of hair.
81
252642
1398
Avec ce genre de coupes séquentielles en microscopie électronique,
04:14
And from these kinds of serial electron microscopy slices,
82
254064
4031
04:18
one can start to make reconstructions in 3D of neurons that look like these.
83
258119
5008
nous pouvons en faire des reconstructions en 3D des neurones comme celle-ci.
04:23
So these are sort of in the same style as Ramón y Cajal.
84
263151
3157
Cela ressemble à ce qu'a fait Ramón y Cajal.
04:26
Only a few neurons lit up,
85
266332
1492
Seuls quelques neurones s'allument, sinon nous n'y verrions rien,
04:27
because otherwise we wouldn't be able to see anything here.
86
267848
2781
04:30
It would be so crowded,
87
270653
1312
Cela serait trop dense,
04:31
so full of structure,
88
271989
1330
trop rempli structures,
04:33
of wiring all connecting one neuron to another.
89
273343
2724
de câbles connectant les neurones entre eux.
04:37
So Ramón y Cajal was a little bit ahead of his time,
90
277293
2804
Ramón y Cajal était en avance pour son époque
04:40
and progress on understanding the brain
91
280121
2555
et les progrès faits dans la compréhension du cerveau
04:42
proceeded slowly over the next few decades.
92
282700
2271
ont avancé lentement au cours des décades suivantes.
04:45
But we knew that neurons used electricity,
93
285455
2853
Mais nous savions que les neurones utilisaient l'électricité
04:48
and by World War II, our technology was advanced enough
94
288332
2936
et, en 1945, notre technologie était assez avancée
04:51
to start doing real electrical experiments on live neurons
95
291292
2806
pour entamer de vraies expériences électrique sur des neurones
04:54
to better understand how they worked.
96
294122
2106
pour mieux comprendre leur fonctionnement.
04:56
This was the very same time when computers were being invented,
97
296631
4356
C'est au même moment que les ordinateurs furent inventés,
05:01
very much based on the idea of modeling the brain --
98
301011
3100
dans l'idée de modéliser le cerveau ;
05:04
of "intelligent machinery," as Alan Turing called it,
99
304135
3085
une « machine intelligente », comme disait Alan Turing,
05:07
one of the fathers of computer science.
100
307244
1991
un des pères de l'informatique.
05:09
Warren McCulloch and Walter Pitts looked at Ramón y Cajal's drawing
101
309923
4632
Warren McCulloch et Walter Pitts ont regardé les dessins que Ramón y Cajal
05:14
of visual cortex,
102
314579
1317
avait fait du cortex visuel
05:15
which I'm showing here.
103
315920
1562
et qui sont présentés ici.
05:17
This is the cortex that processes imagery that comes from the eye.
104
317506
4442
C'est le cortex qui traite les images venant de l’œil.
05:22
And for them, this looked like a circuit diagram.
105
322424
3508
Pour eux, cela ressemblait à un schéma électrique.
05:26
So there are a lot of details in McCulloch and Pitts's circuit diagram
106
326353
3835
Il y a de nombreux détails dans leur schéma électrique
05:30
that are not quite right.
107
330212
1352
qui ne sont pas exacts.
05:31
But this basic idea
108
331588
1235
Mais l'idée de base selon laquelle le cortex visuel
05:32
that visual cortex works like a series of computational elements
109
332847
3992
fonctionne comme une série de composants électroniques
05:36
that pass information one to the next in a cascade,
110
336863
2746
relayant l'information à la cascade suivante
05:39
is essentially correct.
111
339633
1602
est globalement correcte.
05:41
Let's talk for a moment
112
341259
2350
Considérons un instant
05:43
about what a model for processing visual information would need to do.
113
343633
4032
ce qu'un modèle de traitement d'information visuelle ferait.
05:48
The basic task of perception
114
348228
2741
La tâche basique de perception
05:50
is to take an image like this one and say,
115
350993
4194
est de prendre une image comme celle-ci et de dire :
« c'est un oiseau »,
05:55
"That's a bird,"
116
355211
1176
05:56
which is a very simple thing for us to do with our brains.
117
356411
2874
ce qui est, pour nous, très simple à faire grâce à nos cerveaux.
05:59
But you should all understand that for a computer,
118
359309
3421
Mais vous devriez tous comprendre que pour un ordinateur
06:02
this was pretty much impossible just a few years ago.
119
362754
3087
c'était quelque chose d'impossible il y a quelques années.
06:05
The classical computing paradigm
120
365865
1916
Le paradigme classique de l'informatique
06:07
is not one in which this task is easy to do.
121
367805
2507
ne permet pas d'accomplir cette tâche simplement.
06:11
So what's going on between the pixels,
122
371366
2552
Ce qu'il se passe entre les pixels,
06:13
between the image of the bird and the word "bird,"
123
373942
4028
entre l'image de l'oiseau et le mot « oiseau »,
06:17
is essentially a set of neurons connected to each other
124
377994
2814
c'est un ensemble de neurones connectés entre eux
06:20
in a neural network,
125
380832
1155
à travers un réseau neuronal, comme représenté ici.
06:22
as I'm diagramming here.
126
382011
1223
06:23
This neural network could be biological, inside our visual cortices,
127
383258
3272
Ce réseau neuronal peut être biologique, comme dans nos cortex visuels
06:26
or, nowadays, we start to have the capability
128
386554
2162
ou, de nos jours, nous avons la capacité
06:28
to model such neural networks on the computer.
129
388740
2454
de modéliser des réseaux neuronaux en informatique.
06:31
And I'll show you what that actually looks like.
130
391834
2353
Je vais vous montrer ce à quoi cela ressemble.
06:34
So the pixels you can think about as a first layer of neurons,
131
394211
3416
Vous pouvez voir les pixels comme la première couche de neurones,
06:37
and that's, in fact, how it works in the eye --
132
397651
2239
c'est ainsi que l’œil fonctionne :
06:39
that's the neurons in the retina.
133
399914
1663
ce sont les neurones dans la rétine.
06:41
And those feed forward
134
401601
1500
Ils transmettent l'information
06:43
into one layer after another layer, after another layer of neurons,
135
403125
3403
couche après couche de neurones,
06:46
all connected by synapses of different weights.
136
406552
3033
tous connectés par des synapses de différents poids.
06:49
The behavior of this network
137
409609
1335
Le comportement de ce réseau
06:50
is characterized by the strengths of all of those synapses.
138
410968
3284
est caractérisé par les forces de toutes ces synapses.
06:54
Those characterize the computational properties of this network.
139
414276
3288
Elles caractérisent les propriétés informatiques de ce réseau.
06:57
And at the end of the day,
140
417588
1470
Finalement,
vous avez un neurone ou un petit groupe de neurones
06:59
you have a neuron or a small group of neurons
141
419082
2447
07:01
that light up, saying, "bird."
142
421553
1647
qui s'allument et disent « oiseau ».
07:03
Now I'm going to represent those three things --
143
423824
3132
Je vais représenter ces trois choses :
07:06
the input pixels and the synapses in the neural network,
144
426980
4696
les pixels en entrée et les synapses du réseau neuronal,
07:11
and bird, the output --
145
431700
1585
et l'oiseau, la sortie,
07:13
by three variables: x, w and y.
146
433309
3057
avec trois variables : x, w et y.
07:16
There are maybe a million or so x's --
147
436853
1811
Il y a peut-être un million de x :
07:18
a million pixels in that image.
148
438688
1953
un million de pixels par image.
07:20
There are billions or trillions of w's,
149
440665
2446
Il y a des milliards ou des billions de w
07:23
which represent the weights of all these synapses in the neural network.
150
443135
3421
qui représentent le poids de toutes ces synapses du réseau neuronal.
07:26
And there's a very small number of y's,
151
446580
1875
Et il y a très peu de y,
07:28
of outputs that that network has.
152
448479
1858
de sorties présentes dans le réseau.
07:30
"Bird" is only four letters, right?
153
450361
1749
« Oiseau » n'a que six lettres.
07:33
So let's pretend that this is just a simple formula,
154
453088
3426
Prétendons que la formule est simple :
07:36
x "x" w = y.
155
456538
2163
x « fois » w = y.
07:38
I'm putting the times in scare quotes
156
458725
2036
Je mets fois entre guillements
07:40
because what's really going on there, of course,
157
460785
2280
car ce qu'il se passe vraiment est bien-sûr
une série complexe d'opérations mathématiques.
07:43
is a very complicated series of mathematical operations.
158
463089
3046
07:47
That's one equation.
159
467172
1221
C'est une équation.
07:48
There are three variables.
160
468417
1672
Il y a trois variables.
07:50
And we all know that if you have one equation,
161
470113
2726
Nous savons tous qu'avec une équation,
07:52
you can solve one variable by knowing the other two things.
162
472863
3642
vous pouvez trouver une variable si vous connaissez les deux autres.
07:57
So the problem of inference,
163
477158
3380
Le problème de l'inférence,
08:00
that is, figuring out that the picture of a bird is a bird,
164
480562
2873
c'est-à-dire trouver que la photo de l'oiseau est un oiseau,
08:03
is this one:
165
483459
1274
est le suivant :
08:04
it's where y is the unknown and w and x are known.
166
484757
3459
y est l'inconnue et w et x sont connus.
08:08
You know the neural network, you know the pixels.
167
488240
2459
Vous connaissez le réseau neuronal et les pixels.
08:10
As you can see, that's actually a relatively straightforward problem.
168
490723
3327
Comme vous le voyez, c'est un problème plutôt simple à résoudre.
Vous multipliez deux par trois et vous avez fini.
08:14
You multiply two times three and you're done.
169
494074
2186
08:16
I'll show you an artificial neural network
170
496862
2123
Je vais vous montrer un réseau neuronal
08:19
that we've built recently, doing exactly that.
171
499009
2296
que nous avons créé récemment et qui fait cela.
08:21
This is running in real time on a mobile phone,
172
501634
2860
Il tourne en temps réel sur un téléphone portable,
08:24
and that's, of course, amazing in its own right,
173
504518
3313
bien-sur, c'est génial en soi
08:27
that mobile phones can do so many billions and trillions of operations
174
507855
3468
que les portables puissent faire
des milliards et billions d'opérations par seconde.
08:31
per second.
175
511347
1248
08:32
What you're looking at is a phone
176
512619
1615
Vous regardez un téléphone
08:34
looking at one after another picture of a bird,
177
514258
3547
considérant à la suite plusieurs images d'oiseaux
08:37
and actually not only saying, "Yes, it's a bird,"
178
517829
2715
et ne disant pas seulement que c'est un oiseau
08:40
but identifying the species of bird with a network of this sort.
179
520568
3411
mais identifiant l'espèce d'oiseau avec un réseau de ce genre.
08:44
So in that picture,
180
524890
1826
Dans cette image,
08:46
the x and the w are known, and the y is the unknown.
181
526740
3802
le x et le w sont connus et le y est l'inconnue.
08:50
I'm glossing over the very difficult part, of course,
182
530566
2508
Je fais abstraction de la partie complexe, bien-sûr,
08:53
which is how on earth do we figure out the w,
183
533098
3861
qui est : comment trouver le w,
08:56
the brain that can do such a thing?
184
536983
2187
le cerveau est-il capable d'une telle chose ?
08:59
How would we ever learn such a model?
185
539194
1834
Comment apprendre un tel modèle ?
09:01
So this process of learning, of solving for w,
186
541418
3233
Ce processus d'apprentissage, de recherche du w,
09:04
if we were doing this with the simple equation
187
544675
2647
si nous le faisons avec la simple équation
09:07
in which we think about these as numbers,
188
547346
2000
dans laquelle nous utilisons des nombres,
09:09
we know exactly how to do that: 6 = 2 x w,
189
549370
2687
nous savons comment procéder : 6 = 2 x w,
09:12
well, we divide by two and we're done.
190
552081
3312
il suffit de diviser par 2 et c'est fini.
Le problème est l'opérateur :
09:16
The problem is with this operator.
191
556001
2220
09:18
So, division --
192
558823
1151
la division.
09:19
we've used division because it's the inverse to multiplication,
193
559998
3121
Nous utilisons la division qui est l'inverse de la multiplication
09:23
but as I've just said,
194
563143
1440
mais, comme je l'ai dit,
09:24
the multiplication is a bit of a lie here.
195
564607
2449
nous ne faisons pas vraiment une multiplication.
09:27
This is a very, very complicated, very non-linear operation;
196
567080
3326
C'est une opération très, très compliquée et non-linéaire ;
09:30
it has no inverse.
197
570430
1704
elle n'a pas d'inverse.
09:32
So we have to figure out a way to solve the equation
198
572158
3150
Nous devons donc trouver un moyen de résoudre l'équation
09:35
without a division operator.
199
575332
2024
sans opérateur de division.
09:37
And the way to do that is fairly straightforward.
200
577380
2343
La méthode pour cela est assez simple :
09:39
You just say, let's play a little algebra trick,
201
579747
2671
nous utilisons une ruse algébrique
09:42
and move the six over to the right-hand side of the equation.
202
582442
2906
et déplaçons le six de l'autre côté de l'équation.
09:45
Now, we're still using multiplication.
203
585372
1826
Il y a toujours une multiplication.
09:47
And that zero -- let's think about it as an error.
204
587675
3580
Et ce zéro, voyons-le comme une erreur.
09:51
In other words, if we've solved for w the right way,
205
591279
2515
En d'autres mots, si nous résolvons bien w,
09:53
then the error will be zero.
206
593818
1656
l'erreur sera nulle.
09:55
And if we haven't gotten it quite right,
207
595498
1938
Si nous n'avons pas totalement raison, l'erreur sera plus grande que zéro.
09:57
the error will be greater than zero.
208
597460
1749
Nous pouvons maintenant faire des suppositions et minimiser l'erreur,
09:59
So now we can just take guesses to minimize the error,
209
599233
3366
10:02
and that's the sort of thing computers are very good at.
210
602623
2687
ce que les ordinateurs savent très bien faire.
On fait une supposition :
10:05
So you've taken an initial guess:
211
605334
1593
10:06
what if w = 0?
212
606951
1156
et si w = 0 ? Alors, l'erreur est de 6.
10:08
Well, then the error is 6.
213
608131
1240
Si w = 1 ? L'erreur est de 4.
10:09
What if w = 1? The error is 4.
214
609395
1446
10:10
And then the computer can sort of play Marco Polo,
215
610865
2367
L'ordinateur peut alors joueur à Marco Polo
et atteindre une erreur proche de zéro.
10:13
and drive down the error close to zero.
216
613256
2367
10:15
As it does that, it's getting successive approximations to w.
217
615647
3374
Il fait cela par des approximations successives de w.
Typiquement, il ne l'atteint jamais, mais après une douzaine d'étapes,
10:19
Typically, it never quite gets there, but after about a dozen steps,
218
619045
3656
10:22
we're up to w = 2.999, which is close enough.
219
622725
4624
nous avons w = 2,999, ce qui est assez proche.
10:28
And this is the learning process.
220
628302
1814
Voilà le processus d'apprentissage.
10:30
So remember that what's been going on here
221
630140
2730
Souvenez-vous que ce que nous avons fait
10:32
is that we've been taking a lot of known x's and known y's
222
632894
4378
c'est de prendre beaucoup de x et de y connus
10:37
and solving for the w in the middle through an iterative process.
223
637296
3454
et de cherche le w au milieu via un procédé itératif.
10:40
It's exactly the same way that we do our own learning.
224
640774
3556
C'est exactement la même méthode que celle par laquelle nous apprenons.
10:44
We have many, many images as babies
225
644354
2230
Bébés, nous voyons de nombreuses images
10:46
and we get told, "This is a bird; this is not a bird."
226
646608
2633
et on nous dit : « C'est un oiseau ; ce n'en est pas un ».
10:49
And over time, through iteration,
227
649714
2098
Avec le temps, grâce aux itérations,
10:51
we solve for w, we solve for those neural connections.
228
651836
2928
nous trouvons w, nous résolvons ces connexions neuronales.
10:55
So now, we've held x and w fixed to solve for y;
229
655460
4086
Nous avons fixés x et w et recherché y ;
10:59
that's everyday, fast perception.
230
659570
1847
c'est de la perception rapide, normale.
11:01
We figure out how we can solve for w,
231
661441
1763
Nous avons réussi à trouver w :
11:03
that's learning, which is a lot harder,
232
663228
1903
c'est de l'apprentissage, plus complexe
11:05
because we need to do error minimization,
233
665155
1985
car nous devons minimiser l'erreur en pratiquant beaucoup d'exemple.
11:07
using a lot of training examples.
234
667164
1687
11:08
And about a year ago, Alex Mordvintsev, on our team,
235
668875
3187
Il y a environ un an, Alex Mordvintsev, de notre équipe,
11:12
decided to experiment with what happens if we try solving for x,
236
672086
3550
a décidé d'essayer de voir ce qu'il se passe si nous cherchons x
11:15
given a known w and a known y.
237
675660
2037
avec pour données un w et un y connus.
11:18
In other words,
238
678124
1151
En d'autres mots, vous savez que c'est un oiseau
11:19
you know that it's a bird,
239
679299
1352
11:20
and you already have your neural network that you've trained on birds,
240
680675
3303
et avez entraîné votre réseau neuronal sur les oiseaux,
11:24
but what is the picture of a bird?
241
684002
2344
mais qu'est-ce qu'une image d'oiseau ?
11:27
It turns out that by using exactly the same error-minimization procedure,
242
687034
5024
Il s'avère qu'en utilisant la même procédure de minimisation de l'erreur,
cela est possible avec le réseau entraîné à reconnaître les oiseaux
11:32
one can do that with the network trained to recognize birds,
243
692082
3430
11:35
and the result turns out to be ...
244
695536
3388
et le résultat s'avère être :
11:42
a picture of birds.
245
702400
1305
une image d'oiseaux.
11:44
So this is a picture of birds generated entirely by a neural network
246
704814
3737
C'est une image d'oiseaux entièrement générée par un réseau neuronal
11:48
that was trained to recognize birds,
247
708575
1826
entraîné à reconnaître les oiseaux,
11:50
just by solving for x rather than solving for y,
248
710425
3538
simplement en cherchant x plutôt que y
11:53
and doing that iteratively.
249
713987
1288
et ce par itérations.
11:55
Here's another fun example.
250
715732
1847
Un autre exemple amusant :
11:57
This was a work made by Mike Tyka in our group,
251
717603
3437
ce travail a été fait par Mike Tyka, de notre groupe,
12:01
which he calls "Animal Parade."
252
721064
2308
et il l'a appelé « Parade Animale ».
12:03
It reminds me a little bit of William Kentridge's artworks,
253
723396
2876
Cela me rappelle un peu les œuvres de William Kentridge
12:06
in which he makes sketches, rubs them out,
254
726296
2489
où il fait des croquis, les efface,
12:08
makes sketches, rubs them out,
255
728809
1460
fait des croquis, les efface et crée un film ainsi.
12:10
and creates a movie this way.
256
730293
1398
12:11
In this case,
257
731715
1151
Dans ce cas, Mike fait varier y sur différents animaux dans un réseau créé
12:12
what Mike is doing is varying y over the space of different animals,
258
732890
3277
12:16
in a network designed to recognize and distinguish
259
736191
2382
pour reconnaître et distinguer divers animaux entre eux.
12:18
different animals from each other.
260
738597
1810
Vous obtenez cette métamorphose étrange, à la Escher, d'un animal à un autre.
12:20
And you get this strange, Escher-like morph from one animal to another.
261
740431
3751
12:26
Here he and Alex together have tried reducing
262
746221
4614
Ici, lui et Alex ont essayé de réduire
12:30
the y's to a space of only two dimensions,
263
750859
2759
l'espace des y à seulement deux dimensions,
12:33
thereby making a map out of the space of all things
264
753642
3438
créant ainsi une carte de l'espace de toutes les choses
12:37
recognized by this network.
265
757104
1719
reconnues par le réseau.
12:38
Doing this kind of synthesis
266
758847
2023
En faisant ce genre de synthèse ou génération d'images
12:40
or generation of imagery over that entire surface,
267
760894
2382
sur toute cette surface,
en faisant varier y sur la surface, vous créez une carte,
12:43
varying y over the surface, you make a kind of map --
268
763300
2846
une carte visuelle de toutes les choses que le réseau reconnaît.
12:46
a visual map of all the things the network knows how to recognize.
269
766170
3141
12:49
The animals are all here; "armadillo" is right in that spot.
270
769335
2865
Les animaux sont tous là : le tatou est juste là.
12:52
You can do this with other kinds of networks as well.
271
772919
2479
Vous pouvez aussi le faire avec d'autres réseaux.
12:55
This is a network designed to recognize faces,
272
775422
2874
Voici un réseau créé pour reconnaître les visages,
12:58
to distinguish one face from another.
273
778320
2000
pour distinguer différents visages.
13:00
And here, we're putting in a y that says, "me,"
274
780344
3249
Nous lui donnons un y : moi,
13:03
my own face parameters.
275
783617
1575
les paramètres de mon visage.
13:05
And when this thing solves for x,
276
785216
1706
Quand il cherche x,
13:06
it generates this rather crazy,
277
786946
2618
il génère cette image de moi
assez folle, cubiste, surréelle et psychédélique
13:09
kind of cubist, surreal, psychedelic picture of me
278
789588
4428
avec plusieurs points de vue.
13:14
from multiple points of view at once.
279
794040
1806
13:15
The reason it looks like multiple points of view at once
280
795870
2734
La raison pour laquelle il y a plusieurs points de vue
13:18
is because that network is designed to get rid of the ambiguity
281
798628
3687
est que le réseau est conçu pour se débarrasser de l'ambiguïté
13:22
of a face being in one pose or another pose,
282
802339
2476
d'un visage pris de tel ou tel point de vue,
13:24
being looked at with one kind of lighting, another kind of lighting.
283
804839
3376
regardé avec tel ou tel éclairage.
13:28
So when you do this sort of reconstruction,
284
808239
2085
En faisant cette reconstruction,
13:30
if you don't use some sort of guide image
285
810348
2304
si vous n'utilisez pas d'image ou de statistiques directrices,
13:32
or guide statistics,
286
812676
1211
13:33
then you'll get a sort of confusion of different points of view,
287
813911
3765
vous obtenez une confusion de plusieurs points de vue
13:37
because it's ambiguous.
288
817700
1368
car c'est ambiguë.
13:39
This is what happens if Alex uses his own face as a guide image
289
819786
4223
Voici ce qu'il se passe si Alex utilise son visage comme ligne directrice
13:44
during that optimization process to reconstruct my own face.
290
824033
3321
durant le processus d'optimisation de la reconstruction de mon visage.
13:48
So you can see it's not perfect.
291
828284
2328
Vous voyez que ce n'est pas parfait.
13:50
There's still quite a lot of work to do
292
830636
1874
Il y a encore beaucoup de travail
13:52
on how we optimize that optimization process.
293
832534
2453
pour optimiser ce processus d'optimisation.
Mais vous obtenez un visage plus cohérent
13:55
But you start to get something more like a coherent face,
294
835011
2827
13:57
rendered using my own face as a guide.
295
837862
2014
en utilisant mon propre visage comme guide.
14:00
You don't have to start with a blank canvas
296
840892
2501
Pas besoin de commencer avec une toile vierge
14:03
or with white noise.
297
843417
1156
ou avec du bruit blanc.
14:04
When you're solving for x,
298
844597
1304
Quand vous cherchez x,
14:05
you can begin with an x, that is itself already some other image.
299
845925
3889
vous pouvez commencer avec un x qui est lui-même une autre image.
14:09
That's what this little demonstration is.
300
849838
2556
C'est le cas dans cette démonstration.
14:12
This is a network that is designed to categorize
301
852418
4122
C'est un réseau conçu pour catégoriser
14:16
all sorts of different objects -- man-made structures, animals ...
302
856564
3119
toutes sortes d'objets : structures artificielles, animaux...
14:19
Here we're starting with just a picture of clouds,
303
859707
2593
Nous commençons avec une image de nuages
14:22
and as we optimize,
304
862324
1671
et, en optimisant,
ce réseau détermine ce qu'il voit dans les nuages.
14:24
basically, this network is figuring out what it sees in the clouds.
305
864019
4486
14:28
And the more time you spend looking at this,
306
868931
2320
Et plus vous y passez de temps,
14:31
the more things you also will see in the clouds.
307
871275
2753
plus vous verrez de choses dans les nuages.
Vous pouvez utiliser le réseau entraîné aux visages pour halluciner dessus
14:35
You could also use the face network to hallucinate into this,
308
875004
3375
14:38
and you get some pretty crazy stuff.
309
878403
1812
et obtenir un truc assez fou.
14:40
(Laughter)
310
880239
1150
(Rires)
14:42
Or, Mike has done some other experiments
311
882401
2744
Sinon, Mike a fait des expériences
14:45
in which he takes that cloud image,
312
885169
3905
où il prend cette image de nuage,
14:49
hallucinates, zooms, hallucinates, zooms hallucinates, zooms.
313
889098
3507
hallucine, zoome, hallucine, zoome, hallucine, zoome.
14:52
And in this way,
314
892629
1151
De cette façon,
14:53
you can get a sort of fugue state of the network, I suppose,
315
893804
3675
vous obtenez une fugue dissociative du réseau, je suppose,
14:57
or a sort of free association,
316
897503
3680
ou une sorte d'association libre,
15:01
in which the network is eating its own tail.
317
901207
2227
dans laquelle le réseau se mord la queue.
15:03
So every image is now the basis for,
318
903458
3421
Chaque image est à la base de :
15:06
"What do I think I see next?
319
906903
1421
« Que vois-je ensuite ?
15:08
What do I think I see next? What do I think I see next?"
320
908348
2803
Que vois-je ensuite ? Que vois-je ensuite ? »
15:11
I showed this for the first time in public
321
911487
2936
J'ai présenté cette image pour la première fois
15:14
to a group at a lecture in Seattle called "Higher Education" --
322
914447
5437
à un groupe lors d'une conférence à Seattle : « Enseignement Supérieur »,
15:19
this was right after marijuana was legalized.
323
919908
2437
juste après la légalisation de la marijuana.
15:22
(Laughter)
324
922369
2415
(Rires)
15:26
So I'd like to finish up quickly
325
926627
2104
J'aimerais finir en faisant remarquer
15:28
by just noting that this technology is not constrained.
326
928755
4255
que cette technologie n'est pas limitée.
15:33
I've shown you purely visual examples because they're really fun to look at.
327
933034
3665
Je vous ai montré des exemples purement visuels car ils sont amusants à voir.
15:36
It's not a purely visual technology.
328
936723
2451
Cette technologie n'est pas purement visuelle.
Notre collaborateur artistique, Ross Goodwin,
15:39
Our artist collaborator, Ross Goodwin,
329
939198
1993
15:41
has done experiments involving a camera that takes a picture,
330
941215
3671
a fait des expériences incluant un appareil photo prenant une photo,
15:44
and then a computer in his backpack writes a poem using neural networks,
331
944910
4234
puis un ordinateur dans son sac à dos
écrit un poème grâce aux réseaux de neurones,
15:49
based on the contents of the image.
332
949168
1944
en se basant sur le contenu de l'image.
15:51
And that poetry neural network has been trained
333
951136
2947
Ce réseau neuronal poétique a été entraîné
sur un large corpus de poésie du 20ème siècle.
15:54
on a large corpus of 20th-century poetry.
334
954107
2234
15:56
And the poetry is, you know,
335
956365
1499
Et la poésie est, je crois, pas trop mauvaise.
15:57
I think, kind of not bad, actually.
336
957888
1914
15:59
(Laughter)
337
959826
1384
(Rires)
16:01
In closing,
338
961234
1159
Pour finir,
16:02
I think that per Michelangelo,
339
962417
2132
je pense que Michel-Ange avait raison :
16:04
I think he was right;
340
964573
1234
16:05
perception and creativity are very intimately connected.
341
965831
3436
la perception et la créativité sont intimement liées.
16:09
What we've just seen are neural networks
342
969611
2634
Nous avons vu des réseaux neuronaux
16:12
that are entirely trained to discriminate,
343
972269
2303
entraînés à discriminer ou à reconnaître
16:14
or to recognize different things in the world,
344
974596
2242
différentes choses du monde
16:16
able to be run in reverse, to generate.
345
976862
3161
et capable de fonctionner à l'envers, de générer.
Une des choses qui me laissent penser
16:20
One of the things that suggests to me
346
980047
1783
16:21
is not only that Michelangelo really did see
347
981854
2398
que Michel-Ange n'a pas seulement vu
16:24
the sculpture in the blocks of stone,
348
984276
2452
la sculpture dans le bloc de pierre
16:26
but that any creature, any being, any alien
349
986752
3638
mais aussi que toute créature, tout être, tout extraterreste
16:30
that is able to do perceptual acts of that sort
350
990414
3657
qui est capable de faire de telles actions perceptives
16:34
is also able to create
351
994095
1375
est aussi capable de créer
16:35
because it's exactly the same machinery that's used in both cases.
352
995494
3224
puisque c'est le même mécanisme qui est utilisé dans les deux cas.
16:38
Also, I think that perception and creativity are by no means
353
998742
4532
Je pense aussi que la perception et la créativité ne sont aucunement
16:43
uniquely human.
354
1003298
1210
propres à l'humain.
16:44
We start to have computer models that can do exactly these sorts of things.
355
1004532
3708
Des modèles informatiques capables de ces mêmes choses apparaissent.
Et cela ne sera pas une surprise : le cerveau est un modèle informatique.
16:48
And that ought to be unsurprising; the brain is computational.
356
1008264
3328
16:51
And finally,
357
1011616
1657
Et finalement,
16:53
computing began as an exercise in designing intelligent machinery.
358
1013297
4668
l'informatique a commencé comme un exercice
pour créer une machine intelligente.
16:57
It was very much modeled after the idea
359
1017989
2462
Elle a été modélisée selon l'idée
17:00
of how could we make machines intelligent.
360
1020475
3013
que nous pouvions rendre des machines intelligentes.
17:03
And we finally are starting to fulfill now
361
1023512
2162
Aujourd'hui, nous commençons enfin à accomplir
17:05
some of the promises of those early pioneers,
362
1025698
2406
certaines des promesses de ces pionniers :
17:08
of Turing and von Neumann
363
1028128
1713
de Turing à von Neumann
17:09
and McCulloch and Pitts.
364
1029865
2265
et McCulloch et Pitts.
17:12
And I think that computing is not just about accounting
365
1032154
4098
Et je crois que l'informatique n'est pas simplement compter
17:16
or playing Candy Crush or something.
366
1036276
2147
ou jouer à Candy Crush et autres.
17:18
From the beginning, we modeled them after our minds.
367
1038447
2578
Dès le début, nous l'avons modélisée selon nos cerveaux.
17:21
And they give us both the ability to understand our own minds better
368
1041049
3269
Et elle nous donne la capacité de mieux comprendre nos cerveaux
17:24
and to extend them.
369
1044342
1529
et de les étendre.
17:26
Thank you very much.
370
1046627
1167
Merci beaucoup.
17:27
(Applause)
371
1047818
5939
(Applaudissements)
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