La culture numérique pour tous

                                                                                                                                                                                 Auteurs :    Groupe B             GUIET Kilian

                                                                                                                                                                                                                                  HERAULT Martin

                                                                                                                                                                                                                                  DOKOU Essodna

                                                                                                                                                                                                                                  REULIER Clément

Qu’est-ce que l’IA ?                                                                                                                                                                                MARTIN-KLEINBAUER Pauline

     L’intelligence artificielle est l’ensemble des technologies qui vise à recréer des capacités de travail et de réflexion semblables à celles des hommes (1). 

Autrement dit, à rendre un robot/une machine autonome dans son domaine d’application. (2)

On distingue 4 types d’intelligence artificielle :

• La réactivité, la capacité d’un appareil de percevoir le monde qui l’entoure (de manière analogue aux sens humains).

• La mémoire limitée, qui permet aux machines de prendre une décision en réaction à ce qu’elles perçoivent. 

• La théorie de l’esprit. Dans le futur, les robots auraient la capacité de comprendre et d’influencer les émotions humaines ainsi que de les hiérarchiser.

• Enfin, l’auto-conscience, le dernier pallier de l’intelligence artificielle. Sa capacité à se comprendre elle-même et à réagir en fonction de son état (par exemple si elle a un défaut elle peut se réparer d'elle-même).(3)

          (Image 1) De Mike MacKenzie

L’histoire de l’IA

     L’intelligence artificielle comme on la connaît aujourd’hui est une science assez jeune qui a vu le jour dans les années 50 lorsque Alan Turing se demanda si une machine pouvait « penser ». Cependant, l’envie de créer des machines automatisées date de l’époque des pharaons et la construction de la statue du dieu Amon qui levait le bras pour désigner le nouveau pharaon parmi les prétendants qui défilaient devant lui, puis elle « prononçait » un discours de consécration. Bien que cette statue ne soit pas automatisée, elle est aux prémices de cette science qui connut des avancées et des révolutions trois siècles plus tard. (4)(5)

     C’est au XXème siècle que l’intelligence artificielle moderne voit le jour. C’est d’abord Alan TURING qui s'intéresse à cette nouvelle science puis ensuite le monde entier en fait un sujet de recherche, mais la faible puissance de calcul des ordinateurs freine les avancées dans ce domaine. C’est en 1996 que cette science connaît une grande révolution technologique avec l'amélioration des ordinateurs et notamment Deep Blue, le super-ordinateur développé par Dell, qui va battre Gary KASPAROV alors champion du monde d’échecs. C’est la première fois qu’un ordinateur rivalise avec l’intelligence humaine. (4) 

     Dans les années 2000, l’IA entre dans une nouvelle période de développement et devient un enjeu de société. En effet, avec l’avènement de l’ère du numérique et l’expansion des ordinateurs personnels et des smartphones, l’IA est omniprésente. De plus, elle devient accessible à tous puisque l’on commence à commercialiser les jouets intelligents qui possèdent leur propre intelligence grâce à l’électronique embarquée. (5)

     Enfin, en 2010, l’IA devient une science sans limite. Grâce au développement du deep learning (6), les machines intelligentes apprennent par elles-mêmes grâce à l’environnement qui les entoure. De plus, les grandes sociétés du numérique telles que les GAFAM ouvrent leur centre de recherche et font de l’IA une science au centre des recherches mondiales et en perpétuelle évolution. (7)

 (Image 2) De Darius Sankowski

Des domaines d’application de l’IA

     Dans le transport, l’IA permet de changer la façon de se déplacer. Comme pour l’automobile, grâce à l’IA, les voitures vont pouvoir devenir autonomes. On n’aura à l’avenir plus besoin de conduire des voitures, elles se conduiront toutes seules. (8)(9) Cependant, il y a beaucoup d’autres secteurs dans lesquels, l’IA est utilisée, dans le droit, l’IA permet d’aider les juges à prendre des décisions voir à être capable de remplacer ces derniers lors des audiences. (10)(11) Le secteur de la santé, quant à lui, a besoin de l’IA pour détecter des maladies comme des symptômes du cancer. Mais l’IA peut-être aussi utilisée pour aider les personnes âgées. Et comme vous l’avez sûrement déjà entendu, l’IA peut permettre de réparer le corps humain voire d’y ajouter des modifications, ce que l’on appelle des prothèses intelligentes. (12)(13)

     Dans la finance, l’IA est essentiellement utilisée pour répondre à des clients. Grâce à des données préalablement enregistrées. L’IA sert aussi à détecter les tentatives de fraude. (14)(15) Le secteur de l’industrie n’est pas non plus à négliger, car l’IA y est utilisée pour le contrôle qualité des produits mais aussi dans le fait de pouvoir détecter une anomalie sur une machine ou encore de prévoir qu’un problème va bientôt survenir sur une machine, afin de permettre à l’entreprise de réagir en conséquence. (16)(17) Tandis que pour le commerce, l’IA permet d’analyser les données sur les produits vendus, et donc de voir quelles publicités misent sur les réseaux sociaux sont performantes ou non. (18)(19)

     Comme autres exemples de domaines d’application de l’IA, il y a entre autres le test de Turing qui est une proposition de test d’intelligence artificielle fondée sur la faculté d’une machine à imiter la conversation humaine, ou encore la robotique, dont l’ensemble des techniques, technologies et solutions permettent la conception et la réalisation des machines ou entités automatisées et autonomes. Les robots sont aujourd’hui la forme aboutie de ce domaine. (20)

La planification automatique et l'ordonnancement sont aussi une branche de l’intelligence artificielle qui concerne l'ordonnancement et la planification des tâches, la réalisation de séquences d’actions ou de stratégies.

     Enfin, l’apprentissage (Machine learning) est le domaine de l’intelligence artificielle qui concerne la conception, l’analyse, le développement et l'implémentation de méthodes et d’algorithmes permettant à la machine d'apprendre, d’évoluer et d’acquérir les connaissances nécessaires. (20)

Les sources :

(1) https://fr.wikipedia.org/wiki/Intelligence_artificielle.

(2) Définition | Intelligence artificielle - IA | Futura Tech (futura-sciences.com)

(3) https://www.franceculture.fr/numerique/aux-origines-de-lintelligence-artificielle

(4) https://fr.wikipedia.org/wiki/Intelligence_artificielle#Historique

(5) https://fr.qaz.wiki/wiki/Timeline_of_artificial_intelligence

(6) https://www.franceculture.fr/numerique/aux-origines-de-lintelligence-artificielle

(7) https://siecledigital.fr/2018/08/20/histoire-intelligence-artificielle/

(8)https://www.onisep.fr/Pres-de-chez-vous/Hauts-de-France/Amiens/Informations-metiers/Le-numerique-et-l-intelligence-artificielle/L-intelligence-artificielle-et-ses-domaines-d-application 

(9)https://www.ledevoir.com/contenu-commandite/548464/optimiser-les-services-de-transport-grace-a-l-ia 

(10)https://www.onisep.fr/Pres-de-chez-vous/Hauts-de-France/Amiens/Informations-metiers/Le-numerique-et-l-intelligence-artificielle/L-intelligence-artificielle-et-ses-domaines-d-application 

(11) https://www.village-justice.com/articles/intelligence-artificielle-exercice-droit,31053.html 

(12)https://www.inserm.fr/information-en-sante/dossiers-information/intelligence-artificielle-et-sante 

(13)https://www.onisep.fr/Pres-de-chez-vous/Hauts-de-France/Amiens/Informations-metiers/Le-numerique-et-l-intelligence-artificielle/L-intelligence-artificielle-et-ses-domaines-d-application 

(14) https://www.finedigit.com/post/quel-usage-pour-l-ia-dans-la-finance 

(15)https://www.onisep.fr/Pres-de-chez-vous/Hauts-de-France/Amiens/Informations-metiers/Le-numerique-et-l-intelligence-artificielle/L-intelligence-artificielle-et-ses-domaines-d-application 

(16)https://www.onisep.fr/Pres-de-chez-vous/Hauts-de-France/Amiens/Informations-metiers/Le-numerique-et-l-intelligence-artificielle/L-intelligence-artificielle-et-ses-domaines-d-application 

(17) https://neovision.fr/intelligence-artificielle-industrie/

(18)https://www.lepoint.fr/economie/comment-l-intelligence-artificielle-s-immisce-dans-le-commerce-28-03-2018-2206288_28.php# 

(19)https://www.onisep.fr/Pres-de-chez-vous/Hauts-de-France/Amiens/Informations-metiers/Le-numerique-et-l-intelligence-artificielle/L-intelligence-artificielle-et-ses-domaines-d-application 

(20)https://www.editions-eni.fr/open/mediabook.aspx?idR=518963ede6e634a9c324a4e4c39446f3(LIVRE: l’intelligence artificielle et cognitive business.pdf)

Les images :

Image 1 : https://www.flickr.com/photos/mikemacmarketing/30212411048

Image 2 :https://pixabay.com/photos/glasses-book-education-eyeglasses-1052010/ 

     Depuis 70 ans, l’intelligence artificielle est au cœur des innovations et des découvertes. Au cours de son évolution, la population et les chercheurs se sont rendus compte de son potentiel autant dans le domaine de la vie courante que dans des domaines plus spécifiques comme la santé, le droit ou encore l’industrie tant et si bien que l’intelligence artificielle fait maintenant partie de nos habitudes. Dans les années 1950, l’IA se développe avec l’arrivée des ordinateurs et l’ambition des scientifiques est de créer des machines dotées d’une véritable intelligence, des machines qui seront appelées plus tard des Intelligences Artificielles. Après les années 50, le développement de l’intelligence artificielle a connu plusieurs périodes de stagnation et de croissance[1]. Depuis les années 2000, les intelligences artificielles ont franchi un cap, elles sont désormais au centre des projets d’innovations des GAFAM, à tel point qu’innover dans l’IA et maîtriser cette science est signe de puissance technologique. [2]

                                                                                                                                          Image : geralt

      L’intelligence artificielle doit maintenant faire face à de nouveaux enjeux. En effet, les questions que se posaient les chercheurs il y a 20 ans et les questions qu’ils se posent actuellement ne sont plus les mêmes. Cela est dû aux nouvelles mentalités, aux nouvelles problématiques face auxquelles la population doit faire face et aux nouvelles perspectives qu’offre l’IA grâce à toutes les évolutions qu’elle a connues. Devant les innovations qui lui sont proposées, la population est aussi émerveillée qu’effrayée. En effet, les nouvelles technologies impressionnent car elles demandent de maîtriser des capacités de plus en plus compliquées à acquérir mais ces technologies peuvent aussi faire peur car elles sont développées alors que cela fait peu de temps qu’on les connaît, qu’on les maîtrise ou alors elles sont tout simplement utilisées à mauvais escient. On peut prendre l’exemple de la Chine qui utilise la reconnaissance faciale pour repérer les « bons » et les « mauvais » citoyens parmi sa population.[3]

      Premièrement, les chercheurs en intelligences artificielles vont devoir développer des machines qui auront une facette étique plus marquée car de nombreuses applications de l’IA questionnent du point de vue éthique.

      Les IA entraînent un risque de déresponsabilisation des professionnels qui travaillent avec ces machines. En effet, il ne faut pas avoir une confiance aveugle dans l’intelligence artificielle car cette dernière peut générer des erreurs et  il faut être capable de détecter ces erreurs. Les humains doivent faire preuves de libre-arbitre. Par exemple, en 2020, un système de reconnaissance faciale a reconnu à tort un homme et cette reconnaissance a entraîné son arrestation, il a ensuite été libéré après que la police a reconnu son erreur[1] [2]. Bien que cette histoire se termine bien, elle montre que les IA ne sont pas parfaites et qu’il faut savoir prendre du recul par rapport à elles. Les humains doivent travailler avec les IA et ne pas se faire contrôler par celles-ci. Enfin, les intelligences artificielles peuvent s’avérer dangereuses lorsqu’elles sont imprécises ou qu’il y a des imprévus. En 2017, une équipe de chercheurs américains a collé sur des panneaux STOP des petits stickers noirs et blancs et 40% des voitures autonomes testées ont confondus les panneaux STOP avec des panneaux de limitation à 50 km/h.[3] [4]

                                                                                                        

                                                                                             Image: ashkhan2

     Les IA sont entraînées à réfléchir grâce aux données qui leur sont accessibles, stockées dans leurs bases de données. Or ce mécanisme pose un problème éthique car il peut entraîner des discriminations et en particulier à l’embauche. En effet, si une base de données est discriminante alors l’IA sera discriminante. C’est ce qui s’est passé en 2014 avec un algorithme de recrutement chez Amazon qui discriminait à l’embauche toutes les femmes. Un autre exemple serait un algorithme qui devrait faire une pré-sélection des potentiels candidats à un  poste dans une entreprise où tous les employés sont des hommes blancs ayant suivi des études dans de grandes écoles. Si l’algorithme se base sur tous les employés de l’entreprise pour faire sa sélection alors il va discriminer les minorités et les personnes qui ont eu un parcours universitaire différent. Il y aura alors une discrimination à l’embauche.[1]

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[1]https://www.lemonde.fr/international/article/2020/06/24/un-americain-noir-arrete-a-tort-a-cause-de-la-technologie-de-reconnaissance-faciale_6044073_3210.html

[2] https://www.franceculture.fr/societe/etats-unis-la-reconnaissance-faciale-accusee-de-favoriser-les-biais-racistes

[3] https://www.moniteurautomobile.be/actu-auto/innovation/voitures-autonomes-panneaux-vandalises.html

[4] https://www.youtube.com/watch?v=tf4-_4IbXPs&ab_channel=LeMonde

     Les intelligences artificielles devront relever de nombreux défis au XXIème siècle. Non seulement, elles vont devoir faire face aux enjeux environnementaux, éthiques et sociaux mais elles vont aussi devoir s’adapter dans un monde où l’aide des machines deviendra de plus en plus indispensable.

Mai 1997, le monde est encore sous le choc : le champion du monde d’échecs d’origine russe, Garry Kasparov, vient de perdre un match contre l’ordinateur Deep Blue. Bien que ce soit le deuxième match entre ces 2 titans, celui-ci faisait couler beaucoup d’encre à travers les journaux du monde entier.

Qu’est-ce-que Deep Blue¹ ?

Deep Blue est un superordinateur développé par la société américaine IBM, durant les années 1990. Celui-ci était spécialisé dans les parties d’échecs. Basé sur une technologie de type RS/6000 à 32 coeurs, avec 480 circuits spécialisés VLSI, il pouvait évaluer 200 millions de positions par seconde ! Dans le classement des 500 premiers superordinateurs, en termes de puissance, il était classé 259ème en juin 1997.

Premier match² : 

Ce premier match a lieu en février 1996. En tout, 6 parties ont été jouées durant cette rencontre : à l’issue de celles-ci, c’est Kasparov qui s’impose face à la machine, sur un score de 4 à 2. On peut notamment relever le fait que Deep Blue s’était imposé sur la première partie, mais que cela n’a pas empêché Kasparov de gagner les 3 parties suivantes.

Deuxième match² :

Ce match revanche a lieu en mai 1997. Un total de 6 parties ont été jouées durant cette opposition, pour un score final de 3,5 à 2,5 en faveur de Deep Blue^a. C’est la première fois qu’un champion du monde d’échecs se fait battre par une machine.

Controverse de la 5eme partie du match revanche :

Durant cette partie, Deep Blue s’est retrouvé à donner son premier fou à Kasparov contre un cavalier dès le 4ème tour de jeu. Suite à ce coup, des journalistes se sont posés la question quant au fait que ce soit un coup qui aurait pu être joué par un humain, puisque jugé comme étant une manière de contrer Kasparov spécifiquement. De plus, Kasparov a trouvé le 11ème coup de la machine inhabituel pour une machine, en vue du contexte de la partie.
Suite à cette rencontre, Kasparov a voulu demandé les logs de celle-ci, mais seuls ceux de la 5ème partie ont été fournis, puis Deep Blue a été démantelé directement

^a Une victoire rapporte 1 point au vainqueur et 0 au perdant, tandis qu’un match nul rapporte 0,5 point aux deux joueurs

En quoi l’I.A. a révolutionné le monde moderne des échecs ?

De nos jours, tous les joueurs d’échecs utilisent un ordinateur afin d’analyser leur coup, en vue de leur préparation pour de futurs tournois. Cela a sûrement une influence quant aux classements des meilleurs joueurs mondiaux.
En effet, si on se réfère au classement FIDE officiel, le score Elo du top 10 mondial en 1997³ correspond à celui du top 40 en 2020⁴. Cela montre bien que, notamment grâce aux développements des I.A. capables d’analyse en temps réel, l’entraînement des joueurs s’est vu amélioré et le score des joueurs tend à niveler vers le haut, au sein de l’élite internationale. 

Source :

1. https://fr.wikipedia.org/wiki/Intelligence_artificielle#L'intelligence_artificielle_et_les_jeux (voir sections Échecs/Go)

2. https://fr.wikipedia.org/wiki/Matchs_Deep_Blue_contre_Kasparov (historique des parties : matchs aller/retour)

3. https://fr.wikipedia.org/wiki/1997_aux_%C3%A9checs (Onglet Divers : classement ELO)

4. https://www.europe-echecs.com/art/classement-elo-fide-avril-2020-8128.html 

Article rédigé par Victor loiseau et Alexandre Chaigne

- L’IA au sein des jeux vidéos actuels

L’IA des PNJ sont généralement assez basiques, ayant une suite d’action unique, répétée en boucle avec des réactions standards en fonction du type de jeu. Ou bien un programme d’action sous forme d’arbre à conditions, permettant une légère variété dans les choix en fonction de condition.
Cependant, certains types de jeu, tel que les jeux d’aventures, nécessitent des IA plus approfondi, à tel point que l’IA est devenu un personnage à part entière où des discussions peuvent avoir lieu entre lui et une vraie personne. On peut prendre l’exemple de Detroit: become human ou The Elder Scrolls V : Skyrim.



- Le Deep Learning et l’IA.

De plus, avec le temps, l’IA s’allie davantage avec le deep-learning. permettant une immersion accrue du joueur au sein d’un jeu vidéo, par le biais d’apprentissage de l’intelligence artificielle en fonction de nos façons de jouer et d’interagir avec le monde offert. Permettant à deux joueurs, de commencer sur le même jeu, mais d’avoir deux jeux entièrement opposés à la fin. On peut prendre exemple de AI dungeon 2 pour illustrer le deep learning au sein d’un jeu vidéo.
L’une des dernières avancées du deep learning lié à l’IA au sein d’un jeu vidéo est le DDA, le “dynamic difficulty adjustment”. c’est-à-dire la capacité du jeu à moduler automatiquement et en continu le niveau de difficulté. Permettant une immersion globale sans ressentir une frustration de difficulté tout au long de l’expérience du joueur. L’exemple parfait est le jeu Left 4 Dead qui s’adapte en fonction de la réussite des joueurs.

Marine BASSET, Yousra BELKADI, Manon BOURNEUF, Charlotte BOSSARD, Dorian AUBRY, Océane BARBOT

Les nanorobots au service de la santé

          Il y a quelques années la notion d’intelligence artificielle était vue comme une science-fiction, une rumeur sur une technologie qui égalerait ou remplacerait même l’intelligence des êtres humains. Mais ce que vous ignorez peut-être c’est qu’elle est déjà omniprésente dans notre quotidien, sans même le savoir. En réalité, la première mention de l’intelligence artificielle apparaît dans les années 1950 lors de la conférence de Dartmouth. C’est le scientifique John McCarthy qui a convaincu son auditoire d’accepter ce terme d’IA (intelligence artificielle).(14) À partir de ce moment, l’IA s’est énormément développée et a trouvé de nombreuses applications dans différents domaines tels que la médecine, les mathématiques ou encore l’industrie…

          L’IA est une science qui consiste à mettre en œuvre un certain nombre de techniques visant à permettre aux machines d’imiter une forme d’intelligence réelle. Les limites de l’IA sont sans cesse repoussées. Mais derrière l’intelligence artificielle se cache un grand nombre d’appareils qui ont comme dénominateur commun, le « machine learning ». C’est une nouvelle technologie qui permet aux ordinateurs d’apprendre, sans pour autant qu’ils aient été programmés explicitement à cet effet… Plusieurs niveaux de cette IA ont été développés. En effet nous allons distinguer l’intelligence artificielle dite forte de l’intelligence artificielle dite faible. Certaines machines se limiter à résoudre des problèmes simples. D’autres, vont avoir la capacité d’agir de façon intelligente, c’est-à-dire d’assimiler des concepts complexes ou abstraits. (15)(10)(13)

            Ce qui va particulièrement nous intéresser dans cet article, c’est la révolution du secteur de la santé. En effet, grâce aux nouvelles technologies, les hôpitaux n’ont cessé de s’améliorer. Mais l’IA amène désormais un potentiel encore plus grand. Déjà aujourd’hui, l’IA joue un rôle énorme dans l’enregistrement et l’analyse des données, mais aussi dans la détection de maladies, la gestion des maladies chroniques…  En plus du secteur de santé, cette technologie a aussi révolutionné la « nanotechnologie »(11)(16). Il est vrai que depuis quelques années les scientifiques tentent de mettre au point des appareils microscopiques qui pourraient être injectés dans les organismes pour, par exemple, réparer des lésions internes, cibler plus spécifiquement des cellules cancéreuses …, le potentiel est infini ! Plus particulièrement, certains chercheurs innovent sur des nano robots, qui seraient même plus petits que des virus. Le but ? Que ces robots puissent circuler directement dans le sang et ainsi aider à guérir les maladies plus spécifiquement. (11)(3)

Image 1 : Illustration intelligence artificielle. 

          Les nanorobots sont un domaine de recherche en pleine explosion et promis à un brillant avenir. Ils sont incontournables dans le domaine de la recherche médicale et les scientifiques nourrissent de grands espoirs à leur sujet. Les nanorobots sont donc au cœur de la médecine du futur. En effet, ces derniers permettraient d’augmenter la qualité des soins médicaux de façon considérable. 

Mais comment ?

          Tout d’abord les nanorobots permettraient d’améliorer la prise du médicament car ces derniers peuvent être administrés de manière simple à un patient. On estime en effet que dans les décennies à venir, les nanorobots pourraient être délivrés sous la forme de pilules en pharmacie (12 et 3) et pour les patients incapables d’avaler, ils pourraient être injectés par voie veineuse car ils sont assez petits pour passer dans une seringue. En outre, ils sont faits de polymères biodégradables et leur élimination ne pose donc aucun problème (2). Les nanorobots pourraient également permettre de réduire les douleurs liées aux interventions chirurgicales. Il est vrai que ces derniers peuvent être injectés sans encombre par voie veineuse, ce qui permet d’éviter les incisions et les cicatrices douloureuses. De plus, les nanorobots peuvent être administrés sans anesthésie et par conséquent ils peuvent être utilisés sur des patients fragiles (2).                                                                        

Enfin, ces robots pourraient permettre d’améliorer la qualité de la prise en charge de certaines maladies comme les maladies cardiovasculaires et des cancers notamment. En effet ces robots peuvent être dirigés (1) et de cette manière ils peuvent agir sur une zone localisée du corps. En attaquant directement à la source du problème, ils permettraient de limiter les effets secondaires des traitements comme la fatigue et la perte des cheveux après la chimiothérapies A ce jour, le cancer reste la première cause de mortalité en France. L’utilisation de nanorobots dans le traitement de cette pathologie est un réel bond dans l’avancée de la médecine.

                                                                                       

Image 2 : Nanorobots captant des cellules sanguines

          Le premier dispositif utilisant des nanorobots à été mis en place en 2018 par des chercheurs de l’université de l’Arizona. L’étude a permis de montrer l’efficacité d’un système robotique autonome sur des souris ayant développé un cancer du sein, du poumon ou du mélanome(2 et 5).Afin d'interrompre le processus de prolifération de cette maladie, les nanorobots bloquent l’apport du flux sanguin qui alimente les cellules cancéreuses et ainsi, les asphyxient. Pour cela, les nanorobots utilisent une protéine responsable de la coagulation sanguine, au niveau de l’ADN tumorale: la thrombine(5 et 6). Ce dispositif prend la forme d’un écran de 90 nanomètres de long par 60 nanomètres de large(6 et 7) équipé d’un capteur spécifique à sa surface capable de reconnaître la cellule cancéreuse. Une fois reconnue, le nanorobot libère l’enzyme (thrombine) et le processus de coagulation sanguine commence. En outre, les nanorobots sont dirigés par un champ magnétique(8), ce qui permet de cibler et d’intervenir efficacement sur la tumeur tout en préservant les cellules saines avoisinantes. Les résultats de ce dispositif ont montré une efficacité dans les 24h suivant son administration(6 et 7). De plus, l’utilisation de ces nanorobots permettrait, en plus de détruire la tumeur primaire, de venir limiter le risque de métastases(7). Une fois leur mission accomplie, les nanorobots sont évacués de manière naturelle.

          Cependant, il reste un long chemin à parcourir avant que ces petits robots ne puissent être utilisés sur des patients. Cette technologie n’est pour le moment pas opérationnelle et comporte des risques auxquels il faut remédier avant de poursuivre. Par exemple, les nanorobots peuvent entraîner une déficience du système immunitaire chez certains patients. De plus, il faudrait trouver un moyen d’alimenter ces robots sur le long terme et de les guider une fois à l'intérieur du corps (4). Enfin, Il faudrait implanter un système permettant aux robots de communiquer et fournir des informations en retour (9).

Finalement, de nombreux moyens sont mis en œuvre pour mener à bien ces recherches sur les nanorobots.  Si les scientifiques parviennent à surmonter les difficultés qui se présentent, ces robots pourraient bien devenir nos meilleurs alliés contre les maladies cardiovasculaires (2), les maladies auto-immunes (3) et le cancer (5). 

Sources : 

- https://www.journaldugeek.com/2020/08/27/micro-robots-injectables-revolutionner-medecine/ (1)

- https://connectedoctors.fr/sante-connectee/connected-doctors/2016/06/nanomedecine-medecin-3-0-futur-sera-t-nanorobot/ (2)

-  https://www.futura-sciences.com/sante/actualites/medecine-nanorobots-adn-therapies-anticancereuses-plus-ciblees-36906/(3)

-  https://www.futura-sciences.com/tech/actualites/robotique-nanorobots-apprennent-nager-sang-58671/(4)

-  https://www.ulyces.co/longs-formats/ces-nanorobots-vont-peut-etre-vaincre-le-cancer/(5)

-  https://www.ladepeche.fr/article/2018/02/14/2742460-contre-le-cancer-un-nanorobot-asphyxie-de-la-tumeur.html(6)

-  https://www.20minutes.fr/sante/2221787-20180215-cancer-nanorobot-capable-asphyxier-tumeurs(7)

-  https://www.usinenouvelle.com/article/l-industrie-c-est-fou-des-chercheurs-chinois-implantent-des-nanorobots-dans-des-cerveaux-de-souris.N1076919(8)

-  https://www.journaldugeek.com/2020/08/27/micro-robots-injectables-revolutionner-medecine/(9)

-  https://www.intelligence-artificielle-school.com/uncategorized/le-savais-tu%E2%80%89-le-7-avril-est-la-journee-mondiale-de-la-sante/?gclid=Cj0KCQjw5JSLBhCxARIsAHgO2ScUR5d3foxugT0iKuOINbC7Rv8ATkBSOAA8nM2PoLjGsTxyVqTChX8aAoUVEALw_wcB(10)

-  https://www.lesechos.fr/partenaires/bny-mellon/lintelligence-artificielle-au-service-de-la-sante-114359(11)

-  https://www.lesechos.fr/partenaires/bny-mellon/lintelligence-artificielle-au-service-de-la-sante-114359(12)

-  https://www.lesechos.fr/partenaires/bny-mellon/lintelligence-artificielle-au-service-de-la-sante-114359(13)

-  https://siecledigital.fr/2018/08/20/histoire-intelligence-artificielle/(14)

-  https://www.futura-sciences.com/tech/definitions/informatique-intelligence-artificielle-555/(15)

-  https://www.futura-sciences.com/tech/definitions/informatique-intelligence-artificielle-555/(16)

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Yousra BELKADI, Marine BASSET, Charlotte BOSSARD, Océane BARBOT, Manon BOURNEUF, Dorian AUBRY

Les Prothèses Bioniques 

• Une prothèse bionique, qu’est-ce que c’est ?

Les prothèses bioniques sont mises en place après l’étude des systèmes biologiques. Le but étant de développer des systèmes électroniques qui peuvent répondre à des besoins physiques et moteurs après l’amputation d’un membre.

*

Chaque année, on dénombre entre 3000 et 8000 nouvelles amputations par an, en France, selon les sources.. (5, 9, 10) 

Afin d’améliorer le quotidien de ces personnes victimes de maladies vasculaires ou d’accident, des prothèses ont été inventées. Elles sont évoluées et permettent d’effectuer des mouvements similaires à ceux d’un membre. Elles sont mobiles, motorisées et destinées à restaurer au maximum les fonctions qui étaient assurées par ce membre manquant. Le mot bionique est une contraction de « biologique » et « électrique ». C’est donc une science qui étudie les systèmes biologiques pour les reproduire à une échelle non biologique. (2, 4)

D’après Renaud Ronsse, coordinateur de Louvain Bionics, un laboratoire spécialisé dans la confection de prothèses bioniques, « Les prothèses bioniques se composent d’équipements électroniques capables de traiter de l’information et de moteurs à même d’échanger de l’énergie mécanique avec l’utilisateur et son environnement ». Ces prothèses deviennent de plus en plus perfectionnées et représentent un véritable enjeu pour le futur ainsi qu’une avancée considérable. (3, 4)

**

Selon l’endroit de l'amputation, la prothèse sera bien différente. En effet, si l'on est amputé du bras ou de la jambe, les besoins que devra remplir la prothèse seront bien différents. Il y a donc de plus en plus de prothèses qui apparaissent, celles-ci sont spécialisées dans des fonctions différentes, pour des membres différents. (3, 13)

Avec une prothèse du bras et de la main, on cherche à saisir et manipuler. Celle-ci doit donc être assez légère pour pouvoir être soulevée, elle doit aussi être  sensible et mobile afin de permettre de réaliser un maximum de mouvement. (3, 12)

En ce qui concerne les prothèses au niveau des jambes, les objectifs sont de propulser et freiner. Il faut donc un maximum de force et de soutien afin d'être capable de soutenir le poids du corps à porter. (3, 4)

En général, plus l’amputation est haute, plus le défi technique à relever sera important. ( 3, 11)
D’après Didier Azoulay, responsable du département appareillage orthopédique de l’Institution nationale des Invalides et du Centre d’études et de recherche sur l’appareillage des handicapés, « l’enjeu d’une prothèse n’est pas de faire de la personne amputée un super-héros. C’est un dispositif médical qui va permettre de faire les mouvements les plus fluides possible ». (4)

Les matériaux utilisés pour la réalisation de ces prothèses bioniques sont différents ainsi que les liens avec les neurones. Les parties du corps que nous venons de citer sont spéciales. En effet c’est celles que nous utilisons au quotidien pour bouger, marcher, attraper des objets… (1, 3)

Pour une motricité optimale au niveau de nos membres, nos corps possèdent des articulations, région de contact entre deux pièces dures, assurant la mobilité relative de ces deux pièces ou leur emboîtement en position fixe. (14, 15)

***

Pour la reproduction de ces mouvements à travers la prothèse, le développement de prothèse bionique, qui permettent de reproduire mécaniquement les mouvements d’un membre, est une avancée majeure. (3, 12)

Ces avancées ont un coût très considérable. En effet, au vu de la complexité de la réalisation de l’objet, le coût d’une prothèse bionique s’élève à plusieurs dizaines de milliers d’euros. Par conséquent, elles ne sont pas accessibles à tous, ce qui peut être considéré comme une certaine forme d’inégalité. Il existe cependant des alternatives, avec des prothèses classiques et d’autres plus sophistiquées dont les coûts restent raisonnables. (4, 7, 8) 

Cette avancée scientifique considérable est le fruit d’un fonctionnement très complexe.

• Fonctionnement des prothèses bioniques 

Le but de la prothèse est de reproduire les mouvements d’un membre, soit par mimétisme (prothèse électronique), soit à l’aide du système nerveux, au niveau des membres amputés par contraction des muscles (prothèse myoélectrique ou hydraulique) ou en étant relié directement aux nerfs (prothèse neuroélectrique) .

Cette prothèse est principalement destinée aux membres inférieurs car elle s'adapte mieux à la marche. Contrairement au autres prothèses, elle n’utilise pas les messages nerveux mais une intelligence artificielle qui va analyser la marche du porteur ou un simple système de motorisation, qui va la reproduire et ainsi améliorer la vie du patient. (1, 6)

****

Les prothèses suivantes vont utiliser les messages nerveux en provenance du cerveau. En effet, après une amputation, les terminaisons nerveuses sont toujours actives et peuvent être stimulées.

Cette prothèse va utiliser des électrodes placées au niveau du moignon pour capter les contraction musculaire et les transformer en impulsions électriques qui vont enclencher le mouvement de la prothèse. Aucune intervention chirurgicale n’est nécessaire pour utiliser ce modèle de prothèse. L'emplacement des électrodes est crucial, il faut chercher le “point moteur”, c'est -à -dire l’endroit où la tension électrique sera plus forte. L’emplacement des électrodes est crucial car il permet le bon fonctionnement de la prothèse, si ces dernières ne sont pas correctement placées cela peut entraîner des dysfonctionnements. 

Cette prothèse permet un nombre limité de mouvements ; ouverture, fermeture et rotation de la main. Elle a seulement la fonctionnalité d’une pince. (1, 2, 6)

Cette prothèse fonctionne sur le même principe que la prothèse myoélectrique mais permet un contrôle individuel des doigts. Elle est composée de coussinets remplis d’un liquide hydraulique, au niveau des articulations, ainsi qu’une pompe. La pompe envoie de la pression dans les coussinets qui ouvrent et ferment les articulations. (1, 2, 6)

*****

C’est la prothèse la plus évoluée. Elle nécessite une intervention chirurgicale dont le but est de se coupler aux neurones du membre amputé par ré-innervation des nerfs encore actif du bras dans la zone pectorale. Les électrodes captent directement le message nerveux et vont l’envoyer à une puce capable d’analyser des centaines de messages et de les convertir en une vingtaine de mouvements. Une fois converti, le moteur va faire appliquer les mouvements demandés à la prothèse.

Cette prothèse permet donc d’effectuer plusieurs mouvements en même temps? plus rapidement et de manière plus fluide. (1, 2, 6)

Le plus gros du travail arrive lors de la rééducation, c’est un travail long et fatigant mais qui mène à des résultats impressionnant et une plus grande autonomie des personnes amputées.

Nous pouvons donc en conclure que c’est un secteur scientifique en plein essor et qui promet de nombreuses avancées pour le futur. 

1.  https://sites.google.com/site/tperobesprothese/les-protheses 
2.  https://www.afipph.fr/2021/05/26/les-protheses-bioniques/
3.  https://www.partenamut.be/fr/blog-sante-et-bien-etre/articles/protheses-bioniques
4.  https://www.la-croix.com/Sciences-et-ethique/Jambes-bioniques-genoux-electroniques-progres-remarquables-protheses-2020-12-07-1201128745
   
5.  https://www.adepa.fr/autour-de-lamputation/les-causes-damputation/
6.  http://laprothesebionique.unblog.fr/quest-ce/
7.  http://uf-mi.u-bordeaux.fr/ter-2016/mazouffre-figus/quelques-chiffres/prix/
8.  https://grossecouilles.weebly.com/3--des-problegravemes-daccessibiliteacute.html
9.  https://www.boutdevie.org/blog-frank-bruno/les-amputes-en-chiffres/
10.  http://uf-mi.u-bordeaux.fr/ter-2016/mazouffre-figus/quelques-chiffres/statistiques/#:~:text=*%20Il%20y%20a%2037%20400,15%20000%20proth%C3%A8ses%20par%20an.
11.  https://sante.lefigaro.fr/actualite/2016/09/07/25363-jeux-paralympiques-protheses-plus-plus-perfectionnees
12.  vers schaeffler ortopédie
13.  https://medicus.ca/nos-produits/ortheses-et-protheses/protheses/
14.  https://www.larousse.fr/dictionnaires/francais/articulation/5560
    
15.  https://www.futura-sciences.com/sante/definitions/corps-humain-articulation-3022/

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 **** https://www.epo.org/news-events/events/european-inventor/finalists/2016/herr.html
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(d’après écosia.com cette image est libre de partage, si l’auteur se reconnait merci de contacter caroline.devred@univ-angers.fr )

Thomas BEAUGENDRE 
GROUPE B

Elon Musk et sa nouvelle puce révolutionnaire

Sources images :

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Auteur : Stefan Keller

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Image d’Elon musk : 

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Lien URL de la licence https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/deed.en

Auteur : Steve Jurvetson

Sources texte :

Groupe B

Comment Neuraling pourrait révolutionner le domaine de la santé ?

Une puce révolutionnaire capable de soigner des troubles neurodégénératifs.

              Parmi les patients atteints de Parkinson, seulement  5 à 10 % peuvent avoir accès à cette lourde chirurgie. Celle-ci consiste à stimuler les neurones par 2 électrodes en émettant une fréquence électronique constante dans les neurones hyper stimulés par la maladie. Avec la neurostimulation, le patient gagne 60 à 70 % de motricité, 80 % des mouvements anormaux sont stoppés et le traitement médicamenteux est diminué de 50 %. Donc la chirurgie donne une meilleure qualité de vie au patient.(1)  Malgré l’efficacité de ce traitement, il est généralement nécessaire de combler la chirurgie par un suivi médicamenteux plus léger.(1) (4)

              Neuralink se propose alors de soigner cette maladie par la neurostimulation. En effet, par une opération chirurgicale faite par un robot, elle pourrait poser une multitude d’électrodes dans le cerveau. L’opération serait beaucoup plus rapide et aurait un taux de risque extrêmement faible. Les données recueillies seront bien plus conséquentes ce qui donnerait le suivi post-opératoire de meilleure qualité. (5) (6) (8) 

              Nous pouvons en déduire que les conditions de chirurgie seront moins handicapantes.  En effet, plus de personnes pourraient avoir accès à ce traitement ce qui ouvre des portes pour des patients qui ne respectent pas les conditions prescrites pour l’opération actuelle. (7) 

Une nouvelle façon de vivre pour les tétraplégiques ?

            En fonction de l’endroit où se situe la lésion, la gravité de la tétraplégie sera plus ou moins importante. Les origines amenant cette paralysie sont multiples, telle une infection ou même du diabète. Cependant la principale cause reste les accidents et notamment de voitures, qui représentent la majorité de ces lésions. (3) Pour tenter de soigner cette paralysie, peu de traitements existent. Étant donné que les transmissions nerveuses ne s’effectuent plus, une intervention chirurgicale ne permettrait pas de résoudre ce dysfonctionnement (4). La société Neuralink promet que sa technologie peut soigner, ou grandement améliorer le quotidien des personnes atteintes de tétraplégie (5).

                                    Comment cela est-il possible ?

            Le but est de rétablir les transmissions nerveuses via les nerfs périphériques. Les nerfs périphériques relient les organes du corps (dont les muscles) au système nerveux central (moelle épinière, cerveau…). C'est par eux que l'information nerveuse circule (6).

            Ces nerfs peuvent être moteurs (transmettent aux muscles l'ordre de se contracter), sensitifs (transmettent les sensations - toucher, chaleur, position du corps… - jusqu'au système nerveux central) ou mixtes (7). C’est donc par ces nerfs périphériques que les informations nerveuses peuvent arriver jusqu’aux muscles.

            La technologie Neuralink (puce composée de 3000 électrodes) est implantée dans le cerveau du patient, l’idée est que ces patients pourraient imaginer effectuer un mouvement, générant ainsi une activité cérébrale caractéristique et mesurable à l’aide ces implants (8). Ces informations seront par la suite transmises à un ordinateur, en effet, le patient ne pourra bouger directement ses muscles puisque la lésion a coupé les voies de transmissions.

            Cela est possible grâce à une prothèse ou un exosquelette (qui servira d’ordinateur) posé sur le patient qui s’occupera d’analyser les informations et de les transformer en commande pour une machine ayant une utilité pour le patient. Une fois l’information traitée par l’ordinateur (ici la prothèse ou l’exosquelette), la machine réalisera donc le mouvement imaginé par le patient et donc offrir une mobilité qui était perdue jusqu’à présent (9), (10).

Parkinson :

(1) https://www.franceparkinson.fr/la-maladie/presentation-maladie-parkinson/definition-maladie/

(2)https://solidarites-sante.gouv.fr/soins-et-maladies/maladies/maladies-neurodegeneratives/article/la-maladie-de-parkinson

(4) https://fhu-neuropsynov.chu-grenoble.fr/neurostimulation

(5)https://www.sciencesetavenir.fr/sante/cerveau-et-psy/elon-musk-presente-son-implant-neuralink-sur-des-cochons_147095

(6)https://thepressfree.com/quest-ce-que-neuralink-comment-fonctionne-la-technologie-et-que-peut-en-faire-une-personne/

(7) https://www.franceparkinson.fr/la-maladie/traitements/chirurgie/

(8)https://neuralink.com/

Tétraplégie :

(1) https://www.futura-sciences.com/sante/definitions/medecine-tetraplegie-12326/

(2) https://neurogelenmarche.org/lesion-moelle-epiniere-definition/

(3) https://sante.lefigaro.fr/sante/maladie/paralysie-paraplegie-tetraplegie/quelles-causes

(4) https://www.sunrisemedical.fr/blog/tetraplegie  

(5)https://www.lexpress.fr/actualite/sciences/interfaces-cerveau-machine-les-folles-promesses-d-elon-musk_2099611.html

(6)https://www.msdmanuals.com/fr/accueil/troubles-du-cerveau,-de-la-moelle-%C3%A9pini%C3%A8re-et-des-nerfs/maladies-des-nerfs-p%C3%A9riph%C3%A9riques-et-maladies-apparent%C3%A9es/pr%C3%A9sentation-du-syst%C3%A8me-nerveux-p%C3%A9riph%C3%A9rique

(7) https://www.afm-telethon.fr/glossaire/nerf-peripherique-6379

(8) https://neuralink.com/

(9)https://www.lemonde.fr/sciences/article/2017/04/04/elon-musk-et-l-augmentation-cerebrale_5105742_1650684.html

(10)https://www.lexpress.fr/actualite/sciences/neuralink-ce-que-pensent-les-experts-de-l-implant-cerebral-d-elon-musk_2133913.html

Parkinson :

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https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Random_Structures_in_the_Brain_078.jpg. Auteur de l’image : Sturm. URL de la licence :Attribution-Share Alike 4.0 International

Lien URL de la source : https://www.franceparkinson.fr/la-maladie/presentation-maladie-parkinson/definition-maladie/. Auteur de l’image : France Parkinson © (validation par mail)

Tétraplégie :

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Alexandre BRAUD
Marwenn BOUSENANE
Groupe B

Neuralink : un pas vers le futur ou une voie vers l'aliénation matérialiste ?

            Effectivement, l’intention d’Elon Musk n’est pas de répondre au principe Hippocratique « primum non nocere » qui signifie « d’abord ne pas nuire » mais celui de transcender les limites de l’humain. Sa vision s’inscrit dans la pensée philosophique du Transhumanisme qui est très critiqué par les neuroscientifiques et les philosophes. Parmi ces critiques il y a celui d’une arrogance de l’homme qui souhaite remplacer Dieu par la science et le progrès. Le progrès et la science deviennent alors le paradigme absolu pour analyser le monde, ce qui risque de mettre en péril la liberté des individus. (1) (2)

            On peut comparer le progrès à des animaux enfermés en zoo. Si ceux-là ont un confort et une longévité plus importants, ils n’auront jamais la liberté des animaux sauvages. Vouloir le progrès à tout prix comme le veut Elon Musk, c’est vouloir rendre l’homme dépendant de ses propres inventions. L’homme ne pensera plus par lui-même, c’est la puce qui pensera pour lui. Pire encore, aujourd’hui, il est aisé pour un hacker aguerri de pirater des pacemaker à distance. C’est-à-dire qu’il a la capacité de vie ou de mort sur les individus. La puce sera un moyen facile dans un pays totalitaire ou même démocratique d’en prendre contrôle afin d’influencer les pensées de la masse. (3)

           La volonté de soumettre l’homme à la machine reflète la pensée matérialiste lors de la période d’industrialisation. L’humain n’existait plus par son être mais seulement dans sa capacité à produire. Les hommes étaient soumis à la mécanique, à la discipline et à la vision de leur supérieur. Le travail à la chaîne est l’exemple qui illustre le mieux ces propos. L’individu aliéné est mort spirituellement, il n’existe que par son geste répétitif. (4) La peinture Le Frontispice de l'Orthopédie peinte par Nicolas Andry montre l’image d’un arbre tordu dont sa croissance a été rétablie par un tuteur. Cet exemple montre que l’humain souhaite soumettre la nature à sa propre ignorance. Si le tronc dévie dans une direction, la nature a ses raisons. L’organique n’a pas à se soumettre à la mécanique. Il en est de même pour la puce en silicium de Musk (5) 

            Il y a un conte soufie qui résume très bien notre étude de cas. C’est l’histoire d’une femme qui n’avait vue que des corbeaux dans sa vie. Un jour alors qu’elle regardait pas la fenêtre, un aigle blessé vint se poser au bord de celle-ci. N’ayant vu que des corbeaux, elle se dit que ce corbeau est difforme, elle lui coupe le bec, lui rapièce les ailes et lui rétrécie les pattes. L’aigle tant bien que mal repart difficilement. La vision du monde de cette femme étant réduite et peu flexible, elle essaie d’appliquer cette dernière à ce qui l’entoure au péril d’en déformer la véritable nature.(2)

            Pour conclure cet article, l’invention d’Elon Musk doit être accueillie avec esprit critique comme une innovation remettant en cause les libertés individuelles. Plus qu’une menace à nos libertés, elle constitue une menace potentielle pour le futur de l’humanité, de sa morale et de son éthique. (6)

SOURCES:

(1) https://fr.wikipedia.org/wiki/Transhumanisme

(2)Idries Shah, “Tales of the Dervishes”, 1967 : https://en.wikipedia.org/wiki/Tales_of_the_Dervishes

(3) Conférence “Libérez votre cerveau” d’Idriss Aberkane : 

(4) https://www.etudier.com/sujets/d%C3%A9shumanisation-des-ouvriers/0

(5) Tableau "Le Frontispice de l’Orthopédie”. Auteur : Nicolas Andry. Date de sortie de l'œuvre :1743. Source :https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k9608501w. Lien de la lience URL: https://creativecommons.org/publicdomain/mark/1.0/deed.en

(6)https://www.2051.fr/actualite/high-tech/lintelligence-artificielle-peut-elle-mettre-fin-a-lhumanite/ 

L’intelligence artificielle (IA) a pour but de simuler et de se rapprocher le plus possible de l'intelligence humaine avec des moyens comme le regroupement d’ensemble de logiciels, de logiques, ou encore de calculs. Elle est utilisée pour des applications comme par exemple pour les réseaux sociaux ou encore pour les jeux-vidéos. Et afin de comprendre l’importance et l’utilité de l’IA dans les jeux vidéo, il est peut-être utile de nous intéresser à son histoire. Au commencement, l’IA était principalement utilisée pour créer des adversaires numériques sur des jeux de stratégie comme par exemple les échecs, les dames ou encore le jeu de go.

L’objectif de ceci était de donner aux joueurs l’impression d’être face à des vraies personnes.Mais l’IA a un fonctionnement bien différent pour des résultats similaires. Les toutes premières IA n’étaient pas aussi complexes que celles qu’on peut voir maintenant. En effet, leur fonctionnement était basé sur des actions concises et claires : si ceci, alors cela … L’IA moderne fonctionne elle avec ce qu’on appelle la machine learning, cela permet à l’intelligence d’apprendre automatiquement à chaque partie. Cela reproduit le plus possible la façon d’agir d’un être humain : imprévisible et trouver des astuces afin de vaincre son adversaire. [Deep Blue: https://moodle.univ-angers.fr/mod/glossary/showentry.php?eid=8030 ].

Mais très vite, les jeux se montrent plus complexes et un nombre important d'éléments commencent à présenter des comportements indépendants des actions du joueur rendant le jeu plus interactif, plus réaliste. Il y a eu une transition où on passe des jeux de logique de la vieille école à un nouveau style de jeu uniquement possible par l’électronique : les jeux d'arcade, comme Pac Man avec le comportement des fantômes.  Depuis, IA et jeux vidéo sont obligatoirement liés, l’IA obtenant une place de plus en plus importante dans les systèmes de jeu.

Le but est de faire en sorte que le jeu semble le plus réaliste possible afin que le joueur soit en immersion, et donc par conséquent qu'il l'apprécie plus. Cet objectif de recréer un univers au plus proche du réel peut passer par énormément d’approches différentes comme améliorer le comportement des PNJs (personnages non joueurs) ou encore générer d’autres éléments de l'environnement de façon automatique.