Qu’est-ce que l’apprentissage automatique ?

août 29, 2019
Rédaction
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Qu’est-ce que l’apprentissage automatique ?

L’apprentissage automatique change notre façon de vivre : vous pensez peut-être que vous n’avez encore jamais eu affaire à cette technologie, mais sachez qu’elle est déjà omniprésente. Vous l’avez par exemple trouvée dans les recommandations de Netflix ou sur Google.

L’idée de l’apprentissage automatique (machine learning) est simple. Mais quels sont, plus en détail, ses fonctions, ses caractéristiques et ses avantages ?

L’une des actualités de ce sujet nous est venue d’Apple, et il y a fort à parier qu’elle vous soit parvenue aux oreilles.

La marque à la pomme a acheté l’entreprise d’apprentissage automatique Perceptio Inc, dans le but d’intégrer une intelligence artificielle avancée. Perceptio s’occupait du développement d’algorithmes de reconnaissance faciale qui fonctionnent sur les appareils des utilisateurs sans recourir au nuage informatique (cloud). L’idée était de pouvoir classer les images sur les téléphones portables et de réduire la surcharge de données qui, en général, passe par des méthodes conventionnelles.

Lisez bien ce qui suit : d’après une enquête de Statista intitulée « Quelle part de votre budget informatique en 2017 est consacrée à l’apprentissage automatique ? », 26 % des entreprises reconnaissent que plus de 15 % de leur budget informatique a été investi dans le développement de solutions d’apprentissage automatique.

L’apprentissage automatique commence à changer nos modes de vie et il est temps de comprendre de quoi il en retourne et pourquoi il est si important.

L’apprentissage automatique en détail

Avant de parler d’apprentissage automatique, il faut clarifier une confusion fréquente. L’apprentissage automatique et l’intelligence artificielle ne sont pas équivalents. L’apprentissage automatique est une composante du domaine plus vaste de l’intelligence artificielle.

L’intelligence artificielle est une simulation de l’intelligence dans les ordinateurs. En tant que telle, les spécialistes y travaillent depuis des décennies et elle englobe un large éventail d’approches.

L’apprentissage automatique, quant à lui, est une forme d’intelligence artificielle dans laquelle l’ordinateur apprend à accomplir une tâche.

Différentes méthodes permettent de faire en sorte que les machines apprennent par elles-mêmes. Les « réseaux de neurones artificiels » sont au cœur de l’apprentissage automatique. L’idée des réseaux de neurones est la suivante :

Comme vous le savez, le meilleur système d’apprentissage est le cerveau humain. C’est pourquoi l’apprentissage automatique est une tentative d’imiter la façon dont le cerveau apprend. Les réseaux de neurones incarnent cette tentative.

Autrement dit, ce sont des représentations mathématiques du fonctionnement cérébral.

Types d’apprentissage automatique

1.- Apprentissage supervisé

Ce type d’apprentissage automatique fonctionne sur des bases de données précédemment annotées. Par exemple, un ordinateur est en mesure de différencier deux photos de motos différentes.

Pour cela, il est recommandé que les annotations soient faites par une personne. Cela garantit l’efficacité et la qualité du mécanisme.

L’idée de ce type d’apprentissage automatique est que les ordinateurs forment leur « intelligence » à partir d’exemples passés. Ils peuvent donc ensuite effectuer tous les calculs proposés de sorte que l’être humain n’intervienne pas et que le travail soit accompli plus vite.

Les exemples les plus célèbres comprennent :

  • La reconnaissance vocale ;
  • La détection de spam ;
  • La reconnaissance de l’écriture manuscrite.

2.- Apprentissage non supervisé

Cette deuxième catégorie fonctionne comme suit : l’algorithme se passe des annotations. Il ne bénéficie donc pas de l’aide d’indications antérieures.

Cependant, il utilise une grande quantité de données avec les spécifications de chaque objet. Ainsi, il détermine plus facilement les objets à partir des informations précédemment stockées.

3. Apprentissage par renforcement

Ce dernier type d’apprentissage automatique a pour moteur le renforcement. C’est-à-dire que la machine a la capacité d’apprendre sur la base de différents tests et erreurs donnés dans différents contextes.

Que vous connaissiez ou pas les résultats dès le départ, la machine ne connaît toujours pas les meilleures décisions à prendre pour obtenir les bons résultats. Dans ce cas, l’algorithme associe, seul, les schémas de réussite. Et c’est leur répétition qui permet à l’algorithme d’obtenir constamment des résultats exacts et infaillibles.

Un des exemples les plus clairs nous est fourni par la conduite d’un véhicule automatique.

Les entreprises qui utilisent déjà l’apprentissage automatique

1.—Facebook

L’un des endroits où vous aurez rencontré l’apprentissage automatique est le réseau social par excellence, Facebook. Il utilise son algorithme de reconnaissance faciale pour vous faciliter le travail lorsque vous étiquetez vos amis sur des photographies.

C’est un algorithme qui mémorise certains modèles définissant les visages des personnes que vous avez déjà étiquetées, afin de les identifier automatiquement par la suite.

2.— Pinterest

Facebook n’est toutefois pas la seule plate-forme à tenir compte de ces avancées technologiques. Vous ne vous y attendez peut-être pas, mais Pinterest utilise également l’apprentissage automatique pour susciter plus d’engagement de la part de ses utilisateurs. Comment donc ?

La plate-forme utilise aussi un algorithme qui tire des enseignements de l’activité des utilisateurs. Elle parvient ainsi à trouver les contenus préférés de chaque personne en fonction de ses intérêts, de ses goûts et de ses habitudes.

3.— PayPal

Nul doute que vous connaissez déjà PayPal, la plate-forme de paiement qui sert aussi de portefeuille électronique. Et en tant que telle, elle doit pouvoir compter sur un niveau de sécurité et de confiance élevé de ses utilisateurs.

Pour rester l’une des plates-formes les plus sûres, PayPal utilise l’apprentissage automatique pour détecter et combattre les fraudes. Elle analyse de grandes quantités de données clients, puis elle les segmente en fonction de leur activité.

4.— Cortana et Siri

Il ne fait aucun doute que l’iPhone a provoqué plusieurs changements ces dix dernières années. Mais il n’a pas été seul.

Vous constaterez que les systèmes de reconnaissance vocale d’assistants virtuels tels que Cortana et Siri utilisent également l’apprentissage automatique, même s’ils se servent d’autres technologies telles que les réseaux de neurones et le traitement du langage naturel. De cette façon, ils parviennent à simuler des conversations presque humaines.

Mais comment ces progrès sont-ils réalisés ? Comment l’apprentissage automatique parvient-il à se former ?

Dans ce cas, il s’agit de l’entraîner à reconnaître le langage humain. Et pour cela, plusieurs techniques existent, avec différents niveaux de complexité. Dans le cas de Siri, on emploie des modèles ressemblant au comportement humain (ce qui explique sa capacité à comprendre les blagues).

5.— Google

Google est assurément l’un des principaux portails capables de collecter tous les types de données utilisateur. Et en tant que tel, pensez-vous qu’il puisse se passer de l’apprentissage automatique ?

La réponse n’est pas seulement un non catégorique, ce géant de l’Internet utilise des algorithmes d’apprentissage automatique dans tous ses services, à commencer par l’optimisation de la recherche Web. En fait, il étudie un réseau de neurones qui parvient à déterminer les intentions de chaque utilisateur.

Au-delà de Google Search, des services tels que Gmail utilisent également l’apprentissage automatique, notamment pour ses fonctionnalités de réponse prédictive.

D’autre part, Google Maps est capable de repérer les numéros de rue et les noms à partir d’images Street View.

6.— Netflix

Netflix a réussi, entre autres choses, à devenir une marque fiable pour son système de recommandation et de personnalisation des séries et des films.

Grâce à l’apprentissage automatique, la plate-forme applique la technologie pour :

  • La promotion des contenus ;
  • Ses modèles de tarification ;
  • Le marketing programmatique ;
  • La livraison des contenus.

7.— Uber

Il y a quelques années, personne n’imaginait que commander un taxi (via une application mobile) indiquerait l’heure d’arrivée et le prix estimé du voyage. Encore moins qu’il y aurait un service de restauration personnalisé pour égayer le voyage.

Uber peut faire tout cela grâce à l’apprentissage automatique, en réalisant une étude très spécifique des données de déplacement et de commande de chaque utilisateur.

8.— Spotify

La liste des découvertes hebdomadaires de Spotify est un exemple d’apprentissage automatique. La plate-forme utilise plusieurs modèles de recommandation en fonction de l’activité de chaque utilisateur. Elle se sert également d’une analyse plus détaillée des textes et des sons qui parviennent à regrouper les goûts, toujours similaires, des autres, en vue de les recommander.

9.— Amazon

Amazon est une autre entreprise qui utilise l’apprentissage automatique pour améliorer ses services.

  • Dans son service de recherche, le catalogue de produits est structuré en fonction des références du client ;
  • Dans son système de recommandation, le catalogue de produits est organisé en fonction des intérêts ;
  • Enfin, le système de prévention de la fraude pour les paiements emploie également l’apprentissage automatique.

La valeur de l’apprentissage automatique dépend néanmoins du volume des communications de chaque organisation. Elle varie par ailleurs en fonction des utilisateurs et des canaux possibles par lesquels ces services peuvent être déployés.

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