L’intelligence artificielle au service de l’astronomie gamma

Conférenciers
Cyann Plard
Michaël Dell'aiera
LAPP
LAPP, LISTIC

Le 4eme paradigme de la science

Chroniques de l'intelligence artificielle

1936
"Machine" (Modèle) de Turing : * Ruban (séquence d'actions) * Conceptualisé avant l'ordinateur * Volonté de définir la notion d'algorithme * Il existe toujours un programme réalisant une tâche (il faut trouver ce programme)

Chroniques de l'intelligence artificielle

1936
1943
Premier modèle mathématique du neurone artificiel * Warren McCulloch et Walter Pitts * Inspirera plus tard la recherche sur les réseaux de neurones

Chroniques de l'intelligence artificielle

1936
1943
1956
Conférence de Dartmouth : * Naissance de l'IA * Groupe de chercheurs reconnus (dont John McCarthy and Marvin Minsky) * Mise en lumière du potentiel de créer des machines intelligentes

Chroniques de l'intelligence artificielle

1936
1943
1956
1957
Perceptron * Frank Rosenblatt * "The first machine which is capable of having an original idea" * Faire la distinction entre cartes marquées à gauche ou à droite (50 essais)

Chroniques de l'intelligence artificielle

1936
1943
1956
1957
1970
1er hiver de l'intelligence artificielle * Des attentes trop grandes, et non atteintes * Déclin des investissements financiers / de l'intérêt dans la recherche de l'IA * Systèmes experts

Chroniques de l'intelligence artificielle

1936
1943
1956
1957
1970
1986
Rétropropagation du gradient * Rumelhart et Yann LeCun * Création du mechanisme d'apprentissage des réseaux modernes

Chroniques de l'intelligence artificielle

1936
1943
1956
1957
1970
1986
1996
Deep blue bat Gasparov au échec * Pas de créativité au sens propre

Chroniques de l'intelligence artificielle

1936
1943
1956
1957
1970
1986
1996
2012
Première application du deep learning * Compétition ImageNet * Nette domination de l'approche deep learning

Chroniques de l'intelligence artificielle

1936
1943
1956
1957
1970
1986
1996
2012
2016
Alpha Go bat Lee Sedol : * IA créatrice

Croissance


Croissance


Croissance


Intelligence artificielle


Intelligence
Larousse Ensemble des fonctions mentales ayant pour objet la connaissance conceptuelle et rationnelle
Robert Faculté de connaître, de comprendre ; qualité de l'esprit qui comprend et s'adapte facilement
→ Pas de définition qui fait consensus
Artificielle
* Capacité à simuler
* A besoin d'une base d'apprentissage (labelisée) * Un grand nombre de données (> 1 million) * Une capacité de traitement (labels, ...)
* A besoin de ressources de calcul

L'apprentissage


L'apprentissage


L'apprentissage


L'apprentissage


L'apprentissage


L'apprentissage


L'apprentissage


L'IA pour l'astronomie gamma

* Les rayons gamma * L'astronomie gamma * La chaîne d'analyse du téléscope * Application de l'IA

L'IA pour l'astronomie gamma

* Les rayons gamma

Les rayons gamma

Les rayons gamma

Les rayons gamma

Les rayons gamma

Les rayons gamma

Les rayons gamma

Les rayons gamma

Les rayons gamma

Les rayons gamma

Les rayons gamma

L'IA pour l'astronomie gamma

* Les rayons gamma * L'astronomie gamma

L'astronomie gamma

L'astronomie gamma

L'astronomie gamma

VERITAS

H.E.S.S.

MAGIC

CTA

CTA

L'IA pour l'astronomie gamma

* Les rayons gamma * L'astronomie gamma * La chaîne d'analyse du téléscope

La chaine d'analyse

La chaine d'analyse

La chaine d'analyse

La chaine d'analyse

La chaine d'analyse

La chaine d'analyse

La chaine d'analyse

La chaine d'analyse

La chaine d'analyse

La chaine d'analyse

La chaine d'analyse

La chaine d'analyse

La chaine d'analyse

La chaine d'analyse

La chaine d'analyse

L'IA pour l'astronomie gamma

* Les rayons gamma * L'astronomie gamma * La chaîne d'analyse du téléscope * Application de l'IA

Mais pourquoi l'IA ?


* Pas d'hypothèses a priori (ellipse, pas ellipse ?), caractériser de la plus grande complexité * Approche très performante dans une multitude d'autres domaines (médecine, ...) * Ressources disponibles (base de données importantes pour simulations et acquisitions, ressources de calcul) * /!\ On transfert la difficulté dans le design du réseau de neurones

La base de données


* Les IA ont besoin d'une base d'apprentissage, ici labelisée * Or il n'y a pas de vérité terrain pour les acquisitions des télescopes → Création d'une banque d'images (simulations)
CORSIKA
Simuler la cascade de particules
sim telarray
Simuler la réponse du télescope
Simulations = on a les labels !

L'apprentissage


L'apprentissage


L'apprentissage


L'apprentissage


L'apprentissage


La carte du ciel


Assistant conversationnel virtuel


* Un objectif ancien, mais de nouvelles applications très récentes et très performantes * ChatGPT (OpenAI), LLaMA (Facebook), LLaVA, ... * Comment utiliser ces ressources à notre avantage ?
Test de turing

La base de données : GalaxyZoo


L'apprentissage


C'est l'heure des questions !