Intelligence artificielle : le CNRS lance son Centre dédié

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L’IA pour les sciences et les sciences pour l’IA : voici les deux piliers fondamentaux et complémentaires du nouveau Centre du CNRS. Jamal Atif, chargé de mission à l’INS2I, et Alexandre Legris, directeur adjoint scientifique de l’INC, tous deux coordinateurs du défi IA du CNRS, en esquissent les contours.

Le CNRS vient de lancer officiellement son Centre de l’IA pour les sciences et des sciences pour l’IA. Quelle forme prendra ce Centre ?

Jamal Atif1 & Alexandre Legris2 : Construire l’intelligence artificielle (IA) de demain représente une multitude d’enjeux scientifiques, éthiques et environnementaux. Avec les données massives et des algorithmes de plus en plus complexes, le développement du numérique et de l’IA continuera à transformer le fonctionnement de la société dans de nombreux domaines mais aussi la manière dont la connaissance est produite dans l’ensemble des champs scientifiques, et a fortiori au CNRS. Couvrant toutes les disciplines, l’organisme dispose d’atouts uniques au monde pour créer les conditions de cette rencontre interdisciplinaire en IA et sciences. C’est pourquoi il a inscrit ce sujet dans son Contrat d’objectifs et de performance 2019-2023 (COP) signé avec l'État.

Dans le cadre de ce défi IA du COP, un groupe de travail interinstituts a proposé la création d’un Centre pluridisciplinaire dédié à l’IA pour les sciences et aux sciences pour l’IA. C’est un espace pour faire se rencontrer des chercheurs et chercheuses de toutes les disciplines. Unique dans le paysage européen, voire mondial, le Centre a vocation à s’attaquer à de grands challenges scientifiques et à faire émerger de nouveaux questionnements aux interfaces. Son conseil scientifique et le CNRS en fixeront les défis scientifiques prioritaires. Les premières actions préfigurant le fonctionnement du centre commenceront dès janvier 2022. L’attente et l’enthousiasme des collègues et de la gouvernance sont manifestes, créant les conditions d’un démarrage dans les meilleures conditions.

Petit robot dans un pré
Le robot agricole Oz de Naïo Technologies analyse son environnement et se sert de l’intelligence artificielle pour prendre des décisions concernant sa trajectoire et ses actions de désherbage, grâce à des algorithmes du Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS). © Frédéric MALIGNE/LAAS/CNRS Photothèque

Quelles seront les grandes problématiques traitées par ce centre IA ?

J. A. & A. L. : Avec la création de ce centre dédié, le CNRS s’empare de deux enjeux complémentaires. D’abord, l’IA pour accélérer les découvertes scientifiques en repoussant les frontières de l’ensemble des sciences, pour la recherche de nouvelles configurations moléculaires pour de meilleurs médicaments, dans les sciences de l’Univers, en sciences humaines et sociales, etc. D’autre part, l’IA pénètre progressivement toutes les strates de la société, de la recommandation de contenu aux applications médicales, en passant par l’aide à la conduite, l’octroi de crédit ou encore la prédiction de la récidive. Mais des fondements théoriques manquent aujourd’hui, avec souvent des algorithmes de plus en plus complexes et de plus en plus consommateurs d’énergie. La société exige aussi à raison des algorithmes plus efficients, moins gourmands, dont on peut interpréter et auditer le fonctionnement pour en retirer toute discrimination, promouvoir l’équité et préserver la vie privée. Une IA plus responsable et de confiance. C’est pourquoi les sciences – par exemple physique statistique et SHS – ont aussi, en retour, un rôle à jouer pour développer l’IA.

Il s’agit de mettre la science au centre des enjeux, de promouvoir ce qui fait l’ADN du CNRS, une recherche libre, guidée par la curiosité mais aussi au service des grands enjeux sociétaux. C’est dans cet esprit que nous avons pensé la configuration de ce centre : la science d’abord !

Un chercheur et une chercheuse face à un écran sur lequel apparaissent des simulations de molécules
L’Institut de chimie et des matériaux Paris-Est a conçu un algorithme d'apprentissage automatique (machine learning) générant une structure cristallographique, décrivant les positions atomiques d’un hydrure métallique. © Hubert RAGUET/ICMPE/CNRS Photothèque

Quelles actions pourront être coordonnées par ce Centre IA ?

J. A. & A. L. : Sa mission première est de rassembler les meilleurs talents autour de questions de recherche pluridisciplinaires s’inscrivant dans les grands enjeux que l’on vient d’évoquer. Pour identifier ces questions puis avancer ensemble sur des éléments de réponse, le Centre organisera des événements qui répondent aux habitudes et pratiques de tous les scientifiques concernés : colloques, webinaires, hackathons, équipes communes, etc. Pour cela, il s’appuie sur les outils et les moyens du CNRS, dont dans un premier temps la Mission pour les initiatives transverses et interdisciplinaires (MITI), mais dispose également du soutien financier du Ministère de l’Enseignement supérieur, de la Recherche et de l’Innovation (Mesri).

Des semestres thématiques seront par exemple organisés avec des séries de conférences autour d’un thème proposé par la communauté, en concertation avec le Conseil scientifique du Centre et les dix instituts du CNRS : les meilleurs chercheurs et chercheuses du monde seront invités, afin de produire une cartographie de chaque domaine et un rapport sur son évolution possible.

Un appel à projet de la MITI est également prévu pour des mobilités de chercheurs ou la mise en place de binômes de thèses bidisciplinaires dès 2022. Former nos collègues, personnels du CNRS ou de nos partenaires, est une véritable nécessité. Même si la France bénéficie de son excellent système éducatif en mathématiques et en informatique, l’IA reste un domaine de rares spécialistes : on dénombre 1120 personnes en France capables de traiter des questions théoriques ou plus appliquées. Il est donc important d’acculturer d’abord les scientifiques des autres disciplines aux outils et aux méthodes de l’IA, afin qu’ils puissent s’en approprier les bénéfices et les limites. C’est de là que naîtront de nouvelles questions de recherche.

Un chercheur et une chercheuse au milieu des couloirs et escaliers d'un bâtiment
Le département Intelligence artificielle de l'Institut de recherche en informatique de Toulouse simule le comportement des agents en situation d'urgence, par exemple en cas d'incendie ou d'incident grave, pour mieux le comprendre et prévenir au maximum les conséquences néfastes de catastrophes sur les individus. © Frédéric MALIGNE/IRIT/CNRS Photothèque

Le lundi 8 novembre 2021, le gouvernement a présenté une nouvelle phase de la stratégie nationale pour l’IA, qui mobilisera 2 milliards d’euros de cofinancements publics-privés. Dans quel écosystème se situe le Centre IA du CNRS ?

J. A. & A. L. : La première phase de la stratégie nationale pour l'intelligence artificielle (IA) annoncée par le Président de la République en 2018 a notamment permis la mise en place d’un réseau d'instituts interdisciplinaires d’intelligence artificielle (3IA), dans une volonté de l’État de rapprocher le monde de la recherche et celui des entreprises, en structurant des sites à l’échelle locale, ce qui est important. Le CNRS est partenaire des quatre 3IA labellisés3 et le Centre IA entend compléter ce paysage, sans concurrence, en remettant la science, en particulier fondamentale, au cœur des enjeux, à l’échelle nationale et avec la couverture disciplinaire propre au CNRS. Il en est de même pour les trois autres centres d’excellence français en la matière : l’Institut DATAIA Paris-Saclay4, le Sorbonne Center for Artificial Intelligence5 et Hi! Paris6.

La deuxième phase de cette stratégie nationale vient accélérer la démarche et apporte un soutien particulier à la formation avec un budget de 700 M€. Elle annonce aussi un programme de recherche copiloté par le CEA, Inria et le CNRS avec 134 M€ sur 5 ans. L’intelligence artificielle est enfin présente dans plusieurs autres Programmes et équipements prioritaires de recherche (PEPR) consacrés par exemple à la santé numérique et la cybersécurité, ou des PEPR exploratoires comme le projet Diademe. La France nous paraît donc en avance en termes de structuration autour de l’IA, en particulier face à nos partenaires européens.

  • 1. Professeur à l’Université Paris Dauphine-PSL depuis 2014, spécialiste en science des données et membre du Laboratoire d'analyse et modélisation de systèmes pour l'aide à la décision (CNRS/Université Paris-Dauphine-PSL), Jamal Atif est chargé de mission Intelligence artificielle et infrastructures numériques à l’Institut des sciences de l'information et de leurs interactions du CNRS (INS2I).
  • 2. Professeur à l’Université de Lille, Alexandre Legris est directeur adjoint scientifique de l'Institut de chimie du CNRS (INC). Il étudie la modélisation des transformations de phases dans les alliages métalliques au sein de l’Unité Matériaux et Transformations (CNRS/Université de Lille/Inrae/Centrale Lille).
  • 3. MIAI@Grenoble-Alpes à Grenoble (avec pour applications privilégiées la santé, l'environnement et l'énergie), 3IA Côte d'Azur à Nice (santé et développement des territoires), ANITI à Toulouse (transport, environnement et santé) et PrAIrie à Paris (santé, transports et environnement) dont Jamal Atif est directeur scientifique adjoint pour l’éducation.
  • 4. Lauréat de l’appel à projets « Instituts Convergences » lancé par l’Agence nationale de la recherche (ANR) en 2017, l’institut DATAIA porte aujourd’hui la stratégie de l'Université Paris-Saclay en intelligence artificielle, recherche et formation.
  • 5. Alliance Sorbonne Université, dont fait partie le CNRS.
  • 6. HEC Paris/Institut polytechnique de Paris.

Au-delà du Centre

Le CNRS est investi dans d’autres actions en faveur de l’IA. Dans le cadre de la stratégie nationale, le programme Choose France - CNRS AI Rising Talents veut « faire de la France une terre d’attractivité du domaine », explique Jamal Atif. Ce programme offrira à trois chercheurs ou chercheuses « exceptionnellement talentueux » et en début de carrière (en particulier 4 ou 5 ans après la thèse) la possibilité de mettre en place un programme de recherche et une équipe associée avec un budget d’un million d’euros sur 5 ans. Il est ouvert, jusqu’à fin novembre, aux post-docs et aux jeunes professeurs ou chercheurs travaillant hors de France.

Armoires de calcul du supercalculateur Jean Zay, avec un chercheur ouvrant une des armoires
Le supercalculateur Jean Zay permet d'étendre les modes d'utilisation classiques du calcul de haute performance (HPC) à de nouveaux usages pour l'intelligence artificielle. © Cyril FRESILLON/IDRIS/CNRS Photothèque

La stratégie nationale a aussi investi dans les capacités de calcul de la recherche publique, avec notamment le supercalculateur Jean Zay qui dédie une partie de ses capacités à la communauté de recherche en IA. « Le CNRS peut être fier d’avoir mené cette action, adoptée massivement par les scientifiques », résume Jamal Atif.

L’organisme accueille également, au sein d’unités dont il est une tutelle, près de 3/4 des 40 chaires de recherche et d’enseignement en IA sélectionnées par l'Agence nationale de la recherche (ANR) dans le cadre de la stratégie nationale. Ces Chaires reflètent la diversité des thématiques de recherche et des applications abordées au sein des 19 unités concernées, des fondements de l’IA aux statistiques, en passant par le développement durable, l’interaction humain-machine ou encore le traitement automatique du langage.

Enfin, un réseau d’ingénieurs se met en place pour « accompagner l’ensemble de nos collègues de l’ESR dans l’implémentation d’algorithmes d’IA ». Le Centre IA pourra s’appuyer également sur ces nouveaux postes.