10 Juil L’intelligence artificielle et la prochaine révolution scientifique
Comment l’IA accélère les recherches qui changent le monde à l’Institut Weizmann des Sciences.
La science de pointe et l’intelligence artificielle : un mariage réussi à Weizmann.
L’intelligence artificielle, qui relevait autrefois de la science-fiction, fait aujourd’hui partie intégrante de notre monde, et nous ne voudrions pas qu’il en soit autrement. L’IA a transformé des vidéos prises sur des voitures en mouvement en systèmes de contrôle pour les véhicules à conduite autonome. Les mesures recueillies à partir de millions de photos en ligne ont permis la création d’un logiciel d’IA qui reconnaît les visages mieux que les personnes. Pierre angulaire de toute technologie à forte intensité de données, l’IA a également transformé la manière dont les chercheurs, comme ceux de l’Institut Weizmann des Sciences, travaillent.
Conscient de la valeur de l’IA pour accélérer les découvertes dans tous les domaines, l’Institut Weizmann a récemment lancé l’entreprise d’intelligence artificielle pour l’exploration scientifique.
L’exploration scientifique. Ce cadre novateur offrira aux équipes de Weizmann un accès amélioré à l’expertise et à l’infrastructure de l’IA, une plateforme pour une collaboration solide avec des experts de l’industrie et du monde universitaire, et un cadre éducatif dynamique dans lequel les chercheurs spécialisés dans chaque discipline scientifique pourront acquérir des compétences essentielles en IA.
C’est maintenant qu’il faut investir dans l’IA, et l’Institut Weizmann occupe une position unique pour tirer le meilleur parti des développements les plus récents et les plus passionnants de l’IA. L’Institut Weizmann ne se contente pas de posséder des laboratoires parmi les plus avancés au monde, il est régulièrement classé parmi les 10 premières institutions mondiales dans le prestigieux classement de Leiden pour la qualité de la recherche, et en 2019, il a été classé n°2 pour l’impact scientifique mondial dans le Nature Index. À l’heure actuelle, cependant, seul un petit pourcentage de scientifiques de Weizmann utilise activement les outils d’IA.
Imaginez l’énorme valeur ajoutée qui pourrait être obtenue en donnant à chaque équipe de recherche de Weizmann les moyens de s’associer à des experts et à des technologies d’IA. Le résultat ne serait rien de moins qu’une « révolution de l’IA » sur le campus Weizmann. C’est l’objectif de l’entreprise d’intelligence artificielle pour l’exploration scientifique de l’Institut.
Partenariats éminents en IA
La réputation croissante de l’Institut Weizmann en matière d’excellence en IA est illustrée par des collaborations établies avec des entreprises universitaires et industrielles de premier plan. Le premier et le plus important est le partenariat pionnier de l’Institut avec l’Université Mohamed bin Zayed d’intelligence artificielle (MBZUAI) à Abu Dhabi, aux Émirats arabes unis.
Ce partenariat représente le premier accord signé avec une institution de recherche israélienne après la signature capitale des accords d’Abraham en 2020, et couvre toute une série d’opportunités de collaboration entre les deux institutions, notamment des programmes d’échange d’étudiants et de boursiers postdoctoraux, des conférences et des séminaires, le partage de ressources informatiques et la création d’un institut virtuel commun pour l’intelligence artificielle.
Un certain nombre de projets passionnants dans le cadre de l’accord Weizmann-MBZUAI ont déjà démarré. Parmi ceux-ci, le professeur Eran Segal de l’Institut Weizmann, expert en intelligence artificielle et en santé, collabore avec des experts du MBZUAI sur des méthodes d’extraction de données relatives à la santé afin de créer de nouvelles stratégies pour prédire, prévenir, traiter et guérir les maladies. Dans le domaine de la recherche en physique des particules, le professeur Eilam Gross, physicien de l’université Weizmann, travaille avec des experts du MBZUAI à la mise au point d’algorithmes d’IA pour l’analyse des données générées par le grand collisionneur de hadrons du CERN, l’accélérateur le plus grand et le plus avancé du monde, qui comporte des détecteurs mis au point sur le campus Weizmann.
Les collaborations industrielles sont également un élément essentiel de l’écosystème IA de l’Institut Weizmann. Ces partenariats comprennent un programme pluriannuel dans le cadre duquel des experts en R&D d’Intel Corporation travaillent aux côtés des scientifiques de Weizmann pour créer des technologies d’IA dans des domaines aussi variés que la caractérisation des tumeurs cancéreuses, l’analyse des images médicales ou la réduction du « bruit » qui masque les données astrophysiques importantes. Ce type de collaboration très varié reflète la conviction des leaders industriels que l’union des forces avec l’Institut Weizmann est la clé du développement des approches d’IA qui accéléreront la recherche et la découverte dans tous les domaines et dans le monde entier.
Weizmann et l’IA : accélérer l’excellence dans tous les domaines
Dans le cadre de l’entreprise d’intelligence artificielle pour l’exploration scientifique, les chercheurs de Weizmann utilisent des outils d’IA pour mieux comprendre les maladies humaines et identifier de nouvelles approches diagnostiques et des thérapies personnalisées. Les méthodes d’IA sont appliquées à des problèmes liés à la sécurité alimentaire, au changement climatique, aux énergies alternatives et à la durabilité environnementale. Et les technologies d’IA devraient jouer un rôle déterminant dans l’élucidation de la physique de tout, des plus petites particules subatomiques aux plus grandes galaxies.
Pour favoriser l’intégration de l’IA dans la recherche scientifique, l’Institut Weizmann a créé six centres d’IA. Sous la direction de membres du corps professoral de l’Institut Weizmann, ces centres sont chargés de promouvoir les recherches basées sur l’IA dans un large éventail de domaines de recherche dans lesquels les scientifiques de l’Institut sont déjà des leaders reconnus:
– IA fondamentale : ce centre sert de principal tremplin théorique et technologique pour les programmes et les approches nécessaires à l’avancement des capacités de l’IA et de l’apprentissage automatique. Dans le domaine de l’IA fondamentale, les scientifiques de l’Institut sont connus pour leurs approches de pointe dans la programmation de capacités de perception de type humain (vision par ordinateur) dans des systèmes automatisés.
– L’IA en biologie et en santé : Ce centre soutient les études qui intègrent les approches traditionnelles des sciences de la vie aux méthodes d’acquisition et d’analyse des données basées sur l’IA. Par exemple, les techniques générées par Weizmann pour l’analyse des dossiers médicaux électroniques au niveau de la population ont révélé des informations cliniquement significatives sur le cancer et d’autres maladies.
– L’IA dans les neurosciences : Ce centre se concentre sur la recherche qui utilise l’IA pour la modélisation de comportements complexes, de fonctions cognitives et de réseaux biologiques, et pour ouvrir la voie à de meilleures stratégies de traitement des maladies liées au cerveau. Les scientifiques de Weizmann utilisent des méthodes d’IA pour caractériser la structure et la fonction du cerveau.
– L’IA en biologie structurelle : Ce centre fera progresser la conception de nouveaux médicaments assistée par l’IA
de nouveaux médicaments, ainsi que de composés biosourcés utiles pour les sciences de la vie et les applications environnementales. Les scientifiques associés à ce centre utilisent l’IA pour concevoir de nouvelles protéines fonctionnelles à partir de zéro, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles thérapies cliniques, à des enzymes industrielles et à des sources de biocarburant.
– L’IA en physique : Ce centre créera les approches de l’IA nécessaires pour résoudre les problèmes les plus complexes de la physique, depuis les interactions quantiques entre atomes jusqu’aux dynamiques qui se jouent dans les vastes étendues de l’espace. Les chercheurs en physique de Weizmann utilisent l’IA pour étendre le modèle standard des particules et des forces fondamentales, et pour mieux comprendre les mystères célestes tels que les ondes gravitationnelles, les trous noirs et les étoiles explosives.
– L’IA dans le domaine de la durabilité et des matériaux : Ce centre applique l’IA à la résolution de problèmes critiques en matière de santé planétaire. Les scientifiques de l’Institut Weizmann utilisent l’IA pour améliorer les modèles de changement climatique, pour concevoir des capteurs environnementaux, pour faire progresser les énergies alternatives et pour créer les matériaux dont nous avons besoin pour un avenir vert et durable.
En accélérant l’intégration de l’IA dans d’autres laboratoires du campus, ces centres thématiques serviront de catalyseur pour des découvertes passionnantes dans les sciences de la vie, la biomédecine, la chimie, la physique, la science des matériaux et d’autres domaines d’investigation traditionnels. En même temps, les activités menées sous les auspices des centres d’IA mettront en lumière de nouveaux domaines de recherche que nous n’avons pas encore commencé à imaginer, mais qui sont destinés à remodeler notre avenir collectif.
L’éducation : la clé du succès de l’IA
L’entreprise d’intelligence artificielle pour l’exploration scientifique a élaboré un programme complet d’éducation à l’IA, garantissant que les chercheurs de tous les domaines – et pas seulement ceux qui ont une formation avancée en mathématiques ou en informatique – ont la possibilité de se familiariser avec les compétences de base nécessaires pour intégrer les méthodes d’IA dans la recherche en laboratoire et de les maîtriser. Cette stratégie en trois parties englobe l’enseignement en classe dans une variété de cours proposés par la Feinberg Graduate School de l’Institut, le mentorat individuel qui est une caractéristique de l’approche de l’Institut Weizmann en matière de développement des talents scientifiques en début de carrière, et un cadre d’apprentissage entièrement nouveau et original appelé AI Sandbox.
L’AI Sandbox offre une formation pratique aux méthodes de l’IA, sous la supervision d’une équipe pédagogique à trois niveaux composée d’étudiants de troisième cycle, de membres du corps enseignant de Weizmann et d’experts extérieurs recrutés. Ouvert à tous les membres de la communauté scientifique, le programme d’apprentissage fourni par ce cadre est essentiel pour activer le pouvoir de l’IA en faveur du progrès scientifique.
La formation Sandbox se déroule en deux étapes. Tout d’abord, les participants sont initiés aux bases de l’IA, via des modules d’enseignement dont les données sont issues de recherches en apprentissage automatique menées précédemment dans les laboratoires Weizmann. Dans le cadre de cette étape d’introduction, les participants ont la possibilité de choisir un module qui correspond à leur propre domaine d’intérêt scientifique. Après avoir terminé la formation avec succès, les participants gagnent le droit de revenir au Sandbox avec leurs propres données, pour construire une application d’IA originale sous la supervision d’experts.
Conçu pour optimiser la vitesse à laquelle des personnes de tous horizons scientifiques deviennent des utilisateurs confiants des dernières technologies informatiques, le Sandbox est un cadre unique qui devrait devenir un modèle pour l’enseignement de l’IA dans le monde entier.
Un coup de turbo pour l’avenir de la science
Depuis plus de sept décennies, les avancées révolutionnaires réalisées par les équipes de l’Institut Weizmann ont contribué à définir le programme de recherche scientifique mondial. Grâce aux activités de l’entreprise d’intelligence artificielle pour l’exploration scientifique, les chercheurs de l’Institut Weizmann vont enrichir leur boîte à outils d’IA de pointe et ce bilan exceptionnel devrait atteindre de nouveaux sommets.
Ce projet phare innovant propulsera l’avenir de la science grâce à l’IA, changera la façon dont les chercheurs de Weizmann se rapprochent de leurs objectifs de recherche les plus chers et ouvrira de nouvelles perspectives passionnantes pour des découvertes qui changeront le monde, voire feront date.
Cette initiative n’est rien de moins qu’un changement radical dans la science, qui conduira les brillantes équipes de recherche de l’Institut Weizmann vers un avenir encore plus brillant.
Nous vous invitons à nous rejoindre dans ce voyage passionnant.
