• Cecilia Kramar

Neurosciences, IA et machine à rêves

un petit aperçu du monde de Karim Jerbi


Par Jihane Mossalim



Lorsque j'ai entendu pour la première fois son discours sur la créativité, l'IA et les neurosciences lors du premier café scientifique de Convergence, j'ai été époustouflé par l'esprit vif et la façon de penser de Karim Jerbi. Je devais absolument l'interviewer. Heureusement pour moi, il a accepté.


Heureusement pour vous, vous pouvez regarder sa conférence lors du YlnMn Blue Colloque, de la série Parallel Worlds. Voici un avant-goût:




"Mondes parallèles" est une expérience publique en ligne gratuite conçue par l'Initiative Convergence en collaboration avec le Musée des beaux-arts de Montréal (MBAM). L'expérience comprenait trois événements mensuels, dont une visite virtuelle d'œuvres d'art, un colloque en ligne en direct avec un scientifique et un guide artistique, et un atelier art-science en ligne lié au colloque. Lors du colloque, un scientifique et un guide artistique ont engagé un dialogue sur la perception visuelle et les beaux-arts, inspiré par un pigment spécial représentant une couleur et un sujet. Lors du colloque YInMn Blue, nous avons eu le plaisir d'entendre et de voir l'échange entre les deux porte-parole Karim Jerbi et Sylvie Douyon.





Avant de passer à ce dont nous avons parlé et de toutes les choses intéressantes qu'il a dites, je vais donner un bref aperçu de ce que Karim fait dans la vie.


Karim Jerbi fait beaucoup de choses. Ce pour quoi il est probablement le plus connu et reconnu est son travail en tant que neuroscientifique. Il dirige le laboratoire de neurosciences cognitives et computationnelles (CoCo Lab) de l'Université de Montréal, où ses recherches portent sur la compréhension de la connectivité cérébrale, la façon dont le cerveau fonctionne en réseau, l'interaction entre les différentes structures du cerveau et ce qui se passe lorsque la communication entre les différentes parties du cerveau cesse de fonctionner. Le laboratoire utilise une combinaison de différentes technologies pour mener ses recherches, comme l'EEG (électroencéphalogramme) et une machine MEG (magnétoencéphalographie) de pointe pour mesurer l'activité cérébrale. Des outils d'IA sont également utilisés, notamment l'apprentissage automatique pour l'exploration et la classification des données.


Karim est également titulaire de la chaire de recherche du Canada en neurosciences computationnelles et en neuroimagerie cognitive, le directeur du centre de recherche UNIQUE Neuro-AI, membre associé du Mila (Institut québécois d'intelligence artificielle) et professeur associé au département de psychologie de l'Université de Montréal, pour ne citer que quelques exemples. Oui, pour n'en citer que quelques-uns.


Je n'ai aucune idée de la façon dont Karim trouve le temps de remplir tous ces postes et projets, mais cela semble être un trait récurrent chez beaucoup de neuroscientifiques que je rencontre : la capacité à travailler sur différents projets et recherches, comme si leur cerveau avait constamment besoin de défis et d'explorer de nouvelles idées. A-t-on déjà étudié le cerveau des neuroscientifiques ?


Ayant grandi en Tunisie, Karim a voyagé dans le monde entier et a eu l'occasion d'étudier dans de nombreux pays d'Europe et aux États-Unis pour finalement s'installer à Montréal, au Québec, une plaque tournante des neurosciences et de l'IA.


Il s'intéresse aux aspects cognitifs du cerveau, à la conscience, et à la manière que nous avons de faire les choses que nous faisons. Pour lui, le cerveau est certainement l'organe le plus mystérieux de notre corps; il a un côté énigmatique qui le distingue des autres organes plus mécaniques, du corps humain.


Lorsqu'on lui demande d'où vient sa fascination pour le cerveau, Karim lève les yeux au ciel et se souvient de son enfance. Il me raconte que lorsqu'il était enfant, son père avait toujours des livres et des magazines sur le cerveau, la parapsychologie, la télépathie, l'hypnose et autres sujets similaires. Même si son père n'a pas fait carrière dans le monde académique, le cerveau était un sujet qu'il trouvait fascinant et cette fascination s'est clairement transmise à son fils : "J'ai cherché à comprendre le fonctionnement du cerveau dès mon plus jeune âge. Ce n'est pas quelque chose que j'ai découvert plus tard à l'université. Je devais avoir 10 ou 12 ans lorsque j'ai réalisé que je voulais en savoir plus sur le sujet".


Pourrons-nous un jour comprendre le fonctionnement de notre cerveau avec notre propre cerveau ? C'est une question à laquelle Karim réfléchit, se souvenant d'une citation qu'il a lue dans un livre, il y a longtemps : "Ça disait quelque chose comme si notre cerveau était assez simple pour que nous puissions le comprendre, eh bien avec ce cerveau simple, nous ne pourrions pas le comprendre". Il sourit de ce paradoxe étrange et complexe d'être un neuroscientifique, essayant de comprendre le cerveau avec son propre cerveau. Karim se dit que nous ne serons peut-être jamais capables de comprendre pleinement le fonctionnement de notre cerveau en utilisant notre propre cerveau; c’est un organe qui demeure très mystérieux et cela fait partie de la fascination qu’a Karim pour cet partie du corps humain.


Cela a ouvert la conversation sur son travail avec l'intelligence artificielle. L'IA est-elle utilisée pour créer des machines plus humaines ou pour mieux comprendre le fonctionnement de notre cerveau ? Ces deux directions existent et, selon Karim, certains chercheurs de la communauté de l'IA reconnaissent que nous avons encore beaucoup à apprendre sur le cerveau biologique et qu'il y a encore beaucoup de choses que notre cerveau peut faire et que l'IA ne peut pas faire ; il y a des choses qu'un bébé ou un jeune enfant peut faire et que l'algorithme le plus sophistiqué de l'intelligence artificielle ne peut pas encore reproduire. L'une de ces choses est la généralisation : " apprendre un problème et être capable d'utiliser nos connaissances nouvellement acquises et de les appliquer à un problème différent ". Par exemple, un enfant qui apprendrait à utiliser un marteau dans un contexte spécifique, le lendemain, dans une nouvelle situation, il pourrait prendre ce marteau et l'utiliser pour autre chose. Pour la plupart, les algorithmes d'intelligence artificielle d'aujourd'hui sont très, très bons pour résoudre un problème spécifique, mais dès que les données ou le contexte changent, même un tout petit peu, il y a un grand risque que rien ne fonctionne. Et ce n'est qu'un exemple de ce que le cerveau biologique peut faire et où l'IA a encore du mal à suivre."


Avec sa formation en ingénierie biomédicale et sa formation de neuroscientifique, il est fascinant de le voir appliquer ses connaissances dans différents domaines de recherche, notamment lorsqu'il s'agit de l'IA et des neurosciences.


Karim est également le fier directeur d'UNIQUE (unifier les neurosciences et l'intelligence artificielle au Québec) qui a été créé en 2019. Sa mission : réunir les chercheurs québécois en IA et en neurosciences afin de faciliter les collaborations et les échanges d'idées dans les deux domaines d'études.


Lorsqu'on lui demande à quoi ressemblerait le mélange parfait de l'IA et des neurosciences, il me donne 3 réponses ; la première, ma préférée, est un de ses rêves d'enfant : pouvoir jouer ses rêves en temps réel, comme un film. La machine à rêves ultime. Il me dit que des recherches sur les rêves sont menées dans son laboratoire, où les chercheurs comparent les différences dans l'activité cérébrale des personnes capables de se souvenir régulièrement de leurs rêves et des personnes qui ne se souviennent de leurs rêves qu'une fois par mois. Les rêves sont définitivement dans la ligne de mire de Karim et j'ai hâte de voir où vont aller ses recherches sur le sujet.


Quant à sa deuxième réponse, il aimerait voir une utilisation plus éthique et responsable de l'IA, sans données biaisées. Si vous entraînez un algorithme avec des données biaisées, vous obtiendrez des résultats biaisés. Par exemple, lorsque des algorithmes ont été entraînés à identifier des visages, ils fonctionnaient très bien avec les visages d'hommes blancs, mais pas tellement avec les visages de femmes et les visages ethniques. Pourquoi ? Parce que l'algorithme a été formé avec des données qui ne contenaient pas beaucoup d'images de visages de femmes ou de minorités visibles. Les choses changent, mais il y a encore beaucoup de chemin à parcourir. C'est quelque chose de très important pour Karim : lutter contre toute forme de discrimination et promouvoir l'équité, la diversité et l'inclusion partout où il le peut, y compris dans ses propres recherches et sur son lieu de travail.


Sa troisième réponse concerne la NeuroAI, la fusion des deux domaines. La question principale est de savoir ce qu'est l'intelligence. Qu'elle soit artificielle ou biologique, comment la définir ? Ce qui relie tout à la notion de conscience et à la grande question : Une machine peut-elle devenir consciente ? À partir de quel moment la considère-t-on comme consciente et si oui, a-t-elle des droits ? Deviendrait-elle meilleure qu'un humain si elle avait une conscience ? Serait-elle plus efficace, plus utile ? Est-ce quelque chose que nous voulons créer ? "Il y a beaucoup d'ouvertures pour les grandes questions et les opportunités qui se présentent avec ce genre d'interactions".


Il est évident que Karim aime combler le fossé entre ses différents intérêts et domaines d'études. L'art ne fait pas exception. Diamétralement opposé aux mesures scientifiques très méthodiques et mathématiques, l'art permet une certaine liberté que Karim apprécie vraiment. Amoureux de la musique et des instruments musicaux, il arrive parfois à intégrer ses intérêts artistiques dans son travail en tant que scientifique. Il a déjà travaillé sur un projet où il a utilisé des signaux cérébraux et les a transformés par sonification, créant ainsi des sons ambiants intéressants. Il a également travaillé avec certains de ses étudiants à la création du Coco Brain Channel (basé sur le CocoLab de Karim) avec un autre projet de sonification qui a été présenté au Musée McCord pendant le festival Printemps Numérique.


Karim est membre du laboratoire BRAMS à Montréal, un laboratoire international de recherche sur le cerveau, la musique et le son. Il aime aussi composer de la musique électronique indépendamment de ses recherches scientifiques.


Vers la fin de l'entretien, je lui ai demandé quel serait le meilleur conseil qu'il pourrait donner à quelqu'un, un jeune étudiant qui voudrait suivre ses traces. Sa réponse : "Même si cela peut paraître très ringard, suivez vos rêves, vraiment. Je veux dire, nous allons tous mourir à la fin. Vous pouvez passer toute votre vie à vous dire que vous ferez quelque chose qui a du sens du point de vue financier, mais vous mourrez quand même, alors que quelqu'un qui a suivi son rêve aura peut-être eu la chance de réaliser 30 % de son rêve, ce qui est déjà formidable. Je dirais, si c'est quelque chose qui vous tient à cœur, un rêve d'enfant, essayez de le poursuivre. Et puis, quand vous êtes adulte ou quand vous atteignez votre objectif, n'oubliez pas ce rêve que vous aviez quand vous étiez enfant ; les gens ont tendance à oublier et à s'agacer des inconvénients quotidiens insignifiants comme une réunion annulée. Ils doivent s'arrêter et penser à ce rêve qu'ils avaient quand ils avaient 15 ans, rêvant d'être là où ils sont aujourd'hui''.


J'aurais pu écrire beaucoup plus sur les différents sujets que nous avons abordés pendant l'entretien et j'aurais pu l'interviewer pendant des jours et des jours ; Karim a un talent pour expliquer les concepts et les idées qui vous donne envie d'en savoir plus. Très généreux avec ses idées, ses points de vue et son temps précieux, j'ai bien hâte de voir en quoi consisteront ses projets futurs. J'attendrai avec impatience la machine à rêves.


Parallel Worlds comprend une série de colloques virtuels en direct au cours desquels des spécialistes du cerveau et des guides bénévoles du MMFA discutent d'un sujet lié à la vision, à la couleur et à l'art, un atelier art-science en ligne lié à chacun des thèmes des colloques et une visite virtuelle permanente que vous pouvez visiter ici!



Vous pouvez également visionner l'intégralité du colloque ici, sur notre YouTube channel, avec des sous-titres en anglais et en français.



Mondes Parallèles est une expérience publique gratuite en ligne conçue par l'Initiative Convergence en collaboration avec le Musée des Beaux-Arts de Montréal (MBAM). L'expérience englobe une série d'événements qui utilisent la collection du musée pour partager avec le public les connaissances en neurosciences et en beaux-arts sur la perception visuelle.
 
D'Avril à Août 2021, l'expérience propose trois événements mensuels qui comprennent une visite virtuelle permanente d'œuvres d'art sélectionnées pour leur valeur scientifique, historique, technique et esthétique. Un colloque en ligne en direct au cours duquel un neuroscientifique et un guide artistique bénévole discutent d'un sujet lié à un aspect de la vision, de la couleur et de l'art. Et un atelier art-science en ligne lié au colloque. Chaque session en ligne sera diffusée en direct sur Zoom et d'autres plateformes de médias sociaux. Nous espérons réunir un public diversifié pour explorer les avancées des neurosciences visuelles et l'impact et l'influence de l'art sur ces avancées.
 
Mondes Parallèles bénéficie du soutien du programme en Réparation du Cerveau et en Neurosciences Intégratives (RCNI) de l'Institut de Recherche du Centre Universitaire de Santé McGill (IR-CUSM), de la Faculté des beaux-arts de l'Université Concordia, de l'Association canadienne des neurosciences (ACN) et d'une subvention de mobilisation des connaissances du programme Healthy Brain, Healthy Lives (HBHL) de l'Université McGill.





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