DAVID BECK intervient le 29 mars pour une conférence IA ET VIN à l'Institut Universitaire de la Vigne et du Vin Jules Guyot
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Blockchain : une plateforme d’exploitation pour l’IA ?

David BECK Academic - Economics, Society and Political science - Environment and Technologies (AI, blockchain)

L’utilisation de l’intelligence artificielle (IA) se répand, ce qui en fait l’une des plus vastes révolutions technologiques jamais réalisées. La technologie Blockchain a la capacité unique d’améliorer la fiabilité des données de formation à l’IA et de sécuriser les implémentations de l’IA grâce aux contrats intelligents et à la gouvernance sur la chaîne.

Les données sont le nouveau pétrole

La clé réside dans la capacité des systèmes informatiques à extraire du sens à partir de grands ensembles de données, ou données d’entraînement. Pour une tâche complexe, un système utilise l’apprentissage automatique pour identifier les erreurs et réessayer des actions pour atteindre son objectif – et peut faire référence aux erreurs passées dans les processus de prise de décision futurs. Les géants de la technologie investissent des milliards dans la recherche sur l’IA.

L’apprentissage automatique nécessite des quantités massives de données pour se développer avec précision. Il existe des ensembles de données publiques, mais elles ne sont généralement pas aussi pertinentes que celles détenues par une poignée de grandes entreprises technologiques telles que Google et Facebook. Avec des gigaoctets de données par utilisateur, elles sont les gardiennes du développement de l’IA.

Comment démocratiser ces données pour que les développeurs puissent y accéder ? Une place de marché décentralisée pourrait-elle permettre d’atteindre cet objectif en toute confiance ?

Immutabilité et décentralisation : des opportunités pour l’IA

La blockchain est une base de données distribuée stockée par des parties dans un réseau décentralisé. Ces dernières années ont vu une explosion de l’attention portée à cet espace, avec des centaines de milliards de crypto-monnaies achetées et échangées. Il n’y a pas de meilleur moment que maintenant pour commencer à comprendre les puissantes capacités de la blockchain.
L’idée apparemment simple avancée dans le livre blanc de Satoshi Nakamoto sur le bitcoin a dévoilé un tout nouveau domaine d’interactions. Plutôt que de faire confiance à des individus et à des entreprises sujets à l’erreur humaine, faisons confiance à l’objectivité de la cryptographie et des mathématiques. Deux des caractéristiques les plus puissantes de la blockchain sont son immuabilité et sa décentralisation. Elles offrent toutes deux la possibilité d’améliorer l’état centralisé de l’IA.

L’immutabilité de la blockchain

our garantir la qualité, les données d’entraînement à l’IA doivent avoir une piste d’audit claire. Les chaînes de blocs peuvent stocker des données de manière immuable. Sur la plateforme Bitcoin, par exemple, les “mineurs” diffusent et confirment une transaction valide, qui ne peut être modifiée ou annulée sans une immense puissance de calcul et de l’argent. Cela donne confiance et peut se traduire par des points de données sûrs disponibles pour l’analyse.
Nous avons réalisé que l’IA pouvait renforcer les préjugés culturels et sociaux intégrés dans les ensembles de données. Google a dû faire face à des réactions négatives lorsque son application photo a utilisé des tags offensants pour la reconnaissance d’images. Il en a été de même pour Microsoft lorsque son chatbot Twitter a utilisé des données d’entrée non vérifiées et inappropriées pour déterminer les réponses.
Dans les solutions actuelles, des parties externes agrègent et vendent des données. Mais l’exactitude de ces données ne peut pas vraiment être vérifiée. Les entreprises qui s’appuient sur ces informations pour prendre des décisions clés le font à leurs risques et périls. Des détaillants comme Nike ont investi dans des outils d’analyse de données. Les produits de Nike sont vendus par de multiples acteurs ; les données ne sont pas stockées en un seul endroit. Les données de chaque canal pourraient être hachées et téléchargées sur une blockchain partagée, ce qui permettrait à Nike de s’assurer que les données utilisées dans son modèle n’ont pas été modifiées.

La technologie blockchain peut contribuer à fournir aux modèles d’IA un flux de données transparent et de haute qualité, disponible en toute sécurité et uniquement pour les parties concernées. Il n’y aurait pas d’entité centrale ou d’agrégateur. La capacité des ordinateurs à ne rien oublier est extrêmement importante pour l’IA. L’IA, complétée par la blockchain, nous permettra de comprendre un problème ou un modèle comme aucun humain ne pourrait le faire.

Blockchain et démocratisation

Nos identités sont de plus en plus liées à des données qui peuvent ne pas être exactes ou conservées en toute sécurité. Des systèmes centralisés tels qu’Amazon, Facebook et YouTube capturent et contrôlent nos données ; nos identités numériques sont trop souvent compromises, parfois à notre insu.
La blockchain a le potentiel de permettre la propriété des données personnelles et de démocratiser la disponibilité des données. Au lieu qu’une poignée d’entreprises contrôlent les données nécessaires aux modèles d’IA, que se passerait-il si nous pouvions partager les données entre les participants dans le cadre d’un protocole de gouvernance de la blockchain ? Aucune partie centrale ne contrôlerait, n’agrégerait ou ne supprimerait les données, ce qui réduirait les risques de manipulation.

L’un des principaux problèmes liés à l’utilisation des données pour l’IA est la confidentialité et la sensibilité du contenu. Les contrats intelligents peuvent contribuer à régir l’utilisation des données dans un environnement d’IA. La capacité d’un contrat intelligent à faire face à un “examen computationnel” sans dépendre d’une tierce partie pourrait conduire à de nouvelles plateformes de gouvernance.

Les détails de la gouvernance d’un ensemble de données particulier pourraient être stockés sur la chaîne afin que les parties intéressées puissent les vérifier. Cet aspect est extrêmement important à l’heure où les lois sur la confidentialité des données font l’objet d’un examen plus approfondi. Plutôt qu’un maillage de données agrégées de manière centralisée, une entreprise pourrait extraire les ensembles de données correspondant à ses besoins, vérifier les données, puis utiliser les ensembles conformément aux règles de gouvernance dans le contrat intelligent sur la chaîne. Les participants au réseau pourraient être exclus par vote en cas de comportement malveillant.

L’Intelligence artificielle décentralisée (DAI)

Outre les applications dans ces solutions centralisées, la blockchain présente également un potentiel dans un système d’intelligence artificielle décentralisé. L’intelligence artificielle décentralisée (IAD) analyse l’interaction et l’activité d’agents autonomes. L’IAD tente de comprendre comment les agents se répartissent, interagissent et s’adaptent aux changements de leur environnement, sans la surveillance d’un organe central. Un écosystème de données entièrement nouveau et autonome pourrait voir le jour.

Imaginez un système qui suit le nombre de photos prises par un groupe de smartphones au cours d’une période donnée. L’IA distribuée dépend toujours d’une entité centrale pour utiliser les données avec précaution. Mais que se passerait-il si des agents – des capteurs intégrés dans des voitures ou des équipements d’usine, par exemple – pouvaient commencer à apprendre et à effectuer des transactions les uns avec les autres ? C’est là que la combinaison de l’IA et de la blockchain devient vraiment passionnante.

La DAI et le rôle de la blockchain

Dans le cadre de la DAI, un système multi-agents pourrait voir le jour : Une voiture autonome pourrait être capable de prendre des passagers, d’obtenir des tarifs, de négocier et de payer l’assurance, l’entretien et l’essence. Grâce à l’IA, la voiture pourrait apprendre des tendances telles que les endroits où la densité de passagers est élevée, les mécaniciens qui offrent les meilleurs prix et les meilleurs itinéraires à travers de nouvelles zones. La DAI a besoin d’une plateforme d’exploitation ; si elle était gérée par une entité centrale, l’agent pourrait être compromis par une porte dérobée.

Les blockchains sont gérées par les nœuds eux-mêmes, qui gouvernent le réseau et doivent approuver les changements. Les agents autonomes pourraient fonctionner comme des nœuds de vote et contribuer à orienter l’avenir du protocole. Ils pourraient interagir sans avoir à se faire confiance.
Dans un monde plus décentralisé, les agents autonomes pourraient passer d’une source de données à une autre, en laissant une trace vérifiable. Imaginez un nombre massif de nœuds contribuant à une sorte de patrimoine de données. Les hachages de données fourniraient un niveau important de confiance dans le fait que les données n’ont pas été modifiées au profit de l’agent. Les protocoles de gouvernance pourraient ajouter des couches incitatives pour récompenser les nœuds honnêtes et pénaliser les nœuds malveillants.

Des agents autonomes comme représentants de l’IA ?

Une structure économique possible pourrait être l’utilisation d’une preuve d’enjeu déléguée (DPoS), un mécanisme de consensus. Chaque détenteur de jeton dans ces blockchains peut voter pour un représentant ; un groupe de nœuds, entre 10 et 100, sont les seules personnes qui peuvent valider les transactions dans le réseau. Des agents autonomes pourraient commencer à représenter d’autres agents autonomes en tant que délégués.
Ces délégués devraient “miser” un certain nombre de jetons en réserve, qui seraient supprimés si l’agent agissait de manière malveillante. Imaginez un système dans lequel une voiture autonome est élue pour représenter les autres afin d’avoir un meilleur pouvoir de négociation sur les polices d’assurance. Chaque transaction se ferait sur la blockchain afin que les autres agents puissent vérifier que le délégué agit dans l’intérêt du réseau.
Toufi Saliba, PDG de Toda.Network, a décrit un système futur dans lequel “les machines peuvent assurer la gouvernance des autres en conséquence ; les machines peuvent entrer en concurrence les unes avec les autres”. Un groupe d’agents autonomes gérerait le système : chacun fournirait des ressources pour le bien commun tout en étant récompensé pour ses efforts individuels.

Un regard vers l’avenir : Organisation autonome décentralisée (DAO)

Les agents autonomes peuvent prendre leurs propres décisions et apprendre au fil du temps par essais et erreurs, sans intervention humaine ni risque d’erreur humaine. Mais pouvons-nous créer quelque chose de plus complexe qu’un véhicule autonome ? Y aura-t-il des entités économiques distribuées s’approchant de sociétés complexes, gérées sur la blockchain ?
C’est là que l’idée d’une organisation autonome décentralisée (DAO) entre en jeu. Une DAO est une entité entièrement gérée par ses parties prenantes plutôt que par une équipe de direction. Toute partie prenante peut proposer une modification des actions ou de la structure de l’organisation, les autres parties prenantes votant. Dans un avenir ambitieux, les organisations fonctionneraient seules, prendraient des décisions commerciales, embaucheraient des employés et réagiraient aux changements du marché.
Imaginez une usine de jouets qui saurait quand commander des matières premières en fonction de la production de plastique en Chine. L’usine analyserait les tendances de millions de sites web pour savoir quels jouets produire et en quelle quantité. Elle optimiserait son équipement, contacterait les acheteurs mondiaux, négocierait pour atteindre les marges bénéficiaires visées, expédierait les jouets et encaisserait les paiements. Elle suivrait également ses revenus et analyserait ses concurrents dans le but de devenir un leader du marché.

Défis posés par les blockchains

Les blockchains offrent de nombreux cas d’utilisation pour le développement de l’IA, mais l’utilisation d’un système décentralisé pose des problèmes. Par exemple, l’un des problèmes les plus urgents liés à la blockchain est la question de la mise à l’échelle.

Le problème le plus urgent : l’évolutivité

À mesure que les personnes et les objets génèrent de plus en plus de données, le stockage de ces données de manière décentralisée peut s’avérer difficile. Les blockchains publiques sont très coûteuses pour le stockage de grandes quantités de données ; la récupération et la distribution rapides de ces données peuvent nécessiter des calculs intensifs. Les solutions blockchain actuelles n’offrent pas l’évolutivité nécessaire pour ces types d’agrégation et de calcul.
Des innovateurs développent des solutions. L’une d’entre elles est le système de fichiers interplanétaire (IPFS). Les utilisateurs téléchargent les protocoles IPFS pour stocker et indexer des fichiers sur leurs propres appareils et sur ceux des autres, dans un réseau distribué. Sa capacité de stockage augmente en fonction du nombre d’utilisateurs et de l’espace disponible sur leurs machines collectives.
Les utilisateurs peuvent héberger des données et créer un hachage de l’ensemble de données, afin que d’autres puissent localiser et accéder à la copie la plus proche. Lorsqu’une application doit faire référence à un grand ensemble de données, elle peut se référer uniquement au hachage des données plutôt qu’à l’ensemble des données. Le hachage doit toujours correspondre à l’ensemble de données, à moins que celui-ci n’ait été modifié.

Governance of these blockchain

L’IA nécessitera une myriade de données provenant de diverses sources, mais les propriétaires de données voudront garder ces données privées et sécurisées sur la blockchain, de sorte que seules les parties autorisées aient un certain niveau d’accès. Nous pourrions assister à une certaine intégration du cryptage homomorphique, qui permet aux ingénieurs d’utiliser des ensembles de données pour la formation sans compromettre la confidentialité de ces données.
Les données des utilisateurs stockées sur un grand livre immuable peuvent devenir problématiques. Que se passerait-il si les gouvernements imposaient des limites aux types de données individuelles ou domestiques que les organisations peuvent collecter et utiliser à des fins commerciales ? Comment supprimer des ensembles de données qui sont censés être immuables ? Ou s’agit-il de modifier les contrats intelligents régissant l’accès et l’utilisation de ces données ?

La blockchain et l’IA forment ensemble une frontière passionnante. Un grand livre immuable et décentralisé fournissant une source de données vérifiable pour les modèles d’IA affamés pourrait améliorer considérablement, voire révolutionner, les modèles existants. Mais il reste encore beaucoup de travail à faire avant que cette capacité d’entreprise ne soit prête pour un déploiement de masse

Source : Blockchain Research Institute

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