IA en mathématiques : une crise existentielle pour les chercheurs

Le 6 octobre, l'entreprise américaine OpenAI a mis en ligne simultanément 722 articles de recherche sur GitHub. Un "modèle interne de pointe", plus perfectionné que ChatGPT, affirme avoir résolu plus de 300 problèmes mathématiques jusque là sans solution, de l'algèbre à la logique en passant par la géométrie et les probabilités, selon Franceinfo. Cette annonce plonge une partie des mathématiciens du monde entier dans une crise existentielle inédite pour leur discipline.

Parmi les résultats revendiqués figurent des avancées sur la conjecture de Hodge et l'hypothèse de Riemann, deux des sept problèmes du millénaire réputés insurmontables, rapporte Franceinfo. OpenAI précise, dans son communiqué, qu'"en moyenne, chaque résultat a nécessité des ressources de calcul équivalentes à environ trois heures de réflexion de ChatGPT Pro", une phrase qui résonne durement pour des chercheurs ayant parfois consacré des années à un seul problème.

Une crise qui couvait depuis septembre

Cette publication massive n'est pas un coup isolé. Dès le 8 septembre, OpenAI avait annoncé avoir résolu l'équation de Navier-Stokes, l'un des sept "problèmes du millénaire" mis à prix un million de dollars par l'institut Clay en 2000, selon Le Monde. Selon 20 Minutes, l'intelligence artificielle aurait résolu ce problème, sur lequel les mathématiciens travaillaient depuis au moins un siècle, en seulement 88 heures.

Cette première annonce avait déjà ébranlé la discipline. Le médaillé Fields Hugo Duminil-Copin, de l'Université de Genève, a raconté avoir "pleuré dans la nuit", au point de réveiller sa fille, en découvrant l'ampleur de la publication du 6 octobre, selon Le Figaro. Il estime que l'IA a "annihilé" son domaine de recherche.

« Complètement chamboulé par une crise existentielle dans mon domaine », Terence Tao, mathématicien, médaillé Fields.

Une pétition signée par plus de 8 000 chercheurs

Face à ces annonces, 28 médaillés Fields, dont Hugo Duminil-Copin, ont publié une tribune dans Le Monde dénonçant un "grave désalignement" entre l'usage actuel de l'IA et les mathématiques, selon Franceinfo. Ce texte a depuis été soutenu par plus de 8 000 chercheurs, rapporte 20 Minutes. Le mathématicien Martin Hairer, de l'EPFL, avertit que sans réaction, l'IA "stérilisera le domaine".

Terence Tao, lui aussi médaillé Fields, a confié à l'AFP être "complètement chamboulé par une crise existentielle" dans son domaine.

« C'est certainement le changement le plus radical en mathématiques depuis au moins quatre siècles, peut-être même depuis 1000 ans », Cédric Villani, mathématicien, médaillé Fields.

D'autres voient dans cette accélération un changement d'ampleur historique. Le mathématicien Cédric Villani, interrogé sur France Inter, a estimé qu'il s'agit du "changement le plus radical en mathématiques depuis au moins quatre siècles, peut-être même depuis 1 000 ans", et qu'il y a "la matière à au moins une douzaine de médailles Fields" dans ces résultats, selon Le Figaro.

Des effets déjà mesurables sur la recherche

Au-delà de l'émotion, des données commencent à documenter l'impact de l'IA sur la pratique scientifique. Une analyse de 41,3 millions d'articles de sciences naturelles, menée par James Evans de l'université de Chicago, montre que les chercheurs qui adoptent l'IA publient davantage et sont davantage cités. Mais cette même étude révèle que l'usage de l'IA a réduit de 5 % l'éventail des sujets étudiés et de 22 % l'intérêt des scientifiques pour les travaux de leurs pairs, selon 20 Minutes.

Une enquête de Google menée auprès de plus de 600 scientifiques va dans le même sens : près de la moitié des répondants jugent que l'IA les oriente vers des projets plus sûrs et plus rapides à publier, et seuls 28 % estiment qu'elle leur permet de mener des travaux réellement spéculatifs, rapporte 20 Minutes.

Face à cette inquiétude, la Simons Foundation, grand mécène américain des mathématiques, a annoncé un programme de 15 millions de dollars cofinancé par OpenAI et Anthropic, destiné à financer des ateliers pour évaluer les résultats produits par l'IA et fixer des normes d'usage, selon Boursorama.

Reste une incertitude de taille, soulignée par plusieurs chercheurs : à ce stade, les démonstrations produites par l'IA répondent à des questions déjà posées par des humains, mais n'ont pas permis de formuler de nouvelles équations ni d'élargir le champ des mathématiques, selon Franceinfo.