Des algorithmes s'attaquent aux odeurs

Contrairement à la vision ou à l'audition, le sens de l'odorat est très difficilement simulé par l'intelligence artificielle, en raison de la nature des données. Mais une méthode, dite des réseaux de neurones en graphes, est en passe de changer la donne.

Cet article est extrait du mensuel Sciences et Avenir - La Recherche n°926, daté avril 2024.

Les performances impressionnantes de grands modèles de langage peuvent entretenir l'illusion que l'IA à base d'apprentissage automatique est capable de tout faire. Or, elle bute sur nombre d'impasses. La simulation du sens de l'odorat en est une.

Difficulté à constituer des bases de données d'entraînement

D'abord parce que le fonctionnement des récepteurs olfactifs n'est pas encore complètement compris. "Dès avant la percée de la vision par ordinateur ou la modélisation du son, on connaissait beaucoup de choses sur les ondes sonores et lumineuses et on savait les mesurer avec précision. Ce n'est pas le cas en matière d'olfaction, les parfumeurs se servent seulement de mots pour décrire les différences entre odeurs", explique Matej Hladiš, doctorant à l'Institut de chimie de Nice (Côte d'Azur).

S'y ajoute la difficulté à constituer des bases de données d'entraînement. On peut facilement collecter et stocker des images et des sons depuis Internet. Pour les odeurs, c'est plus laborieux. "Il faut faire venir des gens dans un endroit dédié, équipé et ventilé correctement, pour leur présenter des fioles d'odorants ", continue Matej Hladiš. D'où des corpus bien moins volumineux que pour les images.

Néanmoins, début 2023, le chercheur a cosigné une étude montrant de nets progrès dus à une méthode particulière de l'apprentissage automatique : les réseaux de neurones en graphes (GNN). Fin août 2023, des chercheurs d'une start-up issue de Google Research, Osmo, et du centre Monell sur la chimie des sens (États-Unis) ont présenté dans Science des résultats issus de la même approche. Une donnée en graphe consiste en plusieurs variables (des nœuds) connectées entre elles par des liens. Or, avec ses atomes et leurs liaisons chimiques, une molécule est une donnée particulièrement adaptée à un GNN.

L'odorat repose sur 400 récepteurs olfactifs, et chaque odorant (une molécule correspondant à [...]

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