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Mesurer la vitesse de la lumière avec ChatGPT

Dernière mise à jour : 11 janv.

Qui n'a pas entendu parlé de ChatGPT, la dernière version de l'outil conversationnel en langage naturel de la société d'intelligence artificielle OpenAI ? Successeur à la mode internet et AI du programme psychologue ELIZA, créé en 1966, ChatGPT promet de répondre de manière précise et structurée à toute question et est capable de soutenir des conversations à la manière d'un être humain. L'engouement pour le logiciel a été tel qu'il a battu le record d'acquisition d'utilisateurs, tous curieux de savoir si la machine intelligente était enfin arrivée.


Nous aussi, nous voulions savoir quelles suggestions ChatGPT pouvait avoir sur notre sujet favori : l'utilisation des smartphones pour des expériences scientifiques. Les réponses aux questions que nous avons posées nous ont à la fois exaltés et déçus, mais surtout, elles nous ont permis d'en savoir beaucoup plus sur le fonctionnement du logiciel, et réfléchir sur le futur de l'IA pour aider le développement des sciences.


Commençons par une question très générale : « Pourquoi utiliser un smartphone pour faire des expériences scientifiques ? ».



La réponse, dont nous fournissons la copie d'écran ci-dessus, nous a un peu scotché. On peut, en effet, difficilement synthétiser mieux l’idée qui a été la nôtre quand nous avons créé l'application FizziQ. Nous pourrions presque mettre ce texte directement sur notre plaquette sans en changer une virgule ! La réponse contient même un avertissement sur la question de la précision des capteurs, un point particulièrement important pour l'utilisation des smartphones comme instruments de mesure en sciences.


Du coup, on a voulu en savoir plus : "Quelles expériences scientifiques peut-on donc faire avec un smartphone ?"



Là, par contre, on est déçus ... ou rassurés … c’est selon. Si la première réponse était précise et parfaitement juste, ce deuxième test se révèle décevant car la plupart des expériences scientifiques proposées sont inintéressantes, mal décrites, ou, pire, impossibles, comme le calcul de la vitesse de la lumière. ChatGPT est à côté de la plaque, mais peut-être sommes-nous en partie responsables car nous n'avons pas été très précis sur la raison pour laquelle nous voulions utiliser les smartphones pour faire de l'expérimentation scientifique, et quel type d'expérience nous recherchions.


Cependant, la réponse n’est pas inintéressante pour comprendre comment fonctionne le logiciel, car elle montre qu'il utilise à la fois un raisonnement logique fondés sur des analogies (le calcul de la vitesse de la lumière qui reproduit le calcul de la vitesse d’un objet matériel), et également des connaissances "originales", trouvées sur internet (par exemple le calcul de g en différents points du globe est une expérience très rarement mentionnée).


Nous aimerions cependant bien en savoir plus sur ce calcul de la vitesse de la lumière. Comment ChatGPT propose-t-il que nous procédions ?



Une chose est sûre, le protocole proposé par ChatGPT n’a pu être proposé par un humain. On ne trouve d'ailleurs ce protocole nulle part sur internet. Il est fondé sur un raisonnement logique de ChatGPT : puisque l'objectif est de calculer une vitesse et que les deux paramètres qui entrent dans le calcul de la vitesse sont la distance et le temps, trouvons un moyen de les calculer. C’est une bonne approche, mais malheureusement aucun des paramètres ne peut être calculé de la manière dont le propose ChatGPT. Néanmoins, cette réponse est d’une telle logique qu’un néophyte pourrait facilement se laisser berner, ce qui en soit pose d'ailleurs en soit d'autres problèmes. Pour faire bonne mesure, le logiciel nous met d'ailleurs en garde sur le fait que ce calcul doit être fait précisément, car la lumière va très vite… Là, au moins, on est d'accord !


Bien sûr, la question était un peu piégeuse ! Essayons donc une expérience plus simple qui consiste à utiliser la chute d'un objet pour mesurer la constante de gravité g.



ChatGPT interprète correctement g et explique bien l'objectif de la manip. Il donne également un protocole tout à fait plausible, mais sans donner de détails pour réaliser la mesure. Par contre le logiciel ajoute des informations qui montrent qu'il ne maîtrise pas la manip. En effet les variations de gravité dues à la latitude ou l'altitude sont largement inférieures aux erreurs de mesure d'une telle expérience. Une bonne copie doit donner la bonne dose d'informations justes et pertinentes.


ChatGPT est extrêmement addictif et on pourrait poursuivre longtemps la conversation, mais ces quelques interactions nous permettent déjà de nous faire une idée sur les possibilités et limites du logiciel dans sa version actuelle. Est-il prêt à révolutionner les sciences ? Pas encore, car il est difficile de fairer confiance à un programme qui donne avec le même aplomb des réponses tout à fait justes ou complètement fausses. Le défaut de ChatGPT est de ne pas expliciter d'où vient la réponse qu'il produit, un problème récurrent dans les algorithmes d'intelligence artificielle fondés sur les réseaux de neurones. Tout article scientifique donne ses sources, le raisonnement qui soutient l'analyse et les sources qui ont été jugées non crédibles, ChatGPT doit nous donner plus d'éléments pour juger de la pertinence de ses réponses. C'est une évolution nécessaire sans lequel il restera cantonné dans le rôle d'assistant d'écriture junior, ce qui n'est déjà pas si mal !


Si ChatGPT n’est pas encore tout à fait prêt à nous donner les réponses dont nous avons besoin pour comprendre le monde, ne nous y trompons pas, cela viendra. En attendant ce futur un peu inquiétant, une chose est sûre : nous allons découvrir une créativité nouvelle dans les copies de nos élèves !

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