Une journée pour comprendre les enjeux de l'intelligence artificielle en physique

La journée a été ouverte par Frédéric Petroff, directeur par intérim de CNRS Physique, qui a rappelé les actions marquantes du CNRS autour de l'IA :

• dans le cadre de son plan stratégique, le CNRS a lancé en 2021 son centre AISSAI.
• l’attribution de huit postdoctorats financé par Google DeepMind via la Fondation du CNRS.
• la formation gratuite au deep learning proposé par le CNRS, l'Université Grenoble-Alpes, l'institut d'IA de Grenoble, ainsi que le réseau métier Agoria.

Le directeur de CNRS Physique a également soulevé la question de la soutenabilité de l'IA pour la recherche. Les modèles les plus performants exigent des ressources de calcul colossales et une consommation énergétique croissante. Dans un contexte où la sobriété énergétique devient un impératif (scientifique, économique et environnemental), il est crucial de s’interroger, en tant que citoyen et surtout en tant que scientifique, sur les conditions d’un développement responsable de ces technologies.

Frédéric Petroff a aussi rappelé l'importance d'utiliser l'IA uniquement lorsqu'elle apporte une valeur ajoutée scientifique avérée. Il est nécessaire de privilégier des modèles adaptés aux besoins plutôt que d’opter par défaut pour les plus performants et d'intégrer de manière pérenne la question de l'empreinte numérique des activités de recherche.

Des cas d'usage concrets

La journée s'est ensuite poursuivie avec neuf présentations portant sur des cas concrets d’application.

• Sylvain Gigan1 a abordé l’impact de l’IA en photonique et optique, et comment elle permet de faire avancer les recherches dans ce domaine de manière significative.
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• Marylou Gabrié2 a exploré les liens entre la physique statistique et le machine learning, en illustrant son propos par l’exemple des modèles génératifs adaptés à la physique.
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• Nelly Pustelnik3 a détaillé les méthodes pour combiner la physique aux réseaux de neurones, ainsi que leurs diverses applications possibles.
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• Kheya Sengupta4 a présenté des cas pratiques d’analyse d’images en biophysique, du point de vue de l’utilisateur, assistés par l’IA.

• Marco Saitta5 a exposé l’apport de l’IA dans l’étude des matériaux, sous l’angle des simulations numériques atomistiques.
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• Benjamin Klaes6 a discuté du développement de codes scientifiques assisté par l’IA générative.
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• Gabriel Peyré7 a partagé un retour d’expérience sur l’utilisation de l’IA en théorie mathématique.
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• François Lanusse8 a offert son regard sur l’IA en cosmologie, en mettant en lumière de nouveaux cas d’usage.
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• Vincent Favre-Nicollin9 a enfin traité de l’utilisation de l’IA à l’European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), en insistant sur ses effets disruptifs, notamment dans le domaine agentique.
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Cette journée a offert une vision concrète des applications actuelles de l'intelligence artificielle en physique, ainsi que des transformations qu'elle engendre. Elle a également souligné l'importance pour les chercheurs et chercheuses d’adapter leurs pratiques de recherche et de s’emparer de ce tournant majeur que représente l'intégration de l'IA dans la recherche en physique, dans un contexte d’évolution constante.

• 1

  Sylvain Gigan est enseignant-chercheur au Laboratoire Kastler Brossel (LKB, CNRS/Collège de France/ENS-PSL/Sorbonne Université)

• 2

  Marylou Gabrié est enseignante-chercheuse au Laboratoire de physique de l'ENS (LPENS, CNRS / ENS-PSL / Sorbonne Université / Université Paris Cité)

• 3

  Nelly Pustelnik est chercheuse CNRS au Laboratoire de Physique de l’ENS de Lyon (LPENSL, CNRS / ENS de Lyon)

• 4

  Kheya Sengupta est chercheuse CNRS au Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille
  (CINaM, Aix-Marseille Université / CNRS)

• 5

  Marco Saitta, enseignant-chercheur au Laboratoire de physique de l'ENS (LPENS, CNRS / ENS-PSL / Sorbonne Université / Université Paris Cité)

• 6

  Benjamin Klaes est ingénieur de recherche CNRS au Groupe de physique des matériaux (GPM, CNRS/INSA Rouen/Université de Rouen Normandie)

• 7

  Gabriel Peyré est chercheur CNRS au Département de mathématiques et applications de l'ENS
  (DMA, CNRS / ENS - PSL)

• 8

  Francois Lanusse est chercheur CNRS au laboratoire Astrophysique, Instrumentation, Modélisation
  (AIM, CEA / CNRS / Université Paris Cité)

• 9

  Vincent Favre-Nicollin est membre de l'European Synchrotron Radiation Facility (ESFR)