Wolfram Alpha
23 July 2009 par Wilfried Lawson5 mars 2009, Stephen Wolfram par le biais d'un post sur son blog officiel, annonce dans un futur proche, la présentation d'un projet des plus ambitieux. Son nom, Wolfram Alpha.
Le créateur, Stephen Wolfram
Stephen Wolfram est un scientifique né en 1959 à Londres. Il effectue ses études à Eton dans un premier temps puis il intègre l'université d'Oxford à 17 ans. A l'âge de 20 ans, il reçoit son doctorat en physique des particules à Caltech, une faculté qu'il intègre ensuite.
Dans ses débuts, Stephen Wolfram conduit ses recherches essentiellement dans les domaines de la physique de hautes énergies, la théorie quantique et la cosmologie. Il se penche par la suite sur les sciences de l'informatique et porte ses travaux sur le domaine. Très rapidement, Wolfram devient un leader dans le domaine de la recherche informatique.
Stephen Wolfram est à l'origine du premier système de calcul algébrique moderne commercialisé en 1981.
Wolfram oriente ensuite ses recherches dans une autre direction. Il se penche sur la question de la complexité dans la nature, sa compréhension, ses origines. Pour mener à bien ses travaux, Wolfram utilise de simples programmes informatiques que sont les automates cellulaires afin d'en étudier les comportements. De cette démarche aboutissent des résultats quant aux origines de la complexité dans la nature. Wolfram définit son travail comme faisant partie d'un nouveau domaine qu'il nomme " la recherche des systèmes complexes ". Ses études sur le système complexe mettent en exergue des corrélations existantes entre la nature et le calcul.
Stephen Wolfram débute alors le développement d'un nouveau projet, en 1986: Mathematica. Ce projet est très certainement le plus célèbre parmi les travaux de Wolfram. Il s'agit d'un logiciel de calcul formel propriétaire. Mathematica connait plusieurs sorties, tout d'abord une première version, en 1988 puis plus tard une seconde version voit le jour en 1991.
En 2002, Wolfram publie son ouvrage, A New Kind of Science. Dans cette oeuvre qui lui a pris dix années de travail, Stephen Wolfram expose sa théorie sur les automates cellulaires et la possibilité d'aboutir à la complexité à l'aide de simples programmes. Le livre connait une certaine controverse. En effet, on reproche à Wolfram de ne pas apporter de nouvelles réponses dans le domaine contrairement à ce que le titre du livre laissait entendre. Néanmoins, l'ouvrage suscite une bonne appréciation chez beaucoup de scientifiques contemporains.
Stephen Wolfram se lance à présent dans un nouveau défi. Il souhaite pouvoir concrétiser l'idée d'avoir des ordinateurs intelligents sachant répondre à une question posée naturellement par l'humain. C'est en se basant sur ses projets les plus importants, à savoir Mathematica et A New Kind of Science qu'il va réaliser l'outil qui permettra cela, le moteur de recherche Wolfram Alpha.
Un moteur pas comme les autres
Le mythe du "super ordinateur" intelligent pouvant répondre à toutes les questions d'un utilisateur est un mythe datant de l'apparition des premiers ordinateurs.
Le but premier de Wolfram Alpha est de concrétiser le mythe. Pour Stephen Wolfram, son moteur peut révolutionner le 21ème Siècle et devenir une référence. Il souhaite rendre tout le savoir calculable. Ainsi, par le biais de Wolfram Alpha, les connaissances mêmes les plus avancées peuvent être fournies au large public en prenant en compte toutes les professions et les niveaux d'éducation possibles. Wolfram Alpha couvre tous les domaines : mathématiques, physiques, sport, musique afin de devenir une source unique, fiable qui pourra avoir la réponse à toutes nos questions les plus pointilleuses soient - elles.
Wolfram Alpha se présente dans son interface comme un moteur de recherche. Il s'agit d'un moteur de nature particulière. En effet, son créateur ne le définit pas comme un moteur de recherche à l'instar de Google mais comme le premier " computional knowledge engine " que l'on pourrait traduire en français comme " moteur de calcul de connaissances ". Cette définition donne clairement le ton sur l'ambition du projet tout comme sur les vastes possibilités que peut offrir Wolfram Alpha.
Afin d'élaborer ce moteur calculatoire de connaissances, Stephen Wolfram s'est basé sur les résultats de ses études précédentes consolidées dans Mathematica et A New Kind of Science. Wolfram Alpha base son implémentation et ses capacités sur un framework directement issu du langage de Mathematica. Il confère au moteur une représentation des connaissances particulières afin qu'il puisse les réutiliser et les redonner à l'utilisateur dans un format compréhensible par l'humain. L'emploi du framework assure une extension des fonctionnalités du moteur dans l'optique de toujours pouvoir y ajouter de nouvelles données. De plus, Mathematica possède un large panel d'algorithme pour calculer les connaissances sur un vaste éventail de thématiques. Un bon nombre d'idées exposées dans A New Kind of Science sont réutilisées dans l'implémentation de Wolfram Alpha.
Le développement de WA n'est possible qu'aujourd'hui, à notre époque. Cette aventure n'aurait pas pu être envisageable vingt ans auparavant. Elle doit son existence grâce aux travaux de Stephen Wolfram mais également grâce à l'avancée technologique des dernières décennies. La puissance de calcul que peuvent fournir les ordinateurs a grandement évolué et à présent le web est une véritable mine d'informations où tout est répertorié et peut être retrouvé. C'est grâce à ces avancées qu'il a été possible de donner vie à Wolfram Alpha.
Aujourd'hui, Wolfram Alpha représente 10 billions de pièces de données, plus de 50 000 types d'algorithmes et de modèles, une capacité linguistique étendue sur plus de mille domaines et plus de cinq millions de lignes de code Mathematica pour son coeur de programme.
Wolfram Alpha, comment ça marche ?
WA se présente, en interface comme une simple barre de recherche, à l'instar du célèbre Google. Dans cette dernière, l'utilisateur peut y inscrire ses différentes requêtes. Une des caractéristiques du moteur est de reconnaître le langage naturel. En effet, avant de transférer nos requêtes au format du langage Mathematica, une couche supérieure du moteur se charge de récupérer la demande formulée par l'utilisateur. Les algorithmes de langage naturel se chargent ensuite de découvrir exactement la signification de la demande et de transcrire ça dans une formulation comprise par Mathematica. Ainsi, il est donc possible de poser une question à Wolfram Alpha tout en gardant un style naturel et parlé. Demander "windspeed in Paris" sera par la suite analysé, interprété et renvoyé à Matemathica sous la forme " WeatherData["Paris", "Temperature"] ".
Le concept de langage naturel pouvant en dérouter plus d'un, le site officiel du moteur propose des exemples de requêtes envisageables en couvrant un grand nombre de domaines : mathématiques, statistiques, physiques, astronomie, informatique et bien d'autres. Une bonne initiative de la part de l'équipe du moteur qui donne ainsi aux utilisateurs une vision clarifiée des questions pouvant être posées à Wolfram Alpha.
Une fois la question inscrite, Wolfram Alpha se charge de nous en fournir la réponse. Cette dernière est totalement calculée par le moteur grâce à ses connaissances sur tous les domaines. Le moteur dispose d'une base de données impressionnante. Les équipes ayant travaillé avec des experts dans les domaines sus visés, les informations et les sources ont été minutieusement vérifiées.
Une caractéristique des plus intéressantes dans le processus de calcul de réponse provient du coeur du moteur en langage Mathematica. En effet, le moteur dispose déjà d'une base de données solide, mais certaines nécessitent des mises à jour ou des calculs directs. Cela est rendu possible grâce à Mathematica. Prenons l'exemple des couleurs. Entrez "red + yellow", le moteur se charge de voir cela comme le mélange des couleurs et renvoie " orange " comme réponse, car derrière cela, un algorithme expliquant que l'addition de couleur entraine une couleur résultante existe. Wolfram Alpha dispose de nombreux algorithmes du même type, permettant alors une plus grande manipulation des données grâce au sens qui se trouve derrière elles.
La réponse nous est ensuite affichée de plusieurs façons apportant toujours plus de détails et de précisions. L'affichage peut coupler les résultats, pour nous les présenter sous forme textuelle et/ou sous forme de graphiques, de schémas, d'images, etc.
Le moteur est jeune et il arrive parfois qu'il ne parvienne pas à proposer de réponse auquel cas, il affiche : Wolfram|Alpha isn't sure what to do with your input.
A la question, " age of Stephen Wolfram ", le moteur nous renvoie une réponse d'une grande précision : 49 years 8 month 23 days avec un lien sur le nom de Stephen Wolfram qui peut nous renvoyer sur une page plus détaillée disposant d'un timeline, du nom complet de l'individu et son lieu de naissance. Dans le même type d'exemple, un autre test intéressant est le suivant : à la question "how old was Kennedy", le moteur pousse son analyse au point de comprendre que l'on parle de l'âge du défunt président au moment de sa mort. De ce fait, il affiche 46 years 5 months 24 days. A la simple requête H2O, nous avons le droit à beaucoup de détails concernant la molécule d'eau : son nom, sa composition, sa représentation en trois dimensions, les propriétés basiques du liquide et bien d'autres informations.
Le Google Killer ?
L'annonce a suscité dans le monde de l'informatique beaucoup de réactions et d'interrogations. Beaucoup ont vu en Wolfram Alpha, un concurrent direct au plus célèbre des moteurs de recherche, Google. Une vision des choses que beaucoup de médias ont fait circuler. Qu'en est-il vraiment ?
Ce que l'on peut dire à présent, suite au lancement du moteur, c'est que Google n'a pas à s'en faire. Comprenons-nous, ce n'est pas que Wolfram Alpha ne tient pas ses promesses, mais il ne bataille pas dans la même compétition. En effet, Wolfram Alpha donne des réponses à nos questions les plus précises dans un style qui diffère totalement des réponses que pourrait donner un moteur de recherche. Google se chargerait de nous faire une liste de pages web, Wolfram Alpha nous offre une réponse calculée et représentée de diverses façons. A la requête " aunt's grandmother's son ", Wolfram Alpha va nous proposer comme réponse après calcul, un arbre généalogique mettant en relief, notre position dans l'arbre et celle du proche recherché. " weather in paris " nous renvoie la dernière température enregistrée à ce jour à Paris, le temps et un historique des températures des derniers jours.
Cette façon de calculer et renvoyer des réponses fait donc de Wolfram Alpha bien plus un concurrent à l'encyclopédie en ligne, Wikipédia, qu'à Google pour qui il serait essentiellement un outil complémentaire.
En résumé...
Annoncé à tort, par les médias comme le futur concurrent du célèbre moteur de recherche Google, Wolfram Alpha est bel et bien le moteur de recherche innovateur que l'on attendait grâce à son utilisation de l'analyse sémantique des données. D'une précision incroyable, il parvient à tenir sa promesse de répondre aux questions des utilisateurs posées dans le langage naturel, de façon intelligente. Néanmoins, le projet est jeune et il manque encore à Wolfram Alpha quelques fonctionnalités. Des thématiques ne sont pas encore couvertes pour certains termes et les requêtes ne peuvent être composées qu'en anglais.
L'équipe en charge du projet promet d'étoffer dans les mois et les années à venir les connaissances du moteur et d'étendre le langage compris par Wolfram à un plus vaste panel linguistique. Seul un bel avenir attend ce moteur.
" Encore un dernier test Wolfram. Quelle est la réponse à la question de l'univers ? ". " 42 ".
Bienvenue à Wolfram Alpha.
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