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Comment l'intelligence artificielle peut changer l'enseignement supérieur

Le jour où j'ai rencontré Sebastian Thrun à Palo Alto, l'État de Californie a légalisé les voitures autonomes. Le gouverneur Jerry Brown est arrivé sur le campus de Google dans l'un des Priuses contrôlés par ordinateur de la société pour signer le projet de loi. "La Californie est un gros problème", a déclaré Thrun, fondateur du programme de voiture autonome de Google, "car il est difficile de légiférer ici."

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Pourquoi le lauréat du American Ingenuity Award en 2012 pense que l'enseignement supérieur devrait être un droit humain fondamental

Vidéo: Sebastian Thrun sur l'avenir de l'apprentissage

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Un modèle des robots de Thrun, Minerva, des visites guidées au Museum of American History. (Ken Andreyo) Sebastian Thrun met son expertise en intelligence artificielle au service de l'homme. (Ethan Hill / Image composite: NASA; Google; Udacity)

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Il l'a dit avec un euphémisme typique. Une idée qui en était à ses balbutiements technologiques il y a une dizaine d'années, lorsque Thrun et ses collègues étaient en course pour développer un véhicule capable de parcourir plus de quelques kilomètres sur un parcours d'essai dans le désert, était maintenant officiellement approuvée par l'État le plus peuplé du pays. Thrun aime citer Larry Page, de Google, qu'il appelle l'un de ses mentors: «Si tu ne penses pas grand, tu ne fais pas de grandes choses. Qu'il s'agisse d'un gros problème ou d'un petit problème, j'y consacre le même temps - alors, autant prendre un gros problème qui fait vraiment avancer la société. "

Thrun dit que ce n'est pas sur le campus Google gigantesque, avec ses cours de langue mandarin, ses camionnettes et ses réfrigérateurs remplis d'Odwalla, mais dans une salle de conférence encombrée d'un immeuble banal situé dans un quartier commerçant animé de Palo Alto. Le bureau ressemble à la startup 101: annotations enflammées sur les tableaux blancs, blasters Nerf sur les postes de travail des employés, corne d'abondance de boîtes de céréales alignées dans les salles de pause, tee-shirts avec le logo de l'entreprise.

C’est le siège d’Udacity, présenté comme «l’université du XXIe siècle», où Thrun s’attaque de près à un autre problème majeur: l’éducation. S'il passe encore une journée par semaine chez Google où il est membre et reste professeur de recherche non rémunéré à l'Université Stanford (son épouse, Petra Dierkes-Thrun, est professeure de littérature comparée), Udacity est l'endroit où il se trouve. ans, un robotiste né en Allemagne appelle à la maison.

Udacity a ses racines dans l'expérience que Thrun a eue en 2011, lorsque Peter Norvig et lui ont ouvert le cours qu'ils enseignaient à Stanford, «Introduction à l'intelligence artificielle», au monde via Internet. «J'ai été choqué par le nombre de réponses», dit-il. La classe a été publiée dans le New York Times quelques mois plus tard et le nombre d'inscriptions est passé de 58 000 à 160 000. «Je me souviens d'avoir assisté à un concert de Lady Gaga à l'époque et d'avoir pensé:« J'ai plus d'élèves dans ma classe que vous dans votre concert », a déclaré Thrun. Mais ce n’était pas que des chiffres, c’était celui qui suivait le cours: «Les gens m'ont écrit ces courriels déchirants par milliers. C'étaient des gens d'affaires, des lycéens, des retraités, des dialysés. »Thrun, dont le comportement est un mélange de sang-froid continental et d'ensoleillement de la Silicon Valley (il décrit avec précision le discours auquel on pourrait s'attendre d'un robotiste allemand avec des intensificateurs comme «super» et «insensément»), a eu un moment: «J'ai réalisé: 'Waouh, j'atteins des gens qui ont vraiment besoin de mon aide.' ”

L'étincelle finale est venue d'un discours de TED de l'ancien analyste des hedge funds, Salman Khan, dont les vidéos de la Khan Academy - «201 849 203 leçons suivies» - proposaient un enseignement allant de l'utilisation des fonctions trigonométriques à la technique de peinture de Mark Rothko. «Ce qui m'a émue, se souvient Thrun, est qu'un instructeur unique peut atteindre des millions de personnes - et ce n'était même pas un instructeur probable, mais un ancien type financier.»

Ainsi, avec un financement de Charles River Ventures et avec l'aide d'anciens collègues de Stanford AI tels que David Stavens, Thrun a lancé en février de cette année Udacity, une startup fournissant ce que l'on appelle des MOOCs: «des cours en ligne massivement ouverts». Visitez la page Web udacity.com, et en quelques minutes à peine, vous pourrez vous inscrire à Statistiques 101 de Thrun, qui laisse perplexe à propos de la probabilité bayésienne - aucun enseignement requis. Les cours, tous gratuits, sont enseignés non seulement par des universitaires, mais aussi par des poids lourds de la Silicon Valley, tels que le fondateur de Reddit, Steve Huffman, et le chef d'entreprise, Steve Blank. Des entreprises telles que Nvidia et Google ont signé - non seulement en tant que sponsors, mais potentiellement en tant que futurs employeurs d'étudiants qui terminent des cours Udacity. Après avoir terminé un cours, les étudiants peuvent obtenir un justificatif d'identité pour montrer aux employeurs en passant, moyennant des frais, un examen administré par la société de tests pédagogiques Pearson VUE.

Thrun reconnaît qu'il est un nouveau venu dans un domaine de plus en plus peuplé. Ses anciens collègues de Stanford, Andrew Ng et Daphne Koller, ont créé Coursera, partenaire de plusieurs dizaines d’universités, tandis que de nombreuses universités ont commencé à développer leurs offres en ligne. Le MIT, qui a commencé à mettre en ligne du matériel en ligne il y a une dizaine d'années, s'est récemment associé à l'Université Harvard dans edX. "L'Université de Phoenix a un programme d'études depuis 1989", note Thrun. Mais à ses yeux, l'éducation en ligne nécessite une nouvelle réflexion, de nouvelles manières de présenter des informations qui optimisent le potentiel d'Internet en tant que moyen d'enseignement. Cathy Davidson, professeur d'anglais à la Duke University et codirectrice du concours Digital Media and Learning Competition de la MacArthur Foundation, voit dans l'entreprise de Thrun un catalyseur de la réorganisation de l'apprentissage en ligne plus largement, citant son «inventivité infatigable et son souci d'améliorer l’humanité. »Elle l’appelle« un véritable visionnaire »et ajoute:« c’est-à-dire qu’il est réaliste ».

Aujourd'hui, la plupart des MOOC consistent essentiellement en des conférences postées sur Internet - «très ennuyeuses et peu inspirantes», dit Thrun. Il compare la situation à l'aube de tout support, tel que le film. «Les premiers longs métrages complets étaient des enregistrements du jeu physique, de bout en bout. Udacity est en train de réécrire le scénario. Plutôt qu’une tête qui parle, la main de Thrun écrit sur un tableau blanc («La main est venue par accident», dit-il. “Mais les gens ont adoré”); Une semaine plus tard, au lieu d’un quiz, la leçon est truffée de solutions sur le terrain. Ce qui distingue Udacity des institutions éducatives traditionnelles - et de ses prédécesseurs en ligne - est l'accent mis sur l'identification et la résolution des problèmes. «Je crois fermement que l'apprentissage se produit lorsque les gens réfléchissent et travaillent», déclare Thrun. Le site Web d'Udacity dit: «Ce n'est pas une question de notes. C'est une question de maîtrise. »Un étudiant satisfait a écrit qu'Udacity avait défini la différence entre la mise en ligne d'un cours universitaire et la création d'un cours universitaire en ligne.

Tout comme Thrun parle avec conviction de la portée sociale de la technologie des voitures autonomes: "Vous pouvez sauver des vies, vous pouvez changer l'apparence des villes, vous pouvez aider les gens à partager des voitures, vous pouvez aider les personnes âgées et les aveugles" Il est passionné par la plus grande promesse de Udacity. Plus de 470 000 étudiants attendent de s'inscrire dans des collèges communautaires en Californie seulement. "Le gouvernement n'a pas les fonds nécessaires pour couvrir ses dépenses", a déclaré Thrun. "L'éducation est vraiment en crise."

Avec Udacity, dit-il, il souhaite également rendre l'éducation accessible aux personnes qui ont un emploi, des enfants, des hypothèques. Sur la table du tableau blanc, il commence à écrire. «Si vous regardez comment la vie est organisée», dit-il, «en ce moment, c'est du jeu, puis K-12 apprend, jusqu'à l'enseignement supérieur, puis c'est du travail, puis c'est du repos. Ce sont nos phases, elles sont séquentielles. Je veux que ça ressemble à ça », dit-il, écrivant une foule de mots pour que« apprendre »soit sous« travail »et« reste ». Pourquoi abandonnons-nous l'apprentissage après le collège? Et pourquoi, demande-t-il, les universités cessent-elles d’enseigner à leurs étudiants lors de leur départ? "Mon HMO me donne un contrat à vie si je veux, alors pourquoi pas mon université?"

Les MOOC offrent la possibilité de rendre l'enseignement supérieur plus accessible, plus abordable et plus sensible aux besoins des employeurs que les diplômes universitaires traditionnels. Mais aideront-ils à inaugurer une "renaissance à la manière d'Athènes" dans l'éducation, comme l'a suggéré l'ancien secrétaire à l'Education, William Bennett? Coursera's Ng dit que l'éducation en ligne peut influencer plutôt que remplacer les universités traditionnelles. «Le contenu est de plus en plus gratuit sur le Web, que cela nous plaise ou non», dit-il. Ce que les MOOCs augurent, dit-il, est la prétendue «salle de classe inversée», dans laquelle les étudiants regardent les cours en ligne la semaine précédente et viennent en classe «ne pas se faire enseigner, mais pour participer activement.

Thrun pense que l'éducation en ligne est au même moment de transition que les voitures autonomes il y a une décennie, un moment qui joue à son avantage pour identifier les problèmes. Chris Urmson, responsable technique du programme de voitures autonomes de Google, décrit Thrun comme «quelqu'un qui a le sens de voir quand quelque chose doit se passer» mais «n'est pas purement visionnaire - il a la volonté et l'exécution de le faire. il. Voir la combinaison des deux en une seule personne est rare. »(On peut voir la double nature de Thrun dans les voitures qu’il conduit: une Chevrolet Volt, la quintessence de l’efficacité silencieuse et gauche, et une Porsche, cet emblème éclatant d’ego, Udacity parle à une autre obsession de Thrun: «Pour moi, l’échelle a toujours été une fascination: comment faire quelque chose de petit, grand. Je pense que la société est souvent confrontée à des problèmes: prenez une bonne idée et adaptez-la à de nombreuses personnes. »

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Bien avant de tenter de s'attaquer à des problèmes vastes et complexes, Thrun s'était attaqué à l'adolescence dans une petite ville proche de Hanovre, en Allemagne. Sur un ordinateur de Northstar Horizon, un cadeau de ses parents, il a essayé d'écrire un programme pour résoudre le cube de Rubik. Un autre programme, qui consistait à jouer au jeu de plateau peg solitaire, impliquait ce que les mathématiciens appelaient un «problème difficile à résoudre» - à chaque étape, le temps de résolution augmente de manière exponentielle. «J'ai démarré le programme, attendu une semaine, il n'a fait aucun progrès», dit-il. «J'ai réalisé, wow, il y a quelque chose de profond, de profond, que je ne comprends pas, qu'un programme pourrait durer des millénaires. En tant qu'élève du secondaire, ce n'est pas dans ta conception.

À l'université de Bonn, Thrun a étudié l'apprentissage de la machine, mais a étudié la psychologie: «À l'époque, ma passion était les gens, comprendre l'intelligence humaine.» En 1991, il passa une année à Carnegie Mellon sous la direction de Herbert Simon, pionnier de l'IA. Allen Newell, construisant de petits robots et testant ses théories sur l'apprentissage automatique. Mais même alors, il pensait au-delà du laboratoire. «J'ai toujours voulu créer des robots vraiment intelligents, si intelligents que je n'impressionnerais pas seulement mes pairs scientifiques immédiats, mais qu'ils pourraient vraiment aider les membres de la société», dit-il.

En fait, il est devenu professeur auxiliaire en sciences infirmières, tout en développant des infirmières en robotique dans une maison de retraite pour personnes âgées de Pittsburgh. Un autre des premiers efforts, un robot nommé Minerva, était un «guide touristique» qui accueillait les visiteurs au Musée national d'histoire américaine du Smithsonian. C'était, dit Thrun, une expérience d'apprentissage. «Que se passe-t-il si vous mettez réellement un robot parmi les gens? Nous avons trouvé des problèmes que nous n'avions jamais anticipés. ”Les visiteurs, par exemple, ont essayé de tester les capacités du robot. «À un moment donné, les gens se sont alignés comme un mur et espéraient que le robot se rendrait dans une zone où il ne savait pas comment fonctionner, comme une cafétéria à proximité», dit-il. "Et le robot l'a fait."

En 2001, Thrun se rendit à Stanford, où l'esprit de la Silicon Valley le frappa comme une révélation. «En Allemagne, il n’ya que de nombreuses questions que vous n’avez pas le droit de poser», a-t-il déclaré. «Pour moi, l’innovation consiste essentiellement à poser des questions à des personnes très intelligentes.» Aux États-Unis, et en particulier dans la Silicon Valley, il a un «désir incroyable» de poser des questions «où il ne faut pas simplement proclamer quelque chose parce que cela a toujours été ainsi». Il souhaite, dit-il, «que la Silicon Valley n'était pas à 2 500 kilomètres de Washington, DC» cette innovation sociétale pourrait suivre l’innovation technique. «Nous ne pouvons pas régler nos problèmes, a-t-il affirmé, nous devons innover pour sortir de nos problèmes.»

C’est dans cet esprit qu’il s’est plongé dans l’élaboration d’une première version de la voiture qui finirait par arriver sur Google. En 2007, il a pris un an de congé de Stanford pour développer Streetview, la fonctionnalité de cartographie à 360 degrés de Google. «C'est devenu une opération incroyable, la plus grande base de données photographiques jamais construite à ce moment-là.» Il a ensuite réuni une équipe de rêve pour faire de la voiture autonome (une version nommée Stanley, qui a remporté le Grand Défi DARPA 2005 pour les véhicules sans conducteur, est détenue par l’American History Museum) et a fondé Google X en tant qu’installation pour le développement de produits tels que les «lunettes Google» en réalité augmentée.

Udacity peut sembler plutôt un départ pour Thrun, mais Urmson, son collègue de Google, dit que même si c'est différent sur un «axe purement technique», il partage avec son autre travail «la possibilité d'avoir cet impact transformateur». Il existe d'autres parallèles. Thrun semble avoir l’intention de pirater l’éducation de la même manière qu’il a piraté la conduite, analysant en détail ses composants, testant et testant à nouveau. «Nous effectuons beaucoup de tests A / B», explique-t-il, décrivant la technique utilisée dans la Silicon Valley pour comparer deux versions différentes d'une page Web afin de déterminer celle qui est la plus efficace. «Nous avons beaucoup de données. Nous l'utilisons strictement pour améliorer le produit. ”(Il plaisante en disant qu'il effectue même des tests scientifiques sur son fils de 4 ans:“ Je lui ai donné un accès illimité à des bonbons le premier jour; le deuxième jour, il ne l'aimait pas du tout plus. ")

Dans son cours de statistiques, il énonce parfois des théorèmes «beaucoup trop difficiles». Mais il souhaite voir combien de personnes feront l'effort (60%, en fin de compte). Certains se sont plaints du fait que ses cours sont trop faciles, car ils donnent aux étudiants un nombre infini de chances, mais il se dit inspiré par la notion de Khan selon laquelle différents étudiants apprennent à des vitesses différentes. «Au début, j'étais le professeur type, disant que vous aviez exactement une chance», dit-il. «Beaucoup d'étudiants se sont plaints:« Pourquoi faites-vous cela? Pourquoi prends-tu en ce moment où je réussis réellement? "

Il réalise que cette fois, c'est peut-être lui qui se trompe. «Nous partons de zéro», dit-il. «Je suis le premier à réaliser que nous n'avions pas trouvé comment bien faire les choses. Il faut vraiment être humble et se rendre compte que ce n'est que le début. "Il souhaite remédier à" ce déséquilibre bizarre "dans l'éducation" entre la valeur payée et les services rendus ".

Comme le dit Norvig, «Cette idée que vous allez à l'école pendant quatre ans et que vous avez fini, c'est fini, ça ne va pas la couper. Dans dix ans, vous allez faire quelque chose pour lequel vous n'avez pas été formé à l'université parce que ce n'est pas une carrière qui existait il y a dix ans. Donc, vous allez avoir besoin d'une formation continue. »Il enseigne maintenant à Udacity.

Chez Google, Thrun disposait de la latitude et de l'argent nécessaires pour travailler sur des projets tels que Streetview, où «on ne pouvait pas vraiment dire en quoi c'était bien, à part ça, c'était plutôt cool», dit-il. Son investissement dans Udacity est plus personnel. Il aime citer Regina Dugan, ancien responsable de la DARPA: «Que feriez-vous si vous saviez que vous ne pouvez pas échouer?

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