La vie comme une équation

Les algorithmes gèrent votre page Facebook, administrent votre fonds de pension, influencent vos habitudes d’achat et, dans certains cas, choisissent même vos amours. Ces formules mathématiques dépasseront-elles un jour le génie humain ?

Ill : Alain Reno

Une poignée d’employés slaloment entre les étagères, les cartons déchirés et les piles de vêtements. Hicham Ratnani, dont la tenue soignée contraste avec le désordre des lieux, me guide à travers l’entrepôt jusqu’à un petit local, où il prend place sur un canapé élimé.

Ce Montréalais de 28 ans a cofondé en février 2012, avec Ethan Song, l’entreprise Frank & Oak, spécialisée dans la création et la vente en ligne de vêtements pour hommes. Leur boîte est l’une des plus dynamiques d’Amérique du Nord. Pourtant, les deux entrepreneurs n’ont pas de formation en mode ni en couture… mais en génie. Et Hicham Ratnani ne parle pas de tissus ni de coupes, mais de données et d’optimisation. Car derrière le fouillis ambiant se cache un algorithme intelligent qui détermine les vêtements convenant à chaque client. C’est une des clés de la réussite de l’entreprise.

Lorsqu’ils s’inscrivent dans le site Web de Frank & Oak, les clients répondent à une série de questions sur leur taille, leur style vestimentaire et leurs passe-temps. L’algorithme effectuera ensuite tous les mois une sélection de tenues adaptées à leurs goûts et besoins. Pour un jeune professionnel qui aime sortir le soir, le programme informatique sélectionnera des chemises chics exigeant peu de repassage. Pour un pantouflard amateur de télé, il retiendra plutôt des t-shirts décontractés. Chaque vente étant enregistrée, l’algorithme en sait toujours un peu plus sur les préférences d’un client et il peut ainsi personnaliser davantage son offre.

Algorithme. Un mot que vous entendrez de plus en plus souvent. Ces formules mathématiques ont envahi en douce tous les secteurs de la société. Elles estiment le succès potentiel des films que Hollywood prévoit réaliser, repèrent les personnes susceptibles de tomber amoureuses de vous dans les sites de rencontres, exécutent des transactions financières rentables, découvrent de nouveaux gènes à l’origine de cancers et prédisent même des événements géopolitiques. De jour en jour, la puissance invisible des algorithmes croît.

Un algorithme est en quelque sorte une recette, une liste d’instructions à suivre afin d’obtenir un résultat précis. Tous en appliquent quotidiennement, sans le savoir. Par exemple, en faisant la lessive?: à partir de données – quantité de vêtements, couleurs, tissus, types de taches -, on détermine la solution optimale – volume et température de l’eau, sorte de détergent – pour arriver à un résultat sans mauvaise surprise.

La plupart des activités peuvent être traduites en un algorithme. Mais plus le problème devient complexe, moins l’algorithme s’avère un outil pratique pour le cerveau humain. Imaginez essayer de prédire le prix de l’or sur le marché boursier, où des milliers de facteurs entrent en interaction. Quand bien même vous auriez la «?recette?» à suivre, vous perdriez rapidement le fil des opérations.

Ainsi, même si on utilise des algorithmes depuis l’Antiquité, leurs applications sont demeurées limitées pendant des millénaires. Ce n’est qu’avec l’arrivée des ordinateurs – dont la fonction même est d’effectuer des tâches une à une – que leur puissance a été libérée.

Le monde de la finance a exploité ce pouvoir dès les années 1960, raconte le journaliste Christopher Steiner dans son récent livre, Automate This?: How Algorithms Came to Rule Our World. Les données qui affluent à Wall Street et l’appât du gain étaient propices à l’éclosion de cette technologie. Pendant plusieurs années, les investisseurs atypiques qui se basaient sur des formules mathématiques plutôt que sur leur instinct se sont attiré les moqueries. Mais les blagues à leur sujet se sont muées en jalousie au fur et à mesure que leurs placements fructifiaient. Ainsi, aujourd’hui, «?plus de 60 % des transactions boursières sont exécutées par des ordinateurs avec peu de supervision en temps réel par des humains, voire aucune?», écrit l’auteur.

Si les algorithmes ont d’abord envahi Wall Street, c’est parce que leur matière première, les données, y abonde depuis longtemps. Maintenant que l’informatique, le Web et les réseaux sociaux génèrent des quantités astronomiques d’informations, toutes les sphères de la société sont devenues des cibles pro­pices. Et de plus en plus d’entreprises tentent d’en profiter.

En 2001, Jean-François Gagné, chargé de l’informatique dans un magasin Rona, est fasciné de voir des PME concurrencer des géants avec succès. À ses yeux, leur réussite réside dans leur flexibilité, notamment dans les horaires de travail. Une entreprise qui compte peu de travailleurs répond plus faci­lement à leurs demandes individuelles, telles que commencer plus tard, avoir une pause du midi plus longue, etc. L’équipe est alors plus heureuse… et plus productive. Mais à mesure que l’entreprise grandit, tenir compte des besoins de chacun se complexifie.

Le jeune homme de 21 ans est persuadé qu’il pourrait faire fortune en aidant les services de res­sources humaines de grandes entre­prises à concevoir des horaires plus souples. La solution lui apparaît au hasard d’une rencontre avec deux doctorants qué­bécois en recherche opérationnelle qui lui parlent d’algorithmes. Ce qu’une personne ne peut faire, leurs formules mathématiques y parviennent. Les trois hommes fon­dent, en 2002, à Montréal, Omega Optimisation et élaborent des équations capables de prendre en compte des centaines de milliers de variables, dont le calendrier de pro­duc­tion, la nécessité qu’un employé soit sur place pour qu’un autre puisse avancer dans son travail et les préférences de chacun en matière d’horaire.

Des dizaines de grandes sociétés québécoises ont aujour­d’hui recours aux services d’Omega Optimisation, notamment dans le domaine de la santé, de l’édu­ca­tion, du commerce de détail et des services. «?Nous avons calculé que, pour un groupe de 70 employés, le nombre d’horaires possibles pour une journée de tra­vail dépassait la quantité d’atomes d’hydrogène dans l’Univers connu, raconte Jean-François Gagné. C’est de l’ordre de 1070 [NDLR?: soit le chiffre 1 suivi de 70 zéros?!]. Et nous, dans cet ensemble-là, on trouve « la » meil­leure solution.?»



(Illustration : Alain Reno)

En juillet, Omega Optimisation a été rachetée par la multinationale américaine RedPrairie, dont le siège se trouve près d’Atlanta, en Géorgie. «?Avec les nouvelles ressources dont nous disposons, nous mettrons au point à Mont­réal des algorithmes pour le secteur du transport, les chaînes de distribution et la gestion des stocks?», explique avec enthousiasme Jean-François Gagné, qui est maintenant vice-président du Centre d’excellence en optimisation et analyse avancée de don­nées de RedPrairie, à Montréal.

Les algorithmes pourraient faire des percées encore plus importantes en sciences. Que ce soit en médecine, en physique, en génétique ou en astronomie, les chercheurs sont de plus en plus aux prises avec des ensembles de données incommensurables. «?Les problèmes auxquels nous nous attaquons sont extrêmement complexes, dit Michael Schmidt, bioinformaticien et fondateur de l’entreprise américaine Nutonian. Nous nous appro­chons rapidement des limites de nos capacités.?» Mais pas les algorithmes.

Pour amener l’humain où il n’est encore jamais allé, Michael Schmidt et son collègue Hod Lipson ont mis au point, en 2009, le logiciel Eureqa, capable de déceler les formules mathématiques qui se cachent dans des ensembles de données. «?Avec notre algorithme, n’importe quel chercheur peut se transformer en Richard Feynman, Nobel de physique pour ses travaux en physique quantique.?» Déjà, plus de 30 000 scientifiques utilisent les services de Nutonian.

Au-delà de leur capacité d’analyse gigantesque, les algorithmes offrent l’avantage de ne pas avoir de préjugés. Ils peuvent faire des découvertes contraires à l’intuition. Une région du cerveau, le striatum, a ainsi été définie comme le point d’origine possible de la migraine, ce qui avait échappé aux neurologues.

Mais si les algorithmes dépassaient les limites du rationnel pour s’étendre à des domaines propres au génie humain, dont la musique et la psychologie??

Le musicien et chercheur amé­ricain David Cope, né en 1941, élabore depuis plus de 30 ans des algorithmes capables d’écrire des pièces imitant le style des maestros du passé. Une de ses créations, surnommée «?Emmy?» (pour EMI – Experiments in Musical Intelligence), a composé plus de 5 000 morceaux reproduisant la sonorité des œuvres de Bach. Ces pièces ont con­fondu les amateurs et les experts lors de nombreuses représentations publiques. David Cope travaille maintenant à un algorithme qui, cette fois, créera des chefs-d’œuvre musicaux originaux.

De son côté, l’entreprise améri­caine Mattersight a mis au point plus d’un million d’algorithmes capables de décoder une conver­sa­tion téléphonique, afin de classer les clients des centres d’appels dans l’un ou l’autre des grands types de personnalité établis par le psychologue américain Taibi Kahler, dans les années 1970, et que la NASA a repris. Le téléphoniste peut ensuite adapter son discours selon le profil du client. Résoudre les problèmes de ce dernier – et lui vendre de nouveaux services – est alors beaucoup plus aisé.

Le musicien et chercheur américain David Cope a conçu des algorithmes capables d’écrire des pièces imitant le style des maestros du passé. Son prochain défi : mettre au point un algorithme qui créera des chefs-d’oeuvre originaux.

(Photo : Catherine Karnow)

Vous êtes sceptique?? Le journaliste Christopher Steiner l’était aussi. «?Une de ces « choses » m’a analysé, me raconte-t-il depuis ses bureaux de Chicago. En trois minutes, rien qu’en étudiant les mots que j’utilisais et la structure de mes phrases, elle est parvenue à établir qui je suis avec une précision incroyable.?» Toujours sceptique?? Pendant une période d’essai des algorithmes de Mattersight chez Vodafone, un groupe de télécommunication britannique, les ventes de ce dernier ont augmenté de 8 600 %.

«?Aux États-Unis, les deux tiers des grandes sociétés qui ont des centres d’appels recourent aux services de Mattersight?», dit Christopher Steiner. Les services ne sont offerts qu’en anglais, mais ce n’est qu’une question de temps avant que ses algorithmes ou ceux d’autres entreprises «?espion­nent?» les francophones. L’avertissement selon lequel «?cette conversation téléphonique pourrait être enregistrée à des fins d’analyse et de qualité?» prend désormais un tout autre sens.

Malgré ces avancées, aucun chercheur n’a encore réussi à reproduire, littéralement, l’intel­ligence. «?Nous sommes loin d’être rendus là?», dit Yoshua Bengio, titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur les algorithmes d’apprentissage statistique, à l’Université de Mont­réal. «?Pour l’instant, le cerveau d’une souris reste infiniment plus intelligent que n’importe quel algorithme. Mais reposez-moi la question dans 10 ans.?»

L’intelligence a beau les dépasser pour l’instant, les algorithmes «?humanisent?» tout de même les entreprises, croit Jean-François Gagné. Les horaires flexibles que sa société organise en sont un exemple, tout comme les services de Mattersight, malgré les questions éthiques qu’ils soulèvent. Plus encore, insiste l’entrepreneur, les algorithmes forment en quelque sorte un «?sixième sens?» qui permet «?de percevoir et d’analyser le monde virtuel qui nous entoure de plus en plus?».

Mais les «?sixièmes sens?» suscitent toujours de l’appréhension. Surtout lorsque leurs limites sont floues et que leur puissance semble démesurée. Une crainte d’autant plus justifiée lorsqu’on sait que des bogues peuvent survenir à tout moment, comme cela s’est produit dans de grandes sociétés de Wall Street.

Le 6 mai 2010, à 14 h 42 précises, les marchés financiers de l’Est américain se sont effondrés. En moins de cinq minutes, le Dow Jones a perdu 998,5 points. Près de 1 000 milliards de dollars ont disparu dans «?l’éther électronique?», selon les mots de Christopher Steiner. Puis, tout est reparti à la hausse et le marché a récupéré l’ensemble de son recul. La cause de ces turbu­lences inégalées n’était pas la publication de mauvais indices financiers aux États-Unis ni les difficultés économiques de la Grèce, mais la défaillance d’un groupe d’algorithmes. Lesquels?? Personne ne le sait vraiment.

Le phénomène s’est répété le 1er août dernier, mais à plus petite échelle, chez Knight Capital. Cette entreprise américaine, spécialisée dans les algorithmes de transactions à haute fréquence – qui vendent et achètent des titres en quelques microsecondes afin de profiter d’infimes variations sur les marchés -, a perdu 440 millions de dollars à cause d’un bogue informatique. «?Je savais que ça arriverait un jour, dit Christopher Steiner. Mais jamais je n’aurais cru que ce serait chez Knight Capital. Cette entreprise figure parmi les meil­leures dans le domaine. Si ça peut se produire là, ça peut se produire n’importe où.?»

Ce n’importe où, ça peut être à la CIA, qui utilise des algo­rithmes pour analyser des stratégies politiques, dans des hôpitaux, où des formules mathé­matiques assistent des médecins dans la détection de tumeurs, dans les voitures automatisées que Google met au point en Californie ou encore… dans le site Web de Frank & Oak.

Dans ce dernier cas, la pire chose qui pourrait survenir serait qu’un client pantouflard adepte de télé se voie proposer des chemises chics au lieu de t-shirts. «?Les gens ne veulent pas d’un monde surautomatisé, alors il faut tracer des limites?», dit Hicham Ratnani. Son entreprise se réserve ainsi une marge de 10 % laissée au hasard dans ses suggestions à ses clients. «?C’est notre touche de magie?», dit-il. Et comment celle-ci est-elle appliquée?? Avec un algorithme?!

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