Herbivore ou carnivore ? Une intelligence artificielle surpasse des paléontologues dans l’identification d’empreintes de dinosaures
Une équipe internationale de chercheurs a, pour la première fois, utilisé une IA pour analyser des empreintes de dinosaures (paléoichnologie), et cette dernière est sortie gagnante, battant à leur propre jeu des paléontologues qualifiés.
Dans les exemples concrets d’empreintes de théropodes et d’ornithopodes, leur forme est facile à distinguer : les théropodes ont des orteils longs et étroits, tandis que les ornithopodes ont des orteils courts et trapus. Mais ce sont les traces qui se trouvent entre ces formes qui ne sont pas aussi claires quant à leur origine.
Selon les chercheurs :
Nous voulions voir si l’IA pouvait apprendre ces différences et, dans l’affirmative, si elle pouvait être testée pour distinguer des empreintes à trois doigts plus difficiles.
Les théropodes sont des dinosaures mangeurs de viande, tandis que les ornithopodes sont des mangeurs de plantes, et se tromper dans cette analyse peut altérer les données qui montrent la diversité et l’abondance des dinosaures dans la région, ou pourrait même se méprendre ce que nous pensons être le comportement de certains dinosaures.
Une série d’empreintes de dinosaures en particulier a été difficile à analyser pour les chercheurs. Les grandes empreintes du Dinosaur Stampede National Monumen, dans le Queensland en Australie, avaient divisé Romilio et ses collègues. Ces mystérieuses traces auraient été laissées au milieu du Crétacé, il y a environ 93 millions d’années, et pourraient provenir de théropodes mangeurs de viande ou d’ornithopodes mangeurs de plantes.
Ainsi, une IA sous la forme d’un réseau neuronal convolutif, a été mise à contribution afin de trancher.
Selon le Dr Jens Lallensack, auteur principal de l’étude à l’Université John Moores de Liverpool au Royaume-Uni :
Nous étions assez coincés, alors Dieu merci pour la technologie moderne. Dans notre équipe de trois chercheurs, une personne était favorable à la consommation de viande, une personne était indécise et une autre était favorable à la consommation de plantes.
Donc, pour vraiment vérifier notre science, nous avons décidé de demander des éclaircissements à cinq experts et d’utiliser l’IA.
L’IA a reçu près de 1 500 empreintes déjà connues pour identifier les différents dinosaures. Les traces étaient de simples dessins au trait pour faciliter leur analyse par l’IA.
Puis les tests ont commencé. Tout d’abord, 36 nouvelles traces ont été données à une équipe d’experts, à l’IA et aux chercheurs.
A partir de l’étude : l’ensemble du test utilisé pour comparer les performances du modèle de réseau neuronal à celles de cinq experts humains. Le réseau neuronal a retourné des valeurs entre 0 et 1, les valeurs inférieures à 0,5 indiquant des formes plus proches des ornithischiens et les valeurs supérieures à 0,5 indiquant des formes proches des théropodes. Les valeurs comprises entre 0,4 et 0,6 sont ici considérées comme « ambiguës ». Les experts humains ont marqué chaque trace comme étant soit « ornithischienne », « ambiguë » ou « théropodienne ». Le rapport entre les identifications correctes, ambiguës et incorrectes de ces cinq experts est indiqué pour chaque trace. (N. Lallensack et col./ Journal of The Royal Society Interface)
Selon Anthony Romilio, paléontologue à l’université du Queensland et coauteur de l’étude :
Chacun d’entre nous devait les classer en deux catégories : les empreintes laissées par les mangeurs de viande et celles laissées par les mangeurs de plantes.
Dans cette catégorie, l’IA a été la grande gagnante avec 90% d’identification correcte. Moi et un de mes collègues sommes arrivés en deuxième position avec ~75% de bonnes réponses.
L’étude publiée dans le Journal of The Royal Society Interface : A machine learning approach for the discrimination of theropod and ornithischian dinosaur tracks et présentée sur le site de l’Université du Queensland : Prehistoric predator? Artificial intelligence says no.