Biais en intelligence artificielle : lutte et solutions éthiques

l'IA est susceptible de reproduire et d'amplifier les biais inhérents aux données sur lesquelles elle se fonde, aux algorithmes qui la structurent et aux équipes qui la développent, occultant parfois l'origine de l'IA dans la course au progrès.

Ce phénomène de biais en IA peut entraîner des effets délétères, notamment sur les individus et les communautés victimes de discrimination ou d'exclusion par ces systèmes technologiques.

Mais comment se manifestent ces biais au sein de l'IA ? Quelles méthodologies adopter pour les identifier et les neutraliser ? Existe-t-il des approches éthiques et des cadres réglementaires visant à assurer une IA neutre, juste et inclusive ?

Ce dossier vise à éclairer ces questions, en explorant les défis et les enjeux associés aux biais présents dans l'intelligence artificielle.

Comprendre les origines et les manifestations des biais en IA

Les sources des biais : données, conception et interaction utilisateur

Les biais en IA émergent de sources variées, interconnectées dans leur nature. Premièrement, les données qui servent à l'entraînement des modèles d'IA. Des données imparfaites, déséquilibrées ou erronées pourraient refléter, voire amplifier les discriminations ou les inégalités préexistantes au sein de notre société.

À titre illustratif, des ensembles de données entraînement principalement constitués d'individus caucasiens pourraient entraver la capacité de l'IA à reconnaître les personnes de couleur.

Ensuite, nous retrouvons la conception des systèmes et des algorithmes d'IA. Les décisions méthodologiques, techniques, et éthiques prises par les développeurs peuvent influencer le résultat final de l'IA.

L’absence de prise en compte des biais potentiels par ces derniers pourrait entraîner leur introduction ou omission dans le fonctionnement des algorithmes. Par exemple, un manque de diversité parmi les développeurs pourrait les amener à négliger les besoins et perspectives d'autres groupes sociaux.

Enfin, l’interaction utilisateur avec l’IA représente une autre source de biais. Les comportements, attentes, ou réactions des utilisateurs influencent l'IA. Sans une éducation adéquate sur les limites et risques de l'IA, les utilisateurs pourraient lui conférer une confiance aveugle ou abusive. Ainsi, si les utilisateurs ne questionnent pas la fiabilité des recommandations de l'IA, ils risquent d'être influencés ou manipulés.

Exemples notables de biais IA et leurs conséquences sociétales

Les biais en IA peuvent engendrer des effets préjudiciables sur les individus ou groupes impactés par les décisions des systèmes d'IA, avec des implications juridiques, économiques, sociales ou morales. Parmi les exemples significatifs de biais IA, nous pouvons citer :

• Le biais de genre, qui tend à favoriser ou discriminer un genre par rapport à l'autre, basé sur des stéréotypes ou normes sociales. Exemple : un outil IA d'aide au recrutement déployé par Amazon a discriminé les candidates féminines, s'appuyant sur des données historiques masculines dominantes dans le secteur tech. Les conséquences peuvent englober une disparité des opportunités professionnelles et une exacerbation des inégalités salariales.
• Le biais lié à la race, qui privilégie ou défavorise certaines races, basé sur des caractéristiques physiques ou culturelles. Un système de reconnaissance faciale utilisé par les forces de l'ordre a confondu plusieurs personnes noires, reposant sur des bases de données principalement constituées de personnes blanches. Ce type de biais peut mener à des violations des droits humains et à une stigmatisation accrue des minorités ethniques.
• Le biais d'âge, qui avantagerait ou désavantagerait certaines tranches d'âge. Par exemple, un système IA de notation de crédit a défavorisé les personnes âgées, suite à une corrélation négative mise en évidence entre l'âge et la solvabilité. Les résultats peuvent limiter l'accès aux services financiers ou induire une exclusion sociale des aînés.

Identification et catégorisation du spectre de biais en IA

Pour démêler et contrer efficacement les biais en IA, il est impératif de les identifier et de les classifier. De multiples approches existent, bien qu'aucune ne fasse l'unanimité. Nous proposons ici une classification s'inspirant du modèle de Kirchner et al. (2019), qui répartit les biais en IA en trois catégories selon leur origine, nature et impact :

• Le biais de représentation découle d'un échantillonnage ou d'une collecte de données non représentatif(s) de la population ou du phénomène observé. Ce biais compromet la validité interne du modèle d'IA, c'est-à-dire sa fiabilité et la cohérence de ses résultats. Ces erreurs peuvent résulter d'une diversité, qualité ou quantité insuffisantes de données.
• Le biais d'évaluation émane d'une évaluation erronée des performances ou des résultats d'un modèle d'IA. Ce type de biais affecte la validité externe du modèle, soit sa capacité à généraliser ses résultats dans d'autres contextes. Ce défaut peut provenir d'un choix inapproprié ou biaisé des critères d'évaluation.
• Le biais d'utilisation naît d'une mise en œuvre inadéquate ou abusive de l'IA. Il porte atteinte à la valeur éthique du modèle, en d'autres termes, à sa conformité aux normes et principes moraux. Ceci pourrait être le résultat d’une méconnaissance, d’une négligence, ou d’une malveillance de la part des utilisateurs de l'IA.

Stratégies pour combattre les biais en intelligence artificielle

Design éthique et développement responsable

L'importance cruciale de s'ancrer dans une démarche éthique et responsable dès les premiers stades de conception et de développement des systèmes IA n'est plus à prouver.

Cela se traduit par la définition d'objectifs clairs, justes et pertinents pour les modèles d'intelligence artificielle, le respect scrupuleux des principes moraux et des normes, la protection des droits et intérêts des utilisateurs ainsi que la prévention ou correction de tout effet adverse généré par l'IA.

À cet égard, diverses recommandations et initiatives ont été lancées à l'échelle mondiale par des organismes internationaux, des acteurs institutionnels, le secteur privé et le monde académique pour encourager un design éthique et un développement responsable de l'IA.

Par exemple, le Conseil de l'Europe a mis en place une [Charte éthique pour l'utilisation de l'IA dans les systèmes judiciaires], s'assurant ainsi du respect des droits humains, de l'État de droit et des valeurs démocratiques dans l'emploi de l'intelligence artificielle au sein de la justice.

Importance de la diversité et de l'inclusion dans les équipes de développement

Une autre clé pour lutter efficacement contre les biais en intelligence artificielle est de promouvoir activement la diversité et l'inclusion au sein des équipes chargées du développement des systèmes d'IA.

Assurer une représentativité variée en termes de genre, race, âge, culture, opinion et expérience au sein de ces équipes permet de minimiser les risques de biais, d'augmenter la créativité, d'innover et de produire des solutions IA plus qualitatives et pertinentes.

Pour y parvenir, il est possible de mettre en œuvre diverses actions telles que la sensibilisation aux enjeux de biais, le recrutement de profils diversifiés et complémentaires, l'organisation d'espaces de dialogue entre les différents acteurs, ainsi que l'assurance d'une transparence totale dans les processus et résultats des projets IA.

L'audit et l'évaluation régulière des systèmes d'IA

L'audit et une évaluation constante des systèmes d'intelligence artificielle s'avèrent indispensables pour identifier et corriger toute forme de biais. Cette démarche implique l'examen minutieux de la performance, la fiabilité, la sécurité, la robustesse, l'explicabilité et l'équité des systèmes, à l'aide d'outils adaptés.

Grâce à ce processus, il est possible d'ajuster les systèmes d'IA pour qu'ils respectent mieux les exigences légales et éthiques, renforçant ainsi la confiance et la satisfaction des utilisateurs.

De nombreux outils et cadres ont été élaborés pour simplifier l'audit et l'évaluation des systèmes d'IA, à l'exemple de guides, checklists, normes, certifications, plateformes et logiciels spécifiques pour tester et analyser les comportements et résultats de l'IA.

Si vous avez en tête un projet d'IA et que vous aspirez à le concrétiser tout en veillant au respect des principes éthiques, notre agence IA ipanemads se tient à votre disposition.

Frameworks et outils pour une intelligence artificielle équitable

Enfin, pour s'attaquer aux biais dans l'intelligence artificielle, des frameworks et outils dédiés ont été développés. Ils visent à limiter, voire éradiquer les biais de représentation, d'évaluation ou d'utilisation en prenant en considération les particularités et besoins des groupes ou individus impactés par les systèmes d'IA.

Ces outils s'appuient sur des principes issus de multiples disciplines comme l'éthique, la sociologie, ou encore le droit.

À titre d'exemple, le framework [FAIR] (Fairness, Accountability, and Transparency in Machine Learning) fixe des principes clairs pour garantir une IA équitable, responsable et transparente, valorisant des notions telles que l'égalité, la sensibilité et le droit de contestation.

Un autre outil notable est [AI Fairness 360] d'IBM, proposant une panoplie de ressources pour évaluer et atténuer les biais dans les ensembles de données et algorithmes IA, grâce à des indicateurs et méthodes mathématiques.

Solutions éthiques et réglementations : Vers une IA impartiale

Initiatives gouvernementales et politiques publiques

Face aux problématiques éthiques et sociétales que soulève l'intelligence artificielle, l'instauration de cadres législatifs et normatifs appropriés et unifiés se révèle cruciale. De nombreuses actions gouvernementales et politiques ont vu le jour à cet effet, que ce soit à l'échelle locale, régionale, ou internationale.

Leur visée première réside dans l’établissement de principes, de règles et de standards unifiés pour régir le développement et l'emploi de l'IA, tout en veillant au respect des droits fondamentaux, des valeurs démocratiques et de l'intérêt public.

À titre d'illustration, l'Union européenne a lancé en avril 2021 une proposition de règlementation concernant l'intelligence artificielle, ambitionnant de créer un cadre juridique à la fois homogène et proportionné selon le degré de risque que présentent les systèmes d'IA.

Cette proposition stipule de multiples obligations et interdictions tant pour les fournisseurs que pour les usagers de l'IA, sans oublier d'énoncer des sanctions en cas de manquement.

Outre cet exemple, un décret présidentiel américain relative à l'IA a été établi pour définir des normes en matière de sécurité, de transparence, d'engagement et de justice pour les systèmes d'IA, tout en favorisant l’innovation et le leadership américain dans le secteur.

Rôle de la communauté scientifique et des organisations non-gouvernementales

Le jeu de la régulation éthique de l'intelligence artificielle se doit également d’accueillir le rôle prépondérant de la communauté scientifique et des entités non gouvernementales. Ces dernières apportent leur savoir-faire, leurs expériences, leurs perspectives et leur influence pour guider les décisions politiques et juridiques relatives à l’IA.

Elles jouent un rôle crucial dans la sensibilisation de l'opinion publique et des médias aux enjeux et défis que présente l'IA. Par exemple, l’UNESCO a formalisé la première norme mondiale concernant l'éthique de l’IA, adoptée par les États membres en novembre 2021.

Cette norme fournit des recommandations pour garantir le respect des droits humains, de l’État de droit et des valeurs démocratiques dans l'utilisation de l’IA. De même, l'organisation AlgorithmWatch se dédie à la surveillance et l'analyse des impacts sociétaux des algorithmes et de l'IA, en menant des enquêtes, des rapports et des actions de plaidoyer pour une IA transparente et juste.

Éducation et sensibilisation : préparer la future génération de professionnels en IA

Éduquer et sensibiliser la prochaine génération de professionnels de l'IA aux principes d'éthique de l'IA est un levier crucial pour anticiper et éviter les biais. Cela inclut d'investir dans la formation des étudiants, des chercheurs, des développeurs, concepteurs, évaluateurs et utilisateurs de l'IA aux valeurs fondamentales pour la conception, le développement, et l'utilisation de systèmes d'IA éthiques, justes et inclusifs.

Un large éventail d'initiatives et ressources a été développé pour faciliter l'éducation et la sensibilisation à l'éthique de l'IA, incluant des cours en ligne ouverts à tous (MOOCs), des webinaires, podcasts, livres, articles, ou encore des jeux et des quiz, disponibles pour tous les niveaux d'apprentissage.

Intégration de l'éthique IA dans le curriculum académique

Intégrer les valeurs et les pratiques de l'éthique de l’IA dans les cursus académiques est tout aussi primordial. Cela implique d'incorporer des contenus et activités liés à l'éthique de l’IA dans les programmes et évaluations des disciplines associées à l'IA, telles que l'informatique, les mathématiques, ou encore l'ingénierie.

Cela vise à éduquer les étudiants à une réflexion critique, à des prises de décisions éthiques et à une responsabilité sociale accrue dans le domaine de l'IA.

De nombreuses initiatives ont témoigné de l’intégration réussie de l’éthique de l’IA dans l'éducation académique, comme par l'introduction de cours obligatoires ou optionnels sur l'éthique de l'IA, la réalisation de projets interdisciplinaires, ou encore la mise en place de débats et de discussions autour des dilemmes moraux que soulève l’IA.

Notre expertise se porte dans la conception et le développement de solutions d'IA respectueuses de l'éthique, équitable et inclusive. En tant que consultant IA, nous vous offrons un accompagnement sur mesure, parfaitement adapté à vos exigences et aspirations.

Conclusion

La problématique des biais dans l'intelligence artificielle est une réelle menace qui pèse sur notre confiance, équité et justice au sein de notre société. Afin de démêler ce nœud complexe et d'affronter ce défi, il est impératif de s'armer d'une démarche éthique et responsable qui s'étend à toutes les étapes de création et d'application de l'IA.

De plus, il est essentiel de fédérer autour de ce sujet tous les acteurs impliqués dans l'écosystème de l'IA, que ce soit du côté des entités publiques, des entreprises privées, du milieu académique ou même des citoyens.

Nous sommes à votre écoute pour toute demande de devis, gratuitement et sans aucune obligation de votre part. Que vous soyez une grande entreprise ou IA et tpe, notre mission est d'insuffler l'intelligence artificielle au cœur de vos projets, en assurant une intégration harmonieuse avec l'appui de notre expertise data IA.