Le 11 Février 2013, le maga­zine Numé­ra­ma annon­çait un par­te­na­riat com­mer­cial signé aux États-Unis par l'entreprise infor­ma­tique IBM. Cet article pré­sente tout par­ti­cu­liè­re­ment le sys­tème expert Wat­son dont nous vous avions fait une brève des­crip­tion lors de notre compte-ren­du sur l'ECCB 2012. Dans ce billet, je me pro­pose de vous pré­sen­ter rapi­de­ment Wat­son et les sys­tèmes experts, puis de vous expo­ser mon avis sur un sys­tème expert en diag­nos­tic.

Watson, un petit saut dans le passé

Wat­son s'est fait connaître en 2011 en gagnant le jeu télé­vi­sé amé­ri­cain Jeo­par­dy !, l'équivalent de notre émis­sion "Ques­tions pour un cham­pion". Au cours de l'émission, Wat­son a été en mesure d'"entendre" (i.e. inter­pré­ter les paroles) et de com­prendre les ques­tions posées par l'animateur.

Fort d'un grand nombre de don­nées sto­ckées dans son disque dur, essen­tiel­le­ment des articles issus de l'encyclopédie en ligne Wiki­pe­dia, repré­sen­tant pas moins de 4To de don­nées, Wat­son a pu trou­ver les réponses en moins de 3 secondes !

Un système expert, c'est quoi ?

Un sys­tème expert est une forme d'intelligence arti­fi­cielle. Il ne s'agit ni plus ni moins que d'un gros (très gros !) pro­gramme conte­nant de nom­breux algo­rithmes de type heu­ris­tique.

A par­tir des connais­sances dont il dis­pose, appe­lées des faits et d'un cer­tain nombre de règles régis­sant ces faits, il est capable, par infé­rence, de four­nir de nou­veaux faits afin de répondre à la ques­tion posée par l'utilisateur.

Les sys­tèmes experts sont utiles pour la prise de déci­sion et sont pré­sents dans des domaines aus­si divers que variés tels que :

• L'interprétation, en infé­rant la situa­tion à par­tir de des­crip­tions de don­nées issues de cap­teurs
• La pré­dic­tion, en infé­rant les consé­quences pro­ve­nant de situa­tions don­nées
• Le diag­nos­tic, en infé­rant le mau­vais fonc­tion­ne­ment d'un sys­tème à par­tir de don­nées obser­vables
• Le desi­gn, en confi­gu­rant des objets à par­tir de contraintes
• Etc.

Source : Page Expert sys­tem (en) sur Wiki­Pé­dia

Donc Watson est un super système expert ?

Oui, mais il est encore plus que cela !
Wat­son est basé sur des algo­rithmes d'analyses de don­nées basées sur le lan­gage natu­rel. Rap­pe­lez-vous, lorsqu'il a gagné au Jeo­par­dy!, il conte­nait tous les articles de l'encyclopédie en ligne Wiki­pe­dia. Contrai­re­ment à un sys­tème expert tel que défi­ni en 1965 par l'équipe de Edward Fei­gen­baum, Wat­son va construire ses tables de faits à par­tir de ce qu'on lui donne à lire.

Ain­si, dans l'article de Numé­ra­ma, qui reprend la page infor­ma­tive du site d'IBM, Wat­son va pou­voir aider les méde­cins dans la prise de déci­sion de trai­te­ment à par­tir des don­nées obser­vées par le corps médi­cal et sai­sies dans le dos­sier patient. Ce dos­sier patient contient éga­le­ment le pas­sé médi­cal de celui-ci ain­si que des don­nées sur ses anté­cé­dents fami­liaux qui peuvent s'avérer cru­ciaux pour la mise en place d'un trai­te­ment. Ain­si il sera pos­sible d'éviter une éven­tuelle inter­ac­tion médi­ca­men­teuse si le patient pré­sente un ter­rain pour une mala­die géné­tique, ou pré­dis­po­si­tion, tel que du dia­bète ou de l'épilepsie. Wat­son peut éga­le­ment aller plus loin en ana­ly­sant des radio­gra­phies afin de repé­rer des ano­ma­lies qui pour­raient échap­per à l’œil expert d'un méde­cin.

Watson : un bon ou un mauvais outil pour le corps médical ?

Bien que n'étant pas une spé­cia­liste des sys­tèmes experts, loin de là, ni méde­cin, je vois des points posi­tifs et néga­tifs quant à l'utilisation de Wat­son en tant qu'expert médi­cal.

Aspects positifs

Dans les points posi­tifs je vois la réduc­tion du risque d'interaction nocive pour le patient lors des trai­te­ments. Il n'est pas tou­jours facile de se sou­ve­nir de toutes les inter­ac­tions médi­ca­men­teuses, même si c'est le tra­vail du méde­cin, l'homme n'est pas infaillible, et la phar­ma­co­lo­gie peut sou­vent avoir des effets secon­daires dont les inter­ac­tions peuvent s'avérer dan­ge­reuses pour la san­té.

Les don­nées sur les patients peuvent être nom­breuses et com­plexes, le fait de dis­po­ser d'un tel outil peut per­mettre d'accélérer la pose d'un diag­nos­tic et du trai­te­ment appro­prié dans cer­tains cas, ce qui per­met­trait de réduire les temps d'attente pour chaque patient.

Enfin, un tel outil per­met­trait éga­le­ment de pro­po­ser un trai­te­ment per­son­na­li­sé par patient. En effet, cha­cun de nous ne réagit pas de la même façon face à un même médi­ca­ment. Le fait de connaître avec exac­ti­tude le dos­sier médi­cal du patient avec tous ses anté­cé­dents entre par­fai­te­ment dans le cadre de la méde­cine per­son­na­li­sée, comme pré­sen­té dans cet article de l'INSERM pour le trai­te­ment de can­cer.

Aspects négatifs

Autant la pose de diag­nos­tic pour un rhume ou une grippe sont faciles et rapides à faire (même sans être méde­cin on peut éven­tuel­le­ment s'auto-diagnostiquer) autant cer­tains cas sont beau­coup plus dif­fi­ciles. Il n'est pas rare que cer­tains cas soient si rares, voire pra­ti­que­ment jamais vu, qu'il faille pas­ser par de nom­breux méde­cins spé­cia­li­sés, ce qui peut vite reve­nir cher et stres­sant pour le malade. Dans ces cas-là, com­ment Wat­son pour­rait-il être utile au corps médi­cal sans qu'il ne pro­pose un mau­vais diag­nos­tic ?

Pour la radio­lo­gie, la ques­tion que je me pose est de savoir jusqu'à quel point l'algorithme d'analyse d'image est bon. Bien que la tech­no­lo­gie dans ce domaine ait fait de nom­breux pro­grès, com­ment un algo­rithme pour­rait-il dis­tin­guer un arte­fact si il y en a un ? Quels pour­raient être les risques en cas de mau­vaise ana­lyse de Wat­son ?

Conclusion

Wat­son peut être un très bon outil d'aide à la pose de diag­nos­tic et de trai­te­ment pour le corps médi­cal, encore fau­dra-t-il que les méde­cins ne se reposent pas entiè­re­ment des­sus. Comme pour n'importe quel outil infor­ma­tique, les méde­cins devront gar­der un mini­mum de recul afin d'éviter un mau­vais diag­nos­tic et un mau­vais trai­te­ment qui pour­raient s'avérer dan­ge­reux pour leurs patients, de même que nous, en tant que bio­in­for­ma­ti­ciens, devons gar­der un mini­mum de recul au cours de nos ana­lyses afin d'éviter de poser une conclu­sion trop hâtive. Il peut donc être inté­res­sant de suivre l'évolution de ce sys­tème expert d'IBM et voir ce que l'avenir nous réserve, y com­pris dans la recherche médi­cale en can­cé­ro­lo­gie.

---

Je remer­cie nahoy, Bu, tadai­ma et ook4mi pour leur relec­ture et leurs com­men­taires.