Nook : l’intelligence artificielle de NukkAi vient de battre huit champions du monde de bridge

C’est fait : une intelligence artificielle vient de battre huit champions du monde sur pas moins de 800 parties de bridge, dans une version adaptée sans phase d’enchères. L’IA gagne aussi bien sur le score total de la compétition que sur le sous-total contre chaque humain.

L’intelligence artificielle fait régulièrement parler d’elle dans le petit monde des jeux de société ; le combat entre humain et machine n’est donc pas nouveau. On peut par exemple citer le morpion dans le film Wargame de 1983. Autant dire qu’un jeu avec seulement 9 cases et 362 880 possibilités, n’importe quel ordinateur (et même calculatrice) peut être imbattable.

La complexité est ensuite montée progressivement avec le jeu de dames, qui a été « résolu » en 2007. C’est-à-dire que les 500 milliards de milliards (5 x 10^20, soit 5 suivis de 20 zéros) de coups possibles ont été calculés et enregistrés sur une machine, qui peut ainsi réaliser des parties « parfaites » à chaque fois.

Sans être « résolus », les échecs et le jeu de Go sont désormais dominés par des intelligences artificielles. Points communs entre tous ces jeux : aucune information n’est cachée. Lors d’une partie, les participants voient la totalité des pièces sur le plateau. Ce n’est pas le cas au bridge.

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Hier et aujourd’hui, la start-up française NukkAi a organisé des matchs d’une intelligence artificielle de son cru contre huit champions du monde de bridge. La machine a une fois de plus montré sa supériorité… mais avec un modèle de jeu « adapté ». 

Point intéressant, et contrairement à d’autres IA comme celles de DeepMind, les décisions prises par l’intelligence artificielle de Nukkai peuvent toutes être expliquées ; on n’est pas dans le cas d’une « boîte noire », monnaie courante dans le monde l’IA. Cela ouvre, selon les développeurs de NukkAi, de belles perspectives pour des usages pratiques. 

Le bridge pour les nuls en quelques mots

S’il fallait résumer le bridge en quelques mots, on pourrait dire qu’il « s'agit d'une bataille à quatre », explique la fédération française de bridge. Vous vous en doutez, les choses se compliquent assez rapidement et il faut déployer de la stratégie pour gagner une partie. 

« Le bridge se joue à deux contre deux avec un jeu de 52 cartes, les partenaires se faisant face autour d'une table. D’abord on mène la phase d’enchères, qui détermine si la partie va se jouer avec un atout ou non, et un nombre de levées minimal à réaliser par un camp... un peu comme à la belote coinchée, à la différence près qu'on s'engage à réaliser un minimum de levées et non de points », détaille la fédération.

Durant la phase d’enchères, « on donne des informations partielles sur les jeux des quatre joueurs qui dialoguent de manière codée : digne d’un bon scénario de jeu de rôles ou de jeu vidéo ! ». Par contre vous pouvez oublier cela pour le challenge du jour ; cette phase, pourtant incontournable, au bridge a été supprimée. 

Ensuite, un des deux joueurs de l’équipe qui a remporté les enchères fait le « mort » : il étale toutes ses cartes sur la table, faces visibles par les trois autres participants. C'est son partenaire qui lui dit quelle carte jouer à chaque tour (aussi appelé levée). Avec un quart des cartes visibles, les stratégies des deux clans s’affinent. Chaque partie se joue en treize levées (13 cartes par joueurs, avec 4 joueurs cela donne bien 52 cartes).

Le bridge version NukkAi pour la compétition

Dans la compétition du jour, la phase d’enchères a été supprimée et toutes les parties se déroulent suivant le même schéma : les champions humains et Nook – l’IA développée par NukkAi pour le bridge – ne jouent qu’en attaque avec leur jeu et donc celui de leur partenaire qui fait le mort à chaque fois. Les parties se déroulent avec une enchère fixée par défaut à « 3NT » ou « 3SA ». 

Cela signifie que les champions ou Nook doivent réaliser au moins neuf plis sur les treize pour gagner la partie. Dix points sont accordés pour une victoire, puis un point de plus pour chaque pli supplémentaire. À contrario, si le contrat n’est pas rempli, l’attaquant perd un point s’il fait huit plis, deux points à sept plis, etc.

Ainsi, si Nook remporte la partie avec neuf plis, il gagne donc dix points, alors que si un humain perd la même partie avec huit plis son score baisse d’un point. Sur une même partie, cela donne un écart de onze points pour un seul pli d’écart. Les scores peuvent donc rapidement varier.

Les humains et Nook jouent exactement avec les mêmes cartes au début de chaque partie. Chaque humain (ils sont huit) réalise dix manches de dix parties, soit cent parties au total par joueur et huit cents pour le clan des humains. Le robot, de son côté, avait déjà joué les huit cents parties avant le début du challenge, exactement dans les mêmes conditions de départ pour rappel.

En face de chaque clan (humains et IA), un robot de « défense » est positionné : WBridge5. Le présentateur de chez NukkAi explique qu’il s’agit du « champion du monde des robots ». Point intéressant dans le cas présent, pour une « séquence de cartes identiques, il jouera exactement les mêmes cartes pour les deux adversaires » ; le hasard n’entre donc pas en ligne de compte face à WBridge5… mais ce dernier peut avoir parfois des comportements étranges, ce que certains ont fait remarquer durant le challenge. 

Nook : du Monte-Carlo et de petits réseaux de neurones

Revenons aux parties de bridge. Les humains et l’intelligence artificielle Nook n’ont pas accès à la distribution complète des cartes, ils doivent se contenter d’informations partielles pour effectuer leurs choix. Durant la compétition, Jean-Baptiste Fantun et Véronique Ventos expliquent que cette particularité fait du « bridge un super bac à sable pour l’intelligence artificielle ».

C’est ainsi qu’ils ont eu l’idée de lancer leur start-up NukkAi avec l’idée de développer une intelligence artificielle dédiée au bridge afin de battre des champions du monde humains. Leur approche se veut hybride « avec des simulations de Monte-Carlo optimisées avec de petits réseaux de neurones ».

Jean-Baptiste Fantun insiste sur « petits », ce qui signifie qu’ils sont beaucoup moins énergivores : « en termes de CPU/GPU, on a dépensé 200 000 fois moins que pour le challenge du Go », affirme Véronique Ventos. Le CNRS ajoute que, pour « développer leur intelligence artificielle, l’équipe de NukkAI a fait appel au CNRS et plus particulièrement au nouveau supercalculateur Jean Zay qui allie calcul haute performance (HPC) et intelligence artificielle ».

Nook n‘est pas une « boite noire », ses choix sont explicables 

Autre avantage de NukkAi : les choix de l’intelligence artificielle sont explicables : « Quand le robot fera des coups brillants, on pourrait aller voir à l’intérieur des échantillons et savoir ce qu’il avait symboliquement dans la tête quand il a pris cette décision ».

Véronique Ventos donne également un exemple du contraire, tout aussi intéressant : lors des tests, des joueurs professionnels expliquaient aux développeurs que Nook avait « très mal joué » une partie. Après analyse des données, les joueurs ont reconnu que NukkAi avait finalement « mieux raisonné » qu’eux.

Pour Jean-Baptiste Fantun, la possibilité d’expliquer les choix est « ce qui permet le transfert à l‘humain », un point qui revient souvent dans le discours de NukkAi. C’est une différence fondamentale avec d’autres IA comme celles de DeepMind sur le jeu de Go qui ne peuvent généralement pas expliquer leurs choix… et donc transmettre des « compétences » aux humains. « Nos approches ne veulent jamais sortir l’humain de la boucle, elles veulent que l’humain progresse », affirme Fantun.

À terme, NukkAi espère que son intelligence artificielle travaillant sur des données incomplètes pourra se développer dans d’autres domaines, notamment le monde de la santé. Un médecin par exemple n’a jamais toutes les données en sa possession pour prendre une décision. Autre avantage et pas des moindres : le fait de pouvoir expliquer le raisonnement permet de comprendre les tenants et aboutissants des décisions, ce qui est indispensable dans certains cas… mais c’est une autre histoire pour un avenir plus ou moins lointain.

Et le résultat du challenge alors ?

Quoi qu’il en soit, la seconde journée de compétition vient de se terminer avec une victoire sans appel de Nook sur les humains. À la mi-temps déjà, l’IA avait pris une sérieuse avance avec 3 721 points pour Nook contre 3 121 pour les huit humains. 600 points d’avance, soit environ 55 parties de gagnées en plus pour le robot. Les commentateurs notaient par contre que les humains semblaient refaire un peu leur retard sur la fin de la première journée. Deux humains étaient même en bonne position pour dépasser Nook. 

Ce vendredi par contre, l’intelligence a enfoncé le clou et douché les espoirs des humains. Score final : 6 147 à 5 238 au bout des 800 parties. Aucun des humains n’a été en mesure de dépasser Nook sur les 100 parties jouées en commun. Anna Gulevich a été longtemps en avance, mais elle s’est fait dépasser de six petits points sur la fin. Thomas Bessis termine pour sa part à seulement onze points de Nook.

• Revoir la première journée du challenge NukkAi
• Revoir la seconde journée du challenge NukkAi