Un réseau de neurones a analysé des images ressemblant à une vue aérienne d'une place où des milliers de personnes tiennent des drapeaux de signalisation – vers le haut ou vers le bas. Le programme compressait l'image en quelques nombres et apprenait à la reconstruire. Sans aucune instruction, il a d'abord capté la direction générale des drapeaux, puis le degré d'accord entre voisins. Quand deux personnes proches montrent des signes différents, une tension apparaît ; quand ils sont identiques, c'est l'harmonie. Ce modèle simple de la physique est appelé modèle d'Ising, et Ludwig Boltzmann a dérivé la loi d'équilibre de tels systèmes.
Rebondissement inattendu : dans les réseaux de neurones complexes, lors d'un apprentissage rapide, le programme reste bloqué au premier stade, sans jamais remarquer les conflits. Ce blocage ressemble à une transition de phase étudiée par Lev Landau. Les exemples ont été générés par la méthode de Roy Glauber.
Cette expérience montre comment l'apprentissage automatique redécouvre de lui-même des concepts fondamentaux – un pas vers des programmes capables de faire des découvertes. Pendant l'apprentissage, le réseau lutte contre le chaos informationnel, comme contre l'entropie en thermodynamique quantique.
Le modèle d'Ising, conçu pour les aimants, décrit aujourd'hui tout, du comportement des neurones aux fluctuations des prix en bourse.