Artificial Intelligence in Science and R&D: Applications and Implications (ScientIA)

ScientIA, projet de 48 mois financé par l’ANR dans le cadre de l’appel à projets générique 2021, est coordonné par Floriana Gargiulo (Gemass UMR 8598, CNRS et Sorbonne Université) avec Tommaso Venturini (CIS UPR 2000, CNRS), Jean-Gabriel Ganascia (LIP6 UMR 7606, CNRS et Sorbonne Université) et Vittorio Loreto (Sony CSL).

Associée au déluge des données massives, l’Intelligence Artificielle (IA) s’est peu à peu déplacée hors des domaines où elle était traditionnellement conçue – informatique et mathématiques – pour investir l’ensemble de la recherche scientifique et industrielle.
Introduite comme technologie de recherche exogène, l’IA a remodelé “l’adjacent” scientifique possible en élargissant l’ensemble des découvertes et innovations accessibles dans les limites des connaissances disponibles. Cette soudaine expansion de l’horizon épistémique a produit, au cours de la dernière décennie, des avancées majeures dans plusieurs domaines de recherche.
La science étant un système complexe interconnecté, l’impact épistémique de l’IA ne peut être pleinement compris sans porter attention aux transformations des pratiques scientifiques (pratiques de travail, politiques de recherche, etc.) et des schémas cognitifs, ainsi qu’aux controverses qui peuvent les accompagner. 

Ce projet se développe à partir d’un cadre interdisciplinaire solide combinant des outils de calcul (science des réseaux, méthodes de systèmes complexes, techniques d’IA, modélisation, etc.) et des méthodes de sciences sociales (entretiens qualitatifs et enquêtes par questionnaire). ScientIA vise à analyser, dans une perspective comparative, l’impact et les implications de l’introduction de l’IA dans la recherche académique et industrielle. Nous étudierons l’introduction de l’IA dans ces écosystèmes de recherche fondamentale ou appliquée, avec une approche multiforme reliant les transformations épistémiques induites par l’IA, les fractures épistémologiques qu’elle a engendrées, le renouvellement connexe des pratiques scientifiques et la perception publique.

Le projet est organisé autour de trois questions :

  • (Q1) Quels mécanismes ont favorisé la diffusion de l’IA dans différents domaines de recherche, et quel effet retour cette diffusion a-t-elle eu sur l’IA?
  • (Q2) L’entrée de l’IA dans la science et la R&D a-t-elle eu des conséquences importantes sur les cultures et les pratiques scientifiques?
  • (Q3) Quel est le degré d’acceptabilité sociale d’un recours toujours plus croissant à l’IA dans la recherche comme dans les innovations technologiques?

Ces questions de recherche sont abordées à travers quatre work packages ayant les objectifs suivants :

  • (WP2) Identifier les modèles d’entrée de l’IA dans les disciplines sélectionnées, allant de l’identification des mécanismes de diffusion à l’analyse approfondie des outils d’IA les plus importants mobilisés et créés dans chaque discipline (Q1).
  • (WP3) Explorer l’impact de l’IA pour l’innovation épistémique dans l’écosystème scientifique et prédire son évolution future (Q2).
  • (WP4) Explorer l’impact de l’IA sur les pratiques scientifiques et les structures épistémologiques (Q2).
  • (WP5) Analyse  l’image publique des technologies de l’IA et leurs évolutions (Q3).

Le consortium interdisciplinaire de ScientIA propose un cadre de recherche innovant sur l’IA, comblant le fossé entre les études scientométriques consacrées à la croissance de la recherche scientifique basée sur l’IA et les analyses générales portant sur l’impact de l’IA dans la société.

Partant de l’analyse des modèles d’innovation, liés à l’introduction de l’IA dans la recherche, ScientIA est,  plus largement, une contribution originale à la compréhension des transformations de la science et de la technologie à l’ère de la révolution numérique. Les résultats de ce projet seront une contribution intéressante pour le secteur industriel, notamment en montrant quels investissements de recherche sont nécessaires pour entrer et se maintenir sur le marché de l’innovation à venir.

EN. Associated with the deluge of big data, Artificial Intelligence (AI) has gradually moved out of the fields where it sprung from – computer science and mathematics – to spread to all areas of scientific and industrial research.
Introduced as an exogenous research technology, AI reshaped the scientific “adjacent possible”, extending the set of potential discoveries and innovations that are reachable within the available knowledge boundaries. This sudden expansion of the epistemic horizon produced, in the last decade, major advances in several research areas.
Because science is a complex interconnected system, one cannot fully understand the epistemic impact of AI without focusing on the related transformations of the scientific practices (working practices, politics of research, etc.) and the cognitive schemes, along with the unavoidable associated controversies.

This project stands on a robust interdisciplinary framework combining computational tools (network science, complex systems methods, AI techniques, modelling, etc.) and social science methodologies (surveys and qualitative interviews). ScientIA aims to analyze, with a comparative perspective, the impact and the implications of the introduction of AI in academic and industrial research. We will study the introduction of AI in these ecosystems of applied or basic research, with a multifaceted approach linking together the epistemic transformations that AI induced, the epistemological fractures it generated, the related renewal of the scientific practices, and the large-scale societal perception. 

The project revolves around three questions:

  • (Q1) What mechanisms favoured the spreading of AI in different research areas, and what feedback had this spreading on AI?
  • (Q2) Has the entrance of AI in science and R&D had significant consequences on scientific cultures and scientific practices?
  • (Q3) What is the social acceptance of the ever-increasing use of AI in science and technology?

These research questions are addressed through four scientific working packages having the following objectives:

  • (WP2) Identifying entrance patterns of AI in the selected case studies, going from identifying the diffusion drivers to the in-depth analysis of the most important AI tools mobilized and created in each case study (Q1).
  • (WP3) Exploring the impact of AI on epistemic innovation in the scientific ecosystem and predicting its future evolution (Q2).
  • (WP4) Exploring the impact of AI on the scientific practices and epistemological structures (Q2).
  • (WP5) Analysing AI technologies’ public image of its evolution (Q3).

The interdisciplinary consortium of ScientIA will develop an innovative research framework on AI, filling the large gap between scientometric studies, the growth of AI-based scientific research, and the general analyses of AI’s impact on society.

Starting from the analysis of the innovation patterns related to the introduction of AI in research, ScientIA is, more generally, an original contribution to understanding the transformations of science and technology in the era of the digital revolution.

The outcomes of this project will also bring significant benefits for the industrial sector, showing which research investment in AI technology will be needed to sync with the market of future innovation.

Ce projet est financé par l’ANR.
This project is funded by the ANR.