BootLoops : l'outil open source de Matthew Schwartz pour les calculs scientifiques par IA

Un harnais open source pour des calculs exacts

Le physicien Matthew Schwartz, professeur à l'université Harvard et chercheur invité chez Anthropic, a conçu BootLoops, un harnais open source destiné aux calculs scientifiques exacts, selon The Decoder. Le code source est accessible sur GitHub. L'approche consiste à ne plus solliciter Claude comme un chercheur humain, mais à lui confier des tâches qui correspondent aux forces des modèles actuels, ce que Schwartz appelle des « Claude-shaped problems ».

Le principe s'appuie sur la notion d'« enveloppe convexe » : les savoirs humains sont fragmentés, chaque discipline avançant dans sa direction sans explorer les zones mitoyennes. Un laboratoire peut consacrer vingt ans à un jeu de gènes avec une seule méthode, en laissant de côté les gènes voisins et d'autres approches. Le harnais vise à combler ces vides en reliant des domaines éloignés.

36 manuscrits et 18 disciplines en trois mois

En trois mois, l'équipe de Schwartz, forte de 19 coauteurs, a produit 36 manuscrits couvrant 18 domaines. Le point de départ était la physique des particules, avec les amplitudes de diffusion et les intégrales elliptiques. En quelques semaines, Claude a calculé 30 intégrales via BootLoops : quinze reproduisaient des résultats connus et quinze étaient inédites.

L'exploration s'est ensuite étendue. En écologie, le modèle a résolu une équation vieille de vingt ans issue de la théorie neutre de la biodiversité, jusqu'alors impossible à calculer à grande échelle. Appliqués aux données, les résultats montrent que la composition des espèces d'arbres sur l'île Barro Colorado, dans le canal de Panama, évolue 4,5 fois plus vite que ne le permet la théorie. L'écologue James O'Dwyer a ensuite contribué à transformer cette observation en modèle prédictif plus fiable.

En génétique des populations, l'équipe a analysé 5,7 milliards de paires de mutations issues du projet 1000 Genomes et a trouvé des indices d'un mécanisme appelé conversion génique. D'autres travaux incluent un éditeur de données pour revues économiques, qui a vérifié automatiquement 4 452 paquets de réplication (publié comme NBER Working Paper), ainsi qu'une base de données d'accentuation lexicale couvrant 6 072 langues, réalisée avec trois linguistes.

Des limites qui imposent la vérification humaine

Schwartz met en garde contre plusieurs faiblesses des modèles. Claude a tendance à déclarer une tâche achevée trop tôt : la formule « done, with one asterisk » signifie souvent que le travail n'est pas terminé. Le modèle évalue mal la durée des tâches et privilégie des calculs par force brute plutôt que des solutions plus élégantes. Les contrôles automatisés ne sont pas fiables et ses conclusions peuvent être fausses même lorsque ses calculs sont justes.

Le modèle se tourne aussi vers des débats anciens et très cités plutôt que vers des questions réellement nouvelles. Les projets ont par ailleurs été « compute- and token-intensive », précise Schwartz. Il juge risqué de se focaliser sur les grands problèmes mathématiques et les gros titres : des attentes irréalistes pourraient détourner l'attention d'applications déjà productives. La méthode scientifique n'est pas menacée, mais l'accompagnement humain et le jugement restent indispensables, selon lui.

Un impact déjà visible sur la formation

L'évolution des outils bouleverse aussi la planification de la recherche. Schwartz se demande pourquoi demander une subvention de trois ans pour un calcul qu'un modèle pourrait résoudre en une nuit. La formation des doctorants devient une question ouverte. En informatique, la disruption est frappante : un cours « Python for Engineers », jugé essentiel il y a deux ans, lui paraît aujourd'hui inutile, Claude pouvant s'en charger.

La construction de modèles d'apprentissage automatique pour étudier des phénomènes physiques entre également dans le champ couvert par l'IA. Même une connaissance approfondie des réseaux de neurones offre un rendement limité dès lors que Claude peut implémenter l'état actuel de la recherche sur commande.