Quang Thông : de physicien des particules à scientifique en IA
Inspiration. Nguyên Quang Thông, un scientifique vietnamien chez Microsoft à Seattle (États-Unis), a forgé son succès grâce à sa passion. Son parcours de vie pousse à la réflexion les jeunes qui se trouvent à un carrefour de leur vie.
Le profil de Quang Thông pourrait en surprendre plus d’un. En moins de 15 ans, ce natif de Hanoï a changé de carrière plusieurs fois et les conséquences de ces changements ont été à la fois inattendues et dramatiques. Quang Thông était élève au prestigieux lycée d’élites de Hanoï-Amsterdam à la fois par l’art et la science, il a étudié l’architecture à l’université. Mais après avoir obtenu une bourse complète à l’Université du Texas à Dallas (UT Dallas), il n’a pas pu résister à l’opportunité et a abandonné le programme d’architecture pour poursuivre des études en ingénierie informatique aux États-Unis.
Défis décisifs
Le parcours de Quang Thông aux États-Unis a été marqué par une découverte surprenante : son nouvel amour pour la physique. Cette passion a été suscitée par un professeur de physique des particules qui l’a profondément marqué. Après dix années de recherche en physique des particules, au cours desquelles il a obtenu un doctorat et de nombreux prix prestigieux, Quang Thông a été embauché comme scientifique en intelligence artificielle chez Microsoft fin 2021.
Sa liberté de choix n’a pas toujours été absolue lors des changements importants de sa vie. Par exemple, ses décisions de ne pas étudier à l’étranger après avoir obtenu son bac à Hanoï et de poursuivre des études d’ingénierie informatique à l’UT Dallas ont été influencées par les contraintes financières de sa famille.
Bien qu’il ait terminé sa première année à l’UT Dallas avec d’excellents résultats, le jeune homme aspirait à explorer un domaine plus conforme aux principes fondamentaux de la science et moins axé sur l’apprentissage par coeur. Il sentait que ses cours d’ingénierie informatique ne lui fournissaient pas la stimulation intellectuelle dont il avait besoin. Ce constat est devenu d’autant plus évident lorsque Quang Thông a eu la chance de s’inscrire à un cours de physique du Professeur Joseph Izen.
Connu pour son approche pédagogique unique, le Professeur Izen encourage les étudiants à cultiver leur propre intuition et leur compréhension des principes de la physique. Quang Thông se souvient toujours du devoir qu’il leur a donné à la fin du cours : “Il nous a demandé d’aller dans un parc d’attractions avec un accéléromètre et de tester toutes les montagnes russes disponibles, de collecter des données, puis de les analyser dans un rapport à soumettre en tant qu’examen final”, a-t-il raconté. “J’ai passé toute la semaine suivante à réfléchir à cette mission. Le sujet m’a vraiment intéressé”.
Il a décidé de parler au Professeur Izen de son désir d’étudier la physique. Le Professeur américain lui a consacré quatre heures pour lui expliquer les opportunités et les défis qui l’attendaient s’il poursuivait cette voie.
Le jeune homme a pris une décision importante : il a abandonné son diplôme d’ingénieur en informatique pour étudier la physique des particules. “Ma mère n’a pas soutenu cette décision à l’époque, mais elle vivait très loin de moi, alors j’ai quand même pris cette voie”, a plaisanté Quang Thông.
En septembre 2021, il a obtenu un doctorat en physique des particules à l’Institut de technologie de Californie, également connu sous le nom de Caltech. Le troisième changement de carrière, le plus récent, a été de devenir scientifique en intelligence artificielle (IA) chez Microsoft. Cette fois, il était ravi de pouvoir combiner ses connaissances théoriques et pratiques pour s’attaquer aux problèmes du monde réel.
“J’ai tendance à faire des heures supplémentaires parce que c’est inspirant de contribuer à un projet qui peut avoir un impact sur des centaines de millions d’utilisateurs à travers le monde”, a déclaré le scientifique. Il a ajouté : “C’est passionnant de développer une technologie d’IA de pointe et de l’appliquer à des produits à grande échelle”
En tant que scientifique en IA, Quang Thông crée et développe des fonctionnalités intelligentes pour Microsoft Office, dont les produits et services sont utilisés par 345 millions de personnes parmi les plus de 1,2 milliard d’utilisateurs de Microsoft dans le monde en avril 2022. Il est passionné par l’application de l’IA pour offrir des expériences personnalisées et stimulantes aux utilisateurs. Il développe également des modèles de base et construit une infrastructure de formation à grande échelle pour développer des services intelligents pour divers produits de Microsoft.
“La lumière au bout du tunnel”
Jusqu’à présent, Quang Thông n’a jamais partagé avec ses parents les “jours les plus sombres de sa vie” lors de ses premières années de recherche à l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN) à Genève, en Suisse.
Les longues journées de travail de 17 heures de Quang Thông, jonglant avec diverses tâches et responsabilités, n’étaient pas sa seule source de frustration.
La pression sur le lieu de travail et le syndrome de l’imposteur qu’il ressentait, étant entouré d’intellectuels diplômés de prestigieux instituts tels que Harvard et le MIT ajoutaient à son stress. Mais ce qui le frustrait le plus était le sentiment de se perdre dans ses recherches et la déception croissante de son directeur de thèse.
Le premier échec à l’examen de qualification à Caltech lui a porté un coup dur à l’époque, même si chaque étudiant de premier cycle avait droit à trois chances pour réussir l’examen. Le jeune homme s’est retrouvé en dépression pendant près d’un an, incapable de partager son malêtre avec qui que ce soit.
“Je me suis réveillé tous les jours en me sentant terriblement déprimé”, se souvient Quang Thông. Mais une chanson de la chanteuse Hoàng Thùy Linh l’a réconforté. Les paroles, qui décrivent un phénix renaissant de ses cendres, ont résonné en lui.
Pendant ces jours sombres, Quang Thông est tombé sur une série de vidéos de conférences sur l’IA sur une chaîne YouTube. Ces vidéos lui ont fait comprendre le potentiel entre ses recherches et l’IA : le big data.
Au cours des trois années passées au CERN, Quang Thông a passé deux ans en tant que
responsable des opérations de données, supervisant le flux d’informations entre 80 centres de données sur les cinq continents. Cette expérience l’a conduit naturellement vers sa propre direction de recherche : appliquer l’IA aux données de physique des particules.
Quang Thông a été captivé par le théorème d’approximation universelle dans l’apprentissage en profondeur (deep-learning en anglais), comparant la philosophie à la physique.
“Il est étonnant que seules des matrices et des fonctions d’activation non linéaires suffisent pour approximer n’importe quelle structure complexe de l’univers”, s’est-il émerveillé.
Au cours de la dernière décennie, l’apprentissage en profondeur a fait des progrès considérables. Les modèles les plus avancés sont maintenant 100 millions de fois plus grands qu’il y a dix ans, offrant des capacités incroyables qui étaient autrefois considérées comme impossibles.
À l’époque, l’IA pour la physique était un domaine de recherche en plein essor. Quang Thông est devenu l’un des pionniers travaillant à l’intersection entre l’IA et la physique des particules, qui est finalement devenu le thème de sa thèse de doctorat.
“Quand j’ai réalisé l’énorme potentiel de l’IA pour révolutionner la physique, j’ai su que c’était la lumière au bout du tunnel”, s’est souvenu Quang Thông. L’opportunité a remonté son moral et l’a motivé à réussir l’examen de qualification à son deuxième essai.
Un algorithme pour détecter les anomalies
Il est ensuite devenu co-auteur de nombreux articles sur l’application de l’IA à la physique des particules. Au cours de la dernière année de sa recherche doctorale au CERN, il a reçu un prix en reconnaissance de ses réalisations.
Au CERN, les physiciens doivent mettre en place des centaines de déclencheurs basés sur des règles pour déterminer les événements de collision à éviter parmi les 40 millions de collisions de particules par seconde produites dans le collisionneur.
Il s’agit d’un processus gourmand en ressources, et il y a toujours une chance qu’ils manquent de nouveaux événements physiques réels.
Quang Thông a créé un algorithme pour détecter les anomalies. Cet algorithme est capable de distinguer les nouveaux processus physiques en quelques microsecondes, permettant aux physiciens des particules non seulement d’identifier de nouvelles particules à partir d’hypothèses connues, mais aussi de découvrir des particules qui n’ont jamais été envisagées auparavant.
En plus d’avoir réussi son doctorat, Quang Thông a publié un travail fondateur dans la prestigieuse revue Nature Machine Learning en février 2022 pour cet algorithme.
Fort de sa vaste expérience dans divers domaines, notamment l’architecture, l’ingénierie informatique, la physique des particules et l’IA, Quang Thông en est venu à croire que, quelle que soit la discipline spécifique, il existe des principes fondamentaux qui les unissent toutes.