Des chercheurs de l’Icahn School of Medicine at Mount Sinai montrent que répartir les tâches entre plusieurs agents d’IA spécialisés serait plus efficace qu’un système unique. Les résultats de cette étude* ont été publiés le 9 mars dans NPJ Health Systems.
À mesure que les hôpitaux explorent l’usage de l’intelligence artificielle, une question devient centrale : ces outils peuvent-ils fonctionner de manière fiable dans des environnements où les demandes sont nombreuses et simultanées ? Autrement dit dans des établissements soumis à une forte pression. L’IA est en effet envisagée non seulement pour améliorer certaines décisions cliniques, mais aussi pour aider à gérer des volumes croissants de données et de requêtes. Analyse de dossiers médicaux, vérification de prescriptions, recherche d’informations cliniques ou synthèse de données : dans un établissement de santé, ces systèmes sont susceptibles d’être sollicités en permanence.
L’IA hospitalière face à une multitude de requêtes
Dans ce contexte, la question ne concerne pas uniquement la performance des modèles d’IA, mais aussi la manière dont ils sont organisés et intégrés dans les systèmes d’information hospitaliers. C’est précisément ce qu’ont voulu explorer des chercheurs de l’Icahn School of Medicine at Mount Sinai (New York), en comparant différentes architectures de systèmes d’IA afin d’évaluer leur capacité à traiter un grand nombre de requêtes en parallèle.
Concrètement, les chercheurs ont évalué les performances de systèmes d’agents d’IA reposant sur plusieurs modèles de langage de grande taille (LLM) et ont comparé deux architectures. La première reposait sur un agent unique chargé d’exécuter l’ensemble des tâches demandées. La seconde utilisait une architecture dite « multi-agents », dans laquelle plusieurs agents spécialisés se répartissent les tâches sous la coordination d’un agent central chargé d’orchestrer le processus.
Quelle est l’architecture la plus optimale ?
Les tests ont été réalisés dans un environnement simulant un flux de travail hospitalier. Les systèmes devaient traiter différents types de tâches courantes liées à la gestion de l’information clinique : recherche d’articles scientifiques, extraction d’informations dans des comptes rendus médicaux et calculs de posologies médicamenteuses.
Les chercheurs ont ensuite fait varier la charge de travail en envoyant des lots de 5 à 80 tâches simultanées, afin de reproduire un trafic comparable à celui d’un système hospitalier recevant de nombreuses requêtes en parallèle. Les performances ont été évaluées en termes d’exactitude des réponses, de temps de traitement et de consommation de ressources informatiques.
Résultats : l’efficacité chute avec un agent unique
· Avec 80 tâches simultanées, la précision du système reposant sur un agent unique chute à 16,7 %.
· L’architecture multi-agents orchestrée maintient une précision élevée, généralement comprise entre 80 % et 95 % selon les tâches, malgré l’augmentation de la charge.
· Dans les scénarios les plus chargés, le système à agent unique mobilise jusqu’à 65 fois plus de ressources de calcul.
· Dans l’architecture multi-agents, chaque étape du traitement est attribuée à un agent identifié, ce qui améliore la traçabilité du processus.
Pour les auteurs, ces résultats pourraient avoir des implications pour le déploiement de l’intelligence artificielle dans les systèmes de santé. Et remettre en cause des modes de fonctionnement actuels. « Si l’on demande à un seul système de tout faire en même temps, ses performances se dégradent rapidement », souligne le chercheur Eyal Klang. Dans des établissements sous tension, cette limite pourrait devenir particulièrement problématique.
Plus d’agents pour plus de transparence :
« En attribuant différentes tâches – comme la recherche d’informations patient, l’extraction de données ou la vérification de posologies – à des agents spécialisés, les systèmes deviennent plus rapides, plus fiables et moins coûteux », explique le Pr Girish Nadkarni. En outre, cette organisation pourrait faciliter l’identification des erreurs : chaque étape du traitement étant réalisée par un agent distinct, il devient plus simple de repérer à quel moment du processus un problème est survenu. Le développement de ces architectures pourrait aussi accroître les besoins en compétences en IA, tant du côté des ingénieurs et architectes de systèmes que des professionnels de santé appelés à utiliser ces outils.
* Orchestrated multi agents sustain accuracy under clinical-scale workloads compared to a single agent.
Klang, E., Omar, M., Raut, G. et al. npj Health Syst. 3, 23 (2026) : https://doi.org/10.1038/s44401-026-00077-0

