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Le
programme robotique européen ECAgents
par Jean-Paul Baquiast et Christophe Jacquemin - 12/10/06 |
Ces
informations sont résumées de celles fournies
par le site ECAgents http://ecagents.istc.cnr.it/index.php?tmva=7
Les lecteurs souhaitant approfondir ces questions ont tout
intérêt à se reporter aux originaux.
Nous estimons que ce programme, malheureusement peu connu,
permet aux partenaires des avancées technologiques
et conceptuelles importantes, dans un domaine, la robotique
autonome, où l'Europe est jusquà présent
peu présente.
Mais ses implications épistémologiques sont
encore plus importantes, car le
projet permet une véritable reconstruction
des mécanismes d'apprentissage cognitif qui intéresse
non seulement le langage, mais aussi la création musicale
et artistique. Nous sommes ainsi mieux à même
d'apprécier, en étudiant les procédures
réinventées par les robots, la façon
dont les sociétés humaines et avant elles, de
nombreuses sociétés animales, ont commencé
à acquérir une autonomie neurale, support de
leur autonomie culturelle. AI
Le
programme ECAgents
Le projet se développe sur plusieurs années
depuis 2003/2004. Il rassemble des partenaires ayant l'expérience
des systèmes énumérés ci-dessus.
La France y est représentée par le laboratoire
de Sony, mais malheureusement pas par un laboratoire universitaire.
Les
fondations scientifiques du projet s'inspirent des méthodes
et des techniques découlant des recherches sur les
systèmes complexes. Un système évolutionnaire
de communication sera considéré comme un système
complexe adaptatif, dont l'étude s'appuiera sur les
théories de l'évolution, de l'information,
des jeux, des réseaux, des systèmes dynamiques.
Il existe encore aujourd'hui de grandes lacunes entre les
recherches sur les systèmes complexes et les technologies
de l'information, mais le projet vise à combler ces
lacunes, ce qui représentera un objectif d'une très
grande importance, susceptibles de nombreuses applications,
en robotique auto-évolutionnaire, pour le web sémantique
ou pour les technologies de communication sans fil.
Plus
spécifiquement, le projet vise à :
- Développer de nouvelles générations
de robots capables d'évoluer de façon autonome,
de s'organiser et d'opérer de façon efficace
dans un environnement dynamique,
- Définir les conditions permettant à une
population de robots de développer un langage commun
de communication et de partager des connaissances,
- Identifier de nouvelles méthodes et nouveaux algorithmes
permettant d'obtenir ces propriétés émergentes.
Les
choix méthodologiques sont les suivants:
-
Constituer des populations d'agents: il s'agit d'agents
qui en interagissant acquièrent de nouvelles capacités
qu'aucun agent ne pourrait manifester seul.
- Les agents sont dotés de corps et sont physiquement
situés. Ce sont donc des agents physiques interagissant
entre eux et avec un environnement physique, d'une façon
non symbolique, mais directe.
- Le système de communication des agents n'est pas
défini à l'avance. Il émerge spontanément
des interactions des agents entre eux et avec leur environnement
physique. Il s'y adapte en permanence.
- L'ensemble s'auto-organise et évolue en fonction
des changements des populations d'agents, des médias
de communication qu'ils utilisent, de leur environnement
et de leurs sujets d'intérêts.
- La stratégie de recherche ne consiste pas à
étudier, comme on le fait traditionnellement, les
modes de communication d'agents existant déjà
dans la nature, mais à construire des populations
d'agents artificiels à partir desquelles on conduira
des expériences et on formulera des hypothèses.
- Au-delà, on étudiera les propriétés
plus générales et plus abstraites de la communication
au sein de grandes collections d'agents interagissant, par
exemple le rôle de la topologie des réseaux
d'interaction et de communication, les propriétés
abstraites des systèmes de communication (contenu
en information des termes utilisés, systèmes
combinatoires contre systèmes non combinatoires,
systèmes grammaticaux contre systèmes non
grammaticaux, etc.), le rôle de l'interaction dynamique
(théorie des jeux).
- A partir de ces recherches, le projet suggérera
de nouveaux systèmes technologiques capables d'interagir
entre eux et avec l'environnement en utilisant les méthodes
étudiées (robots, appareils portables, calcul
réparti, etc.).
Premiers résultats
On trouve sur le site du projet plusieurs documents du plus
haut intérêt précisant les méthodes
retenues par les diverses équipes de chercheurs associées
dans le projet, ainsi que les objectifs restant à
atteindre.
On consultera notamment (à la date de juillet 2006),
les rapports suivants :
• Livre Blanc version 1 : Problèmes à
résoudre et grands défis (anglais) 224 pages
http://ecagents.istc.cnr.it/imgs/whitepaper.pdf
• Livre Bleu : une feuille de route pour la recherche
(anglais) 43 pages
http://ecagents.istc.cnr.it/imgs/blu_paper.pdf
Le Livre Blanc
Nous nous bornerons ici à résumer le contenu
du Livre Blanc, à regret car le Livre Bleu est tout
aussi, voire davantage, intéressant concernant l’avenir
de la robotique autonome.
Ce Livre Blanc, comme le Livre Bleu, est d’une grande
richesse. Malheureusement, il exige du lecteur un certain
nombre de connaissances en linguistique et en théorie
de l’information qui ne le rendent pas d’une
approche aisée. On verra pourtant, même en
se limitant à une lecture rapide, que les objectifs
des chercheurs visent bien à permettre aux robots
avec lesquels ils travaillent d’acquérir des
capacités linguistiques et d’auto-représentation
bien supérieures à celles dont l’évolution
a doté les animaux. Il s’agit en fait de viser
à un niveau de performance mettant le robot au niveau
de l’homme. Rappelons que, ce faisant, les chercheurs
ne visent pas à programmer eux-mêmes les capacités
qu’ils attendent des robots, mais à mettre
ceux-ci dans des conditions de contrainte de développement
leur permettant d’acquérir eux-mêmes
ces capacités par apprentissage. Evidemment, les
robots laissés à eux-mêmes sans interventions
humaines n’auraient la possibilité d’acquérir
ces compétences. Ils doivent être mis en condition
favorable au départ. Mais il en est un peu de même
dans la nature. On sait qu’un enfant se développant
sans relations avec ses semblables et sans interactions
avec un milieu stimulant risque de rester inapte à
toute activité intellectuelle.
Les
équipes signataires du Livre Blanc procèdent
en plusieurs étapes :
1.
définir les conditions de la communications entre
animaux et robots animaloïdes dits animats. On sait
qu’une voie d’expérimentation très
fructueuse consiste à immerger des robots dans des
sociétés animales, y compris dans des sociétés
d’insectes, en dotant ces robots de moyens d’interface
avec ces animaux qui soient reconnus par eux (par exemple
des phéromones dans une expérience conduite
par Jean-Louis Deneubourg dans le programme européen
Leurre ). On peut ainsi infléchir le comportement
d’un groupe, mais aussi, plus surprenant, conduire
le mini-robot à se comporter lui-même comme
un des membres de ce groupe. Ainsi devient-il possible d’élucider
certains des moyens et certaines des fonctions de la vie
sociale de l’espèce étudiée.
2. Définir les conditions de la communication de
type humain (human-like communication) afin d’induire
les robots à les implémenter dans leurs propres
échanges. La difficulté est infiniment plus
grande, du fait de la complexité des langages humains
et de leurs modes d’utilisation. Pour cela, on définira
les qualités propres au langage humain par rapport
à celles des langages animaux, quelles que soient
les espèces considérées. On observera
ensuite si des robots mis en situation d’échange
compétitif développent ou non ces qualités,
et à quelles conditions.
Le principal responsable de ces études, Domenico
Parisi, (Conseil National de la Recherche, Rome) propose
ainsi d’identifier 8 caractères principaux
caractérisant le langage humain. Le langage humain
dispose de syntaxes permettant d’articuler entre eux
des signes plus élémentaires, il est culturellement
transmis et augmenté, il sert à communiquer
avec soi-même (langage intérieur) et pas seulement
avec les autres, il est capable de transmettre des informations
sophistiquées sur le milieu extérieur, il
peut utiliser des signaux non physiquement liés à
l’émetteur (displaced signals) , il transmet
des intentions, il est le produit d’un système
nerveux complexe et finalement, il influence massivement
la cognition.
Si
l’on veut que des robots se dotent de tels langages,
il faut les mettre dans des situations constituant des pré-requis
qu’ils doivent apprendre à maîtriser.
On peut en identifier deux : l’ « attention
partagée » qui s’obtient chez les humains
par différents mécanismes tels que le geste
de désignation d’un objet ; et le partage d’un
moyen physique de communication suffisamment complexe pour
s’adapter à des besoins d’échanges
très différents. Sur ce point, les technologies
modernes permettent aux robots de communiquer par des moyens
bien supérieurs à ceux dont disposaient les
premiers hominiens.
3.
Organiser une suite d’étapes permettant aux
robots d’accroître progressivement les capacités
de leurs systèmes linguistiques d’échange,
en franchissant des seuils significatifs : par exemple création
d’une syntaxe, d’une méta-grammaire…Luc
Steels, directeur de recherche chez Sony-CSL, qui a coordonné
les contributions sur ce point, propose six étapes
au travers desquelles le robot devrait se retrouver doté
d’une véritable langue de type humain ou, en
tous cas, capable d’échanges avec les langues
humaines.
Au-delà
de ces premiers objectifs, le projet vise à répondre
à deux autres enjeux majeurs. Le premier est d’ordre
neurobiologique. Il s’agira de transformer les modèles
computationnels du langage chez les robots en modèles
neuraux susceptibles d’être utilisés
pour comprendre l’acquisition et l’emploi du
langage chez l’homme – ce qui est loin d’être
encore clairement perçu aujourd’hui. Le second
enjeu est d’ordre théorique. Il intéresse
l’étude des systèmes complexes, en utilisant
les acquis des expérimentations précédemment
énumérées : comment par exemple un
système macroscopique ressent les modes d’évolution
des unités microscopiques dont il est constitué,
comment les populations d’agents évoluent en
fonction de tel ou tel changement global.
Le
projet propose enfin diverses applications pratiques, d’intérêt
industriel, sociétal ou commercial, intéressant
les différents systèmes et matériels
susceptibles d’incorporer les agents communicants
étudiés précédemment sur un
plan théorique.
Note
La société Sony-CSL http://www.csl.sony.fr/,
partenaire important du projet, a présenté lors
d'un symposium scientifique à Paris, Intensive Science,
le 6 octobre 2006, les principaux développements actuels
sur lesquels travaillent ses chercheurs. Il s'agissait de:
* The Active Listening Experience avec François Pachet
* The Robot's Playroom avec Frédéric Kaplan
* Visual computing avec Frank Nielsen
* The Origins of Language avec Luc Steels.
On
trouvera des détails concernant ces différents
développements sur le site de Sony.CSL
