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 Automates
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| Dossier
Actualité de la Cognition Artificielle
par Jean-Paul Baquiast 09/07//2008
Le terme de Cognition Artificielle,
dit aussi de Conscience artificielle, étend
considérablement l'ancien concept de robotique.
Le présent dossier collationne, entre autres,
un certain nombre d'informations communiquées
par notre ami Jacques Maudoux, que nous remercions.
AI
|
Financements de la robotique par la Commission européenne
La
Commission européenne vient d’annoncer qu’elle
va doubler ses investissements de recherche en robotique
entre 2007 et 2010. L’annonce a été
faite au salon AUTOMATICA 2008 à Munich. Le programme
sera financé à hauteur de 400 millions d’euros.
Il visera à encourager notamment les partenariats
entre laboratoires de recherche et industrie.
Selon
Viviane Reding, Commissaire pour la Société
de l’Iinformation , le secteur robotique européen
dispose d’importants potentiels inexploités.
Il s’agit notamment pour l’industrie d’augmenter
ses apports en valeur ajoutée. Elle doit aussi augmenter
sa part de production des composants mécaniques nécessaires
au secteur.
Environ
1/3 des robots industriels sont produits en Europe. Le continent
a réussi à maintenir une position forte dans
ce domaine malgré la concurrence. Selon l’International
Federation of Robotics (IFR), le marché mondial des
robots industriels est de 4 milliards d’euros et devrait
croître de 4,2% par an jusqu’à 2010.
La croissance sur ce marché augmentera de 10 à
15% par an. Le nombre des robots professionnels en service
dans le monde passera de 40.000 en 2006 à 75.000
en 2010.
Les robots industriels et de services sont affectés
à de nombreuses tâches : commerce et distribution,
nettoyage, agriculture, soins médicaux.
En Europe, les robots devraient aider à lutter contre
les gaspillages de matières premières et contre
la perte de force de travail dans certains secteurs.
Notre
observation : aussi intéressants que soient les robots
industriels, ils ne permettent pas de développer
des recherches avancées en robotique autonome. Néanmoins,
ils en fournissent des bases utiles.
http://cordis.europa.eu/fetch?CALLER=EN_NEWS&ACTION=D&SESSION=&RCN=29537
Etat des lieux en Traduction
automatique TA
Opinion
de Mike Dillinger, President de l’ Association for
Machine Translation in the Americas et Professeur au Department
of Psychology, San José State University
Comme toutes les technologies, la traduction automatique
(TA) a ses limites. En l’absence de textes sans ambiguïtés,
les traducteurs humains seront toujours nécessaires
pour compléter les ordinateurs. C’est le cas
notamment dans le domaine juridique et littéraire.
La TA devrait s’attacher en priorité aux textes
destinés à Internet et aux textes techniques.
Pour cela les rédacteurs dans ces deux domaines doivent
être formés à la production de documents
facilement traduisibles.
L’état de l’art dans la TA a changé
rapidement depuis 15 à 20 ans. Auparavant, beaucoup
de moyens avaient été dépensés
afin d’établir les règles grammaticales
nécessaires à l’analyse des textes originaux
et les règles de traduction correspondantes. Il avait
été cependant jugé impossible de prendre
en compte manuellement l’énorme quantité
de mots et de phrases utilisés dans ces documents.
La nouvelle approche utilise des techniques statistiques
pour identifier des règles qualitativement plus simples.
Ceci est fait désormais automatiquement et à
grande échelle, couvrant une grande partie du spectre
du langage. La même démarche est appliquée
en ce qui concerne l’identification des mots et de
leurs traductions possibles.
Aujourd’hui, la recherche cherche à accroître
la complexité des règles de façon à
mieux s’adapter aux structures syntaxiques et à
la variété des significations.
On peut considérer que la TA est aujourd’hui
une industrie mature. Elle est utilisée couramment
par les institutions militaires et industrielles depuis
30 ans : Commission européenne. Ford, Symantec, les
forces armées américaines, etc. Par contre,
elle n’est pas suffisamment mûre pour être
utilisée par le public généraliste
et au hasard des textes rencontrés. Tant que ceux-ci
ne seront pas purgés de leurs impuretés diverses,
elle donnera de mauvais résultats. Or le public voudrait
obtenir des traductions parfaites.
La
société dans son ensemble, en fait, ne comprend
pas ce qu’est la TA. On attend d’elle qu’elle
éclaire ce que l’auteur avait voulu dire, même
si celui-ci ne s’était pas exprimé clairement.
Il y a des éducations réciproques à
mener à bien.
Par ailleurs la TA implique différents secteurs technologiques
: la programmation, les systèmes de traduction, les
dictionnaires électroniques. Ceci implique de réaliser
des lexiques électroniques, des grammaires, des bases
de données répertoriant les co-occurrences
de mots et d’autres ressources linguistiques. Il faut
aussi développer l’évaluation des processus
de traduction, le « nettoyage » automatique
des textes, les procédures de gestion de documents
nécessaire pour traiter des commandes de traduction
pouvant atteindre 300.000 pages. La coopération entre
linguistes, programmeurs et ingénieurs est indispensable.
Les phases de la traduction sont les suivantes: 1. Préparation
du document, en veillant à ce que chaque phrase soit
compréhensible et correct. C’est la phase la
plus importante. 2. Ajustement du système de traduction
au domaine professionnel concerné, notamment au regard
des concepts spécialisés utilisés.
3. Traduction, adaptée aux formats électroniques
du texte. Le contenu doit être séparé
de ses mises en forme. 4. Vérification et contrôle
de qualité, avec résolution des ambiguïtés.
5. Distribution des documents traduits à leurs destinataires.
La tâche n’est pas simple quand le service de
traduction reçoit 10.000 pages à traduire
en 10 langues et à router vers une cinquantaine de
bureaux.
La TAne représente en rien une menace pour les interprètes
et traducteurs humains. Comme toujours, la machine accomlira
les tâches de routine, laissant les tâches nobles
aux humains. Même si la qualité de la TA augmente,
l’intelligence globale des textes nécessitera
des compétences humaines s’élevant en
proportion.
Ceci étant, un énorme effort d’adaptation
sera requis des humains pour faire face aux nouvelles techniques
et à l’accroissement corrélatif du nombre
et de la difficulté des textes à traduire.
On retrouve le même problème dans toutes les
technologies en croissance, à quelques différences
près. Le contrôle de l’exactitude des
significations demandera un effort considérable,
la machine pouvant fournir des traductions apparemment fidèles
qui induiront en fait des malentendus graves. Il faut disposer
de systèmes d’IA très évolués
pour les détecter. La traduction porte souvent par
ailleurs sur des documents déjà traduits,
avec risque de pertes de sens en série.
Le British National Corpus comprend 15 millions de termes
caractéristiques de la langue anglaise. Les dictionnaires
de TA les plus riches se limitent à 300.00 entrées.
Comment les sociétés de demain pourront-elles
faire face à ces différences ? Il faut voir
en fait que sur 15 millions de mots, 70% sont rarement utilisés.
Il convient donc de se limiter à un cœur plus
réduit, auquel s’ajouteront de 5.000 à
10.000 termes hautement spécifiques. Mais cette technique
ne peut s’appliquer qu’aux documents professionnels.
Pour des traductions en ligne sur le web, elle sera inutilisable.
Il faudra donc généraliser des solutions déjà
existantes, telles que le « try again » : demander
à l’interlocuteur de formuler autrement sa
question. L’auteur comme le destinataire devront coopérer
avec le système, s’ils veulent communiquer.
Notre
opinion. Ce texte (traduction-adaptation libre de notre
part) montre plusieurs choses : 1. La TA reste ; comme elle
le fut aux origines de l’IA, un défi pour l’intelligence
appliquée aux machines. Il est donc intéressant
d’investir pour enrichir ses techniques. 2. la communication
écrite et parlée avec les robots multipliera
les problèmes d’interprétation du genre
de ceux rencontrés par la traduction, ceci même
si les interlocuteurs utilisent en principe la même
langue, en émission comme en réception. Il
ne faut pas croire que les logiciels simplistes actuels
de reconnaissance ou de synthèse de la parole utilisés
par les automates ont résolu tous les problèmes,
même en se plaçant à un très
bas niveau d’exigence. Si par contre la communication
entre humains et robots s’améliorait sensiblement,
en empruntant aux méthodes de la TA évoquées
dans cet article, la convergence entre les deux formes d’intelligence
pourrait croître rapidement.
http://www.fi.upm.es/?pagina=653&idioma=english
_____________________________________________________________________________
Probabilités
et nouvelle AI
La mathématicienne américaine Daphne Koller
semble sur le point de doter l’IA de nouveaux outils
permettant de gérer des situations complexes évolutives.
Son travail exploite les possibilités offertes par
les réseaux Bayésiens (object-oriented Bayesian
networks, probabilistic relational models, dynamic Bayesian
networks, hybrid Bayesian networks
Les applications actuelles concernent l’amélioration
de la vision artificielle, la compréhension du langage
naturel, la réalisation de moteurs de recherche améliorés.
Daphne
Koller, à 39 ans, vient de recevoir un prix d’informatique
de l’Association for Computing Machinery et la Fondation
Infosys.
Notre opinion : Le calcul et les
réseaux bayésiens sont de plus en plus considérés
comme indispensables pour modéliser un monde qui
ne serait connaissable qu’en termes de probabilités.
Nous avons noté dans ce numéro
que certains neurologues avancent l’hypothèse
que le calcul bayésien serait le mode par défaut
systématique de fonctionnement des diverses unités
du cerveau.
http://robotics.stanford.edu/~koller/research.html
Les
« Challenges » en robotique militaire
Le
3e Challenge organisé par la Darpa (agence de recherche
militaire américaine) pour encourager la réalisation
de véhicules complètement autonomes a été
gagné le 1e novembre 2007 par une équipe de
Carnegie Mellon University, le Tartan Racing, avec une Chevrolet
Tahoe spécialement équipée baptisée
Boss. Contrairement aux précédentes compétitions,
qui se déroulaient dans la nature, ce dernier, dit
Urban Challenge, obligeait les compétiteurs à
naviguer dans une ville reconstituée en vraie grandeur
sur l’ancienne base aérienne George de Victorville,
située au nord-est de Los Angelès. Un trafic
correspondant à celui d’une ville moyennement
fréquentée a été reconstitué
dans ce cadre, avec de vrais véhicules et de vrais
piétons, des parkings, des feux de circulation et
des agents de police. Les robots devaient s'intégrer
au trafic urbain, éviter toutes les embûches
et mauvais conducteurs tout en respectant le code de la
route et les feux rouges, chaque infraction étant
pénalisée par des points départageant
les candidats.
Les quelque 60 miles du parcours ont été exécutés
en 6 heures par les premiers gagnants, soit une vitesse
d’environ 15 km /h de moyenne, qui constitue un vrai
défi en ville.
Il faut constater ici les progrès fulgurant enregistrés
en quelques années en matière de véhicules
autonomes : lors de la première compétition
de 2004, aucun des 15 robots candidats n'avait été
capable de finir le parcours de 230 kilomètres dans
le désert californien. Un an après, cinq véhicules
sans pilote ont réussi à parcourir la même
distance en moins de dix heures, après 50 virages,
des pistes de sable, des tunnels ou des pentes inclinées.
Cette nouvelle compétition de 2007, mettant la barre
vraiment très haut, montre tous le chemin parcouru
et toute l'ingéniosité de la Darpa, trouvant
ainsi avec de tels challenge un formidable moyen de mobiliser
les meilleurs cerveaux du pays, voire internationaux : 4
équipes allemandes étaient cette année
de la partie, deux d'entre elles restant parmi les 11 concurrents
finalistes. A peu de frais, l'agence militaire réussit
ainsi à faire un comparatif des meilleures technologies
(ceci ayant été chiffré à moins
de 10 millions de dollars pour la compétition de
2005).
C'est
aussi pour les chercheurs de la Darpa un bon moyen de pousser
l'innovation chez les militaires, naturellement peu enclins
à céder leur place à un automatisme.
L'agence se fonde en effet sur la demande du Congrès
américain d'intégrer d'ici 2015 un tiers de
véhicules sans conducteurs dans le parc opérationnel
de l'US Army. Les participants y trouvent de leur côté
un financement et une vitrine pour mettre en valeur leurs
innovations et de valoriser leurs technologies.
Notre opinion. Nous ne pouvons
que répéter notre propos habituel : sans de
telles incitations mobilisant beaucoup de laboratoires et
d’entreprises, intéressant un large public
et aux retombées civiles multiples, la robotique
européenne ne décollera pas facilement. Les
constructeurs européens, pour leur part, ne disposeront
pas des composants leur permettant de faire face aux nouvelles
générations de véhicules qui seront
commercialisés par leurs concurrents.
Darpa grand challenge : http://www.darpa.mil/grandchallenge/index.asp
Mars Rover competition
En
juin 2008, un Challenge du même genre a été
organisée par la Mars Society, organisation non-profit
destine à promouvoir l’exploration spatiale.
La Mars Society dispose de beaucoup d’argents car
elle est soutenue par la Nasa et divers industriels américain
du secteur spatial. Le 2 Rover Challenge universitaire visait
à encourager la conception et la fabrication de véhicules
robotiques destinés à l’exploration
de Mars. Les tests se sont tenus dans le désert proche
de Hanksville, dans l’Utah.
Une
première épreuve consistait en une navigation
destinée à livrer un réservoir d’oxygène
à des astronautes en difficulté situés
à une centaine de mètres du point de départ.
Les autres épreuves consistait à recueillir
des échantillons du sol et procéder à
des études géologiques avec analyse spectrale
en lumière visible et en infra rouge. C’est
le rover construit par l’université d’Etat
d el’Oregon qui a emporté le prix. Six collèges
américains et un canadien s’étaient
inscrits.
Notre
opinion. Les robots autonomes d’exploration spatiale
ou simplement de maintenance (voir ci-dessous: Trois ingénieurs...)
représenteront un enjeu considérable dans
la « conquête » pacifique voire militaire
des astres voisins de la Terre ou des orbites stratégiques.
L’Amérique, activement suivie par la Chine,
y consacre des moyens importants, afin de maintenir sa supériorité
spatiale.
http://www.sciam.com/article.cfm?id=university-rover-challenge&sc=DD_20080619
Traversée
de l’atlantique par des voiliers robots
Le tournoi mondial de voiliers robotisés en est déjà
à sa troisième édition, qui s'ouvrira
fin mai en Autriche. Mais ses compétiteurs voient
plus loin : au mois d'octobre, leurs champions s'élanceront
pour le Microtransat Challenge à l'assaut de l'Atlantique.
Cette joute entre ingénieurs intéresse aussi
les océanographes...
Ils pilotent déjà des voitures, des avions,
des fusées, alors pourquoi pas des voiliers ? Les
robots peuvent parfaitement commander les voiles d'un navire
pour suivre une route en tenant compte du vent, de la position
donnée par le GPS et de la dérive constatée.
La preuve en est brillamment donnée depuis plusieurs
années par une série de compétitions.
En France, débutait en 2003 le Défi SGM, organisé
par les IUT SGM (Science et Génie des Matériaux)
pour des bateaux de 2,40 mètres. Prise au jeu, la
communauté des roboticiens est montée d'un
cran avec une compétition plus ambitieuse, le Challenge
Microtransat, qui a pour but ultime la traversée
de l'Atlantique.
Les navires devront mesurer moins de quatre mètres
et n'utiliser comme sources d'énergie que le soleil
et le vent. La troisième condition est un faible
coût, l'idée n'étant pas d'organiser
une compétition technologique avec des moyens lourds
mais de privilégier les équipes issues d'universités.
La première édition, en 2006, s'était
tenue près de Toulouse en juin 2006. L'année
suivante, les compétiteurs se sont confrontés
à Aberystwyth, au Royaume-Uni. Et ce petit monde
se retrouvera pour le World Robotic Sailing Championship
2008, du 20 au 25 mai en Autriche, à Breitenbrunn,
dans les environs de Vienne et lanceront leurs embarcations
sur le lac Neusiedl.
La compétition s'accélère car c'est
au mois d'octobre 2008 que ces voiliers sans équipage
quitteront les côtes du Portugal (le lieu de départ
n'est pas encore déterminé) pour partir vers
l'ouest, avec l'Atlantique à traverser. Le point
d'arrivée sera situé entre 10 et 25 degrés
de latitude nord, soit aux Antilles ou aux Bahamas.
Une équipe de l'IUT de Nantes s'est lancée
dans cette aventure, avec l'assistance de l'Ensica (Ecole
nationale supérieure d'ingénieurs de constructions
aéronautiques, aujourd'hui regroupée avec
Supaéro au sein de l'ISAE, Institut Supérieur
de l'Aéronautique et de l'Espace). Leur second prototype,
Iboat, est en cours de construction, reprenant les principes
du premier, baptisé Microtransat. La description
de Iboat est détaillée sur le site de l'Ensica.
Ses 160 cellules solaires alimentent l'électronique
de bord et chargent une batterie au plomb. L'ensemble assure
une puissance moyenne de 35 watts sur 24 heures (donc compte
tenu de la période nocturne). L'équipe précise
que cette valeur a été déterminée
à Toulouse, donc à 44 degrés de latitude.
Notre opinion. Ce concours est
intéressant à plusieurs titres. D’une
part il permet d’expérimenter différentes
techniques de pilotage automatique utilisant les éléments
marins naturels, vents et courants. D’autre part,
il s’inscrit dans la direction de recherche consistant
à utiliser pour le transport maritime des navires
à voiles de différentes formes, destinés
à relayer les moteurs à combustion quand les
vents le permettent. On peut penser que pour certains frets
n’ayant pas d’exigence de vitesse, cette solution
présente un certain avenir. Il est bon que des chercheurs
s’y intéressent en France. Dans l’expérience
relatée ci-dessus, les autorités maritimes
ont évoqué des risques de perte de contrôle
du voilier susceptibles de provoquer des abordages. Nous
doutons pour notre part que le voilier témoin arrive
un jour à bon port, connaissant le caractère
corrosif du milieu marin. Mais qui n’essaye pas n’obtient
rien.
Challenge microtransat http://www.microtransat.org/?lang=en
Trois
ingénieurs aérospatiaux européens demandent
que l’on investisse pour réaliser des robots
autonomes de maintenance des équipements en orbite
Les centaines de satellites en orbite basse ou géostationnaire
autour de la Terre sont pratiquement irréparables
en cas de pannes ou incidents. Seuls à ce jour la
Station Spatiale Internationale et le télescope orbital
Hubble ont paru justifier l’envoi d’équipes
de maintenance spécifiques. La Nasa a d’ailleurs
annoncé qu’elle ne pourrait plus assurer le
renouvellement de telles missions.
Trois
ingénieurs européens du secteur aérospatial,
Alex Ellery, Joerg Kreidsel et Berndt Sommer vienne de demander
dans le journal Acta Astronomica que les opérateurs
de satellites prévoient dorénavant des robots
autonomes capables d’accomplir seuls les opérations
de détection de pannes et de dépannage, voire
de maintenance préventive. De telles opérations
sont désormais à la portée des robots
modernes, portés par des satellites spécialisés.
L’industrie spatiale est la seule qui n’assurent
pas la maintenance de matériels pourtant particulièrement
coûteux. La solution robotique permettrait de faire
faire aux opérateurs des économies considérables
Notre
opinion. Ceux qui connaissent les milieux spatiaux savent
que les astronautes ou leurs agences éprouvent une
véritable répulsion à l’idée
que des robots, pourtant plus sûrs que les humains,
puissent se substituer à ces derniers. Si pourtant
l’aventure spatiale se poursuit, l’emploi de
robots précurseurs des hommes ou se substituant purement
et simplement à eux là où ces derniers
ne pourront aller, représentera un objectif stratégique
de première importance.
Des jumelles de vue en relation
directe avec le cerveau
Les neurosciences admettent que notre cerveau, grâce
aux organes sensoriels, observe beaucoup d’évènements
échappant directement à notre conscience.
Autrement dit, il repère des patterns, des structures
dans l’environnement, avant même que nous ne
soyons capable de traduire ces observations et de les communiquer
par le langage. Souvent même le cerveau conscient
refuse de les prendre en compte. On pourrait exprimer cela
en disant que le cerveau génère une connaissance
intuitive de l’environnement qui peut provoquer des
réponses du corps que le cerveau conscient ne s’explique
pas ou ne veut pas s’expliquer.
Pour exploiter cette propriété, la Darpa vient
de réaliser une paire de jumelles de haute qualité
associée à un électroencéphalogramme.
Lorsqu’un combattant observera le champ de bataille
avec cet appareil, celui-ci sera en mesure de signaler les
éléments du décor qui ont alerté
son cerveau à son insu, révélant ainsi
peut-être un danger imminent. Autrement dit, plutôt
qu’interpréter l’environnement par lui-même
à l’aide de capteurs et d’algorithmes,
cet instrument d’observation laissera l’inconscient
du soldat faire le travail.
Les concepteurs d’un tel système exploitent
le fait que l’être humain a largement développé
le cortex préfrontal qui permet de repérer
plus aisément les structures et les modèles,
mais qui possède aussi une forte capacité
d’inhibition, susceptible aussi bien d’éliminer
les données sans importance que bloquer des informations
importantes. Le rôle de l’électroencéphalogramme
permettrait donc de court-circuiter ces fonctions inhibitrices.
Le soldat serait équipé d’un casque
comportant, outre les jumelles et les électrodes
d’EEG, un écran lui renvoyant les états
de son cortex préfrontal. (Ceux-ci pourraient éventuellement
aussi être transmis par radio à un supérieur).
Rien n’empêcherait alors d’interpréter
ces états avec une couche ajoutée d’IA.
On peut douter que le dispositif soit d’emploi très
pratique au combat, le système générant
certainement de nombreuses fausses alertes difficiles à
interpréter. On y verra une des tendances du lobby
militaro-industriel pour fuir dans la technologies les conditions
du combat réel.
Notre opinion. Même si ces
jumelles se révèlent inutilisables, l’idée
de capter les informations reçues par le cerveau
et restées inconscientes, afin de les rendre conscientes
et de les faire interpréter avec des logiciels d’IA,
suscitera beaucoup d’intérêt chez les
cogniticiens. On créerait alors un double circuit
de traitement, celui spontané du cortex et celui
réalisé par l’appareil. Les résultats
du traitement automatique étant à leur tour
soumis au cerveau conscient, une suite d’interprétations
en boucle sinon de courts circuits pourrait en résulter.
On peut craindre que le sujet perde alors tout sens du monde
réel. Mais n’est-ce pas ce qui se produit sous
d’autres formes dans l’interaction avec la réalité
virtuelle ?
http://blog.wired.com/defense/2008/06/northrop-to-dev.html
Robots humanoïdes français
A l’occasion de la 4eme édition du salon de
l’innovation (Seri 2008), qui a eu lieu du 5 au 7
juin 2008 au Parc des Exposition de Paris, une équipe
de chercheurs français du CNRS a présenté
une démonstration de son robot humanoïde HRP-2.
HRP-2 (Human Robotic Project) est un robot de forme humaine
qui pèse 58 kg et mesure 1m57. Cette plate-forme
robotique humanoïde, conçue et fabriquée
au Japon depuis 2003, a été acquise pour 400.000
€ en 2006 par l’équipe du Laas-CNRS de
Toulouse afin de compléter ses capacités physiques
par des capacités de calcul et de raisonnement lui
conférant plus d’autonomie.
En plus de ses deux jambes et de ses deux bras qui lui permettent
de se déplacer et d’agir sur les objets alentour,
HRP-2 a été équipé de caméras
pour la vision et de capteurs d’effort et de posture
pour la gestion et la coordination de ses déplacements.
Les chercheurs du Laas ont ensuite amélioré
la planification et le contrôle fin des mouvements,
indispensables dans la locomotion bipède.
Selon Jean-Paul Laumond, directeur de recherche au Laas,
« les robot humanoïdes constituent un nouvel
objet de recherche qui permet d’ouvrir de nouvelles
thématiques à l’interface de la robotique
et des sciences de l’homme » : maîtrise
des systèmes mécaniques complexes, robotique
d’assistance personnelle, bio-mécanique, réalité
virtuelle, interfaces homme-machine, etc.
Notre observation : Ce robot est
moins performant que beaucoup de ceux développés
aux Etats-Unis et au Japon. Il présente cependant
beaucoup d’intérêt pour la recherche
française, car celle-ci a pris un très grand
retard par rapport à ces pays.
Voir notre brève dans http://www.automatesintelligents.com/actu/060631_actu.html
Signalons aussi un autre robot français, NAO, réalisé
par une jeune entreprise, Aldebaran Robotics, qui ambitionne
de remplacer, avec beaucoup d’intelligence en plus,
le chien Aibo de Sony.
Roboworld
à Pittsburgh
Au
printemps 2009, la nouvelle version permanente de l’exposition
Roboworld hébergée à Pittsburgh par
le Robot Hall of Fame (Carnegie Mellon University) sera
entièrement consacrée aux robots et aux applications
d’IA. Pour un budget de $3.4 million , ce sera la
plus ambitieuse des Etats-Unis. Elle présentera plus
de 30 démonstrations interactives où l’on
verra les robots marcher, rouler, grimper, voler, saisir
et utiliser des outils, rassembler des objets et construire
des structures.
Afin
d’intéresser les étudiants, un atelier
robotique permettra de réaliser des expériences
et des prototypes originaux.
Notre
opinion. Il ne faut pas s’étonner des retards
conceptuels qui affectent ce thème en France, vu
le peu d’intérêt qui lui manifestent
les laboratoires publics et les industriels. Des manifestations
permanentes de cette ampleur sont encore inimaginables.
http://www.post-gazette.com/pg/08101/872063-85.stm
Le
robot
marcheur Flame
La
marche est un exercice difficile pour les robots bipèdes.
Il s’agit d’une activité complexe, impliquant
chez les humains de nombreux centres nerveux de contrôle,
et une grande coordination sensorielle et musculaire. Les
roboticiens l’ont abordé de deux façons.
La première, dérivée du mode de contrôle
des robots industriels, consiste à programmer à
l’avance les différents phases de la marche,
dans le cadre de routines invariables. La sécurité
peut être excellente, si le terrain s’y prête.
Mais elle ne permet aucune adaptation. De plus elle est
coûteuse et dépense beaucoup d’énergie,
ce qui limite l’autonomie du robot.
La
seconde méthode consiste à s’inspirer
de la marche chez les humains, qui peut être comparée
à une suite de chutes en avant contrôlées.
L’Université de Delft est pionnière
dans cette seconde méthode. Le chercheur Daan Hobbelen
a présenté en mai 2008 un robot baptise Flame
qui serait le démonstrateur le plus avancé
au monde en la matière. Flame comporte 7 moteurs,
un centre d’équilibration et les algorithmes
adéquats. L’Université, en dehors des
autres domaines où la bipédie est utile aux
robots,espère en faire le prototype d’aides
aux personnes handicapées qui soient relativement
légères et économiques,
L’université
de Delft s’inscit aussi par ces travaux dans la réalisation
de robots marcheurs capables de voir, apprendre et courir.
Conjointement avec les universités de Twente, Eindhoven
et la firme Philips, elle a présenté l’équipe
hollandaise pour la RoboCup qui participera durant l’été
2008 à la 2008 RoboCup Soccer en Chine.
http://www.tudelft.nl/live/pagina.jsp?id=f58fa261-f359-4d83-81ce-78bc182750ea&lang=en
Le
programme européen Italk
Le
programme européen Italk vise à développer
des agents incorporés (autrement dit des robots)
capables d’acquérir des compétences
cognitives et linguistiques complexes à travers des
apprentissages individuels et collectifs. Les chercheurs
utiliseront pour leurs expériences le robot humanoïde
iCub. Celui-ci devra apprendre à manipuler des objets
et des outils de façon autonome, à coopérer
et à communiquer ce faisant avec d’autres humains
et robots. Il devra aussi s’adapter à des changements
de son environnement interne et externe.
L’objectif
du programme est de proposer de nouveaux modèles
théoriques permettant de comprendre l’intégration
de l’action, du langage et de la connaissance dans
le développement des capacités cognitives.
Il proposera également de nouvelles méthodes
d’ingénierie pour la réalisation de
robots disposant de ces compétences ou capables de
les acquérir.
Notre
opinion. Ce projet européen entraînera d’importants
progrès dans le rapprochement conceptuel entre robots
et humains qui devient le défi du siècle.
Il n’existe malheureusement pas, à la date
où ceci est écrit, d’université
française parmi les responsables du projet. Qui dira
pourquoi ?
Rappelons
que nous avons précédemment, dans divers articles,
mentionné le très intéressant programme
européen ECAgents
http://www.ecagents.org/,
plus ancien mais encore en cours, sur le site duquel nous
conseillons à nos lecteurs de se rendre.
http://www.italkproject.org/
Le programme européen
MACS. Le robot apprend à comprendre à quoi
les objets peuvent servir
La
nouvelle approche proposée par ce programme vise
à rendre les robots et les logiciels d’IA capable,
non seulement d’identifier des objets ou des outils,
mais de comprendre à quoi ils peuvent servir. La
vision assistée peut permettre en moyenne de distinguer
une centaine d’objets. Mais le projet MACS (multi-sensory
autonomous cognitive systems ) vise un tout autre objectif.
Il est basé sur la théorie cognitive des «
affordances » ou « usages » développée
par le psychologue américain James J. Gibson entre
1959 et 1979. Celui-ci a rejeté le behaviourisme
et a proposé la théorie qu'il a baptisé
de ce nom, théorie des « affordances ».
Ce terme désigne la série des interactions
possibles entre un individu et un objet particulier de son
environnement. La théorie se focalise sur ce qu’un
objet ou un environnement défini permet à
un individu d’accomplir.
Dans
cette perspective, il est ne suffit pas que le robot identifie
la « chaise » telle que définie par ses
propriétés propres. Il doit aussi l’identifier
comme objet servant à s’asseoir. Dès
lors qu’il aura repéré un objet doté
d’une surface plane et disposant d’une certaine
hauteur et rigidité, il retiendra qu’il pourra
s’y asseoir. Mais cela ne suffira pas. Le robot devra
aussi comprendre qu’un tel objet peut être trop
lourd à soulever, doit être déplacé
pour lui donner passage ou peut servir à maintenir
une porte ouverte. Au terme du processus, le robot doit
pouvoir utiliser tous les objets de son environnement en
fonction des tâches particulières qu’il
cherche à accomplir.
Le
projet, commencé en 2004, s’est fixé
plusieurs tâches : 1. Créer une nouvelle architecture
logicielle permettant à un robot d’exécuter
des tâches reposant sur l’exploitation des «
usages ». 2. Entraîner le robot à l’exécution
de tâches orientées vers des buts et 3. Etablir
des méthodes permettant de percevoir, acquérir
des compétences et raisonner à propos des
« usages ». Un véritable robot, le Kurt3D,
a été réalisé pour servir de
démonstrateur. Les premiers essais ont donné
toute satisfaction.
Un
nouveau paradigme s’est ouvert pour la robotique,
apprendre aux robots à identifier ce qu’ils
peuvent faire en fonction de buts donnés.
http://cordis.europa.eu/ictresults/index.cfm/section/news/tpl/article/BrowsingType/Features/ID/89677
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Projet européen Icub.
Les robots apprennent à jouer comme des enfants.
Ce projet récent et tout à fait novateur inclut
six universités européennes dont deux françaises.
Une plateforme dite iCub a été réalisée
en 6 exemplaires et envoyée aux six universités
partenaires. Elle a été conçue dans
le cadre d’un autre programme européen, le
projet Robotcup. Les universités vont concourir pour
montrer que des robots peuvent s’éduquer en
interagissant avec leur environnement, comme le font les
jeunes enfants.
Un
des projets, confié à l'Imperial College London
va étudier la façon dont les neurones miroirs
découverts dans les cerveaux humains au début
des années 1990 peuvent être simulés
informatiquement chez les robots. On sait que ces neurones
suscitent le rappel en mémoire d’expériences
précédentes lorsque un humain observe (essaie
de comprendre) les actions accomplies par un autre. Les
autres équipes vont exlorer les diverses facultés
permettant le contrôle des activités locomotrices
et sensorielles dans le cadre de stimulations ressemblant
aux jeux auxquels se livrent les jeunes animaux et les enfants.
Les
six robots ont la taille d’enfants de 3 ans et disposent
de très nombreuses capacités sensori-motrices
et de coordination. Le travail coopératif ainsi réalisé
permettra de répartir les efforts en multipliant
les développeurs. Après les 18 mois du travail
initial, d’autres robots enrichis de leurs nouvelles
capacités seront adressés à 15 ou 20
autres partenaires européens, pour étendre
le champ des recherches et impliquer de plus en plus de
chercheurs.
Notre
opinion. Ce projet, outre son intérêt intrinsèque,
présente l'avantage d'associer plusieurs partenaires
autour d'une même plate-forme qu'ils enrichiront.
http://cordis.europa.eu/ictresults/index.cfm/section/news/tpl/article/BrowsingType/Features/ID/89673
Voir
aussi le projet RobotCub http://www.robotcub.org/
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Des
robots de bonne compagnie (1)
Comme
les robots seront de plus en plus appelés à
partager les mêmes lieux que les humains, il est souhaitable
qu’ils se présentent de la façon la
plus attractive possible. Le besoin est déjà
ressenti pour les interactions avec les robots dits de compagnie,
aides familiales ou assistance aux personnes âgées.
Mais on le retrouve aussi dans les entreprises et dans l’enseignement,
ou de plus en plus de robots accompliront des tâches
jusqu’ici conduites exclusivement par les humains.
A terme, les relations affectives voire sexuelles avec des
robots nécessiteront que les partenaires des humains
développent des réactions analogues à
celles que l’on attend d’un humain.
D’ores
et déjà, les avatars virtuels utilisés
par exemple dans l’enseignement à distance
doivent non seulement être capables d’être
« confondus » par les élèves avec
un enseignant réel mais pouvoir interpréter
les réactions de ceux-ci comme le ferait cet enseignant.
C’est
l’objet du programme de Tutorat affectif (Affective
Tutoring System, ATS) conduit par le Dr Abdolhossein Sarrafzadeh,
chercheur à l'université Massey d'Auckland
(Nouvelle-Zélande).
Conçu pour les classes d'école primaire, ce
système fonctionne grâce à une base
de données d'environ 3 000 vidéos, réalisées
auprès de trois professeurs dispensant leurs cours
à des élèves âgés de 8
à 9 ans. Gestuelle, paroles et expressions de ces
derniers ont été soigneusement décryptées
et décodées. Résultat , l’enseignant
virtuel, Eve, peut savoir si son élève est
angoissé, perdu, en colère... et même
s'il triche en comptant sur ses doigts ! La professeur virtuelle
réagit en conséquence en s'adressant à
l'élève avec une voix humaine, agrémentée
d'un sourire, d'un geste ou d'une attitude adéquats.
Sans prendre véritablement de décisions, elle
reproduit ce qu'auraient fait des humains dans une même
situation.
Aboutissement d'un travail de sept ans, ce nouveau système
en est pour l'instant au stade du prototype. Mais, selon
son créateur, Eve pourrait intervenir dans certaines
écoles de Nouvelle-Zélande d'ici un an ou
deux, dans une version améliorée. L'équipe
du docteur Sarrafzadeh travaille en effet à étendre
son système de reconnaissance émotionnelle
à de nouveaux gestes, ainsi qu'à la voix de
l'élève, à son regard... et même
à son pouls, qui pourrait être mesuré
grâce à une souris intelligente.
Eve devrait également élargir ses compétences
à d'autres disciplines que les mathématiques.
Et peut-être apprendre à améliorer son
savoir-faire professionnel au fil des cours. A l'heure où
la formation à distance et le tutorat en ligne sont
en plein essor, les perspectives du système ATS pourraient
donc être multiples. Y compris dans des domaines tels
que la sécurité, la santé ou le commerce
électronique.
Notre
opinion. Ce projet est intéressant, mais il faut
bien voir qu’il ne s’attache qu’à
une petite partie du problème, puisque le professeur
virtuel n’est pas autre chose qu’un programme
d’IA. Beaucoup plus complexe est l’enjeu visant
à doter des robots autonomes de telles capacités.
Voir ci-dessous Des robots de bonne compagnie (2)
Des
robots de bonne compagnie (2)
Beaucoup
plus ambitieux est le projet LIREC (Living with Robots and
Interactive Companions) lancé par un groupe de chercheurs
à l’université de Londres et doté
d’un budget de $13 millions. Il s’agit de construire
des robots compagnons capables d’interagir avec les
humains dans de nombreuses activités professionnelles
ou sociales. Pour cela, ils doivent être capables
de provoquer des émotions chez leurs interlocuteurs
afin que se construisent par interaction des relations individuelles
intégrant ces émotions.
Notre
opinon. On voit la différence entre de tels robots
et des robots qui ressentiraient vraiment des émotions.
Ce dernier objectif, qui est certes souhaitable, est beaucoup
plus difficile à atteindre directement. Le projet
LIREC le vise de façon indirecte, en réalisant
des robots dont les mimiques et attitudes, adaptées
à des situations différentes, provoqueraient
de la part des humains des réactions anthropomorphiques
qui enrichiraient progressivement la personnalité
du robot de façon à le rendre de plus en plus
sociable. Comme les réactions des humains ne seraient
pas strictement identiques, les robots pourraient acquérir
des personnalités différentes en fonction
du groupe social dans lequel ils interagiraient.
http://www.sciam.com/article.cfm?id=scientists-send-robots-to-charm-school&sc=DD_20080430
LIREC
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2008-04/qmuo-dlr040908.php
Projet européen COSY
(cognitive systems for cognitive assistants )
Le projet COSY vise à intégrer les travaux
de différentes équipes ayant développé
des modules spécialisés destinés à
améliorer la cognition artificielle (Artificial Cognitive
Systems) : reconnaissance des images, des sons, interactions
hommes-machines, etc.
L’objectif
consiste à obtenir des robots capables d’exercer
de véritables tâches en relation avec les humains,
grâce à l’intégration de ces différentes
fonctions, jusqu’à présent trop dispersées
entre laboratoires et projets qui ne communiquent pas nécessairement
entre eux. En intégrant ces différentes capacités,
le projet vise, selon les lois classiques de l’émergence
selon lesquelles le tout est plus que la somme des parties,
à faire apparaître de véritables personnalités
robotiques complexes.
Le
projet COSY est conduit par Geert-Jan Kruijff, du German
Research Centre for Artificial Intelligence. Il fait appel
à la coopération d’équipes jusqu’ici
séparées. Son caractère le plus intéressant
est qu’il vise à développer une plate-forme
ou boite à outils sous le régime de l’Open
Source, qui sera mise à disposition de ces
équipes afin qu’elles puissent, toujours sur
le mode de l’Open Source, y apporter leurs contributions.
Plusieurs initiatives différentes ont déjà
été enregistrées.
Les
premiers résultats sont encourageants. Au lieu de
réagir simplement aux stimulations externes, les
robots tendent à s’y adapter activement, en
reconfigurant leurs stratégies et même en communiquant
à ce sujet. C’est ainsi qu’un robot démonstrateur
nommé Explorer peut décrire son environnement
à un humain et s’adapter en fonction des réponses
reçues.
Notre
opinion. Ce projet met en évidence le grand défi
de la Cognition artificelle : mettre ensemble et faire interagir
les multiples composants développés séparément
en IA et en robotique depuis quelques années, afin
d’obtenir une entité multi-fonctions analogue
à celles que la vie a su construire depuis des centaines
de millions d’années dans la nature.
Le
développement coopératif sous la licence Open
Source présente par ailleurs le grand intérêt
d’échapper à un régime juridique
imposant d’emblée le secret commercial ou militaire,
et empêchant de ce fait toute mutualisation.
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http://cordis.europa.eu/ictresults/index.cfm/section/news/tpl/article/BrowsingType/Features/ID/89704
