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mars-avril 2010

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Barack Obama a-t-il ou non relancé l'Amérique dans la conquête de l'espace?
Jean-Paul Baquiast 16/04/2010

Les avis divergent, après le discours présenté devant la Nasa, au centre spatial Kennedy, le 15 avril par le président. Celui-ci était accompagné du 2e homme ayant mis le pied sur la Lune, Buzz Aldrin,

Il est certain que Barack Obama a voulu d'abord faire face à la tempête de protestations qui avaient accueilli l'annonce faite précédemment du renoncement au programme Constellation de retour sur la Lune lancé par G.W. Bush en 2003. Il a assuré les personnels de la Nasa qu'il était « à 100% impliqué » dans leur mission et dans l'avenir de l'Agence. « L'exploration de l'espace n'est pas un luxe pour l'Amérique, mais une partie essentielle de son avenir ».
Il a par ailleurs annoncé que le budget de la Nasa serait augmenté de $6 milliards pour les 5 prochaines années (sur la base annuelle actuelle d'environ $22 milliards). Sans renoncer à retourner sur la Lune, il a précisé que les objectifs à long terme seront changés. Le véritable objectif sera de réaliser dans les prochaines années un vaisseau spatial capable d'emmener des équipages beaucoup plus loin, sans doute sur un astéroïde puis vers 2035 en orbite autour de Mars. Un débarquement pourrait s'ensuivre.

Du programme Constellation, il retiendra la réalisation de la capsule Orion, sans le lanceur Ares I qui n'était d'ailleurs pas au point (De plus, Ares I n'était pas conçu pour aller sur la Lune, il visait seulement des vols orbitaux. Aller plus loin aurait au moins coûté $50 milliards). Mais cette capsule Orion elle-même sera réduite à un véhicule de sauvetage amarré à la plate-forme internationale (ISS). Le lanceur lourd nécessaire devrait être finalisé vers 2015, pour un coût supplémentaire de $3 milliards. D'autres programmes ont été évoqués: sondes destinées à étudier le soleil et Mars, ainsi qu'un successeur au télescope spatial Hubble.

L'astronaute Neil Armstrong s'est fait l'interprète des virulentes critiques portées par les hommes politiques et industriels intéressés au programme Constellation. « L' Amérique abandonne à la Russie les relations avec l'ISS. Elle perd les savoirs-faire accumulés depuis 20 ans ». Il est vrai qu'en termes d'image, l'annonce d'Obama ne relève guère le prestige spatial entamé de la Nasa. Par ailleurs l'emphase mise sur le secteur privé pour relayer cette dernière, tant au niveau des infrastructures que des véhicules et missions, plait certainement aux industriels concernés, mais ne convainc guère. Au contraire, elle inquiète. Pendant de longues années, sauf à être lourdement subventionnés, les industriels privés ne pourront pas prendre la relève de la Nasa.

Les démocrates qui soutiennent Obama le félicitent au contraire d'avoir eu le courage d'abandonner l'ancien programme Constellation sans attendre le fin de son mandat. Ils comptent sur l'esprit d'entreprise du capitalisme américain pour prendre le relais des milliards de dollars initialement prévus pour la Nasa. Ce que personne ne dit, c'est que les programmes spatiaux militaires ne vont pas perdre de leur importance, ce qui permettra de subventionner très largement les courageux futurs investisseurs spatiaux privés.

***

Rappelons que dans le même temps la concurrence des pays émergents va certainement s'intensifier. Ne parlons pas de l'Europe, encore aux abonnés absents. Mais, en dehors de la Chine, dont les projets sont bien connus, l'Inde prévoit d'envoyer deux astronautes dans l'espace autour de 2017. Il s'agit du projet Rs 12.400 annoncé par le président de l'Agence indienne Indian Space Resarch Organisation (ISRO), le Dr K Radhakrishnan. La route ne sera pas pavée de velours, cependant. Ce jour, l'ISRO annonçait la perte d'un lanceur et d'un satellite conçus localement. Le lanceur était équipé d'un moteur cryogénique, technologie difficile à maitriser. Ce moteur n'a pu être mis en route et le lanceur s'est perdu en mer du Bengale.



Lancement réussi de Cryosat 2
08/04/2010

La première mission européenne consacrée à l'étude des glaces a été lancée aujourd'hui du Kazakhstan. Depuis son orbite polaire, le satellite Cryosat 2 de l’ESA fournira des informations sur la façon dont les glaces réagissent au changement climatique et sur le rôle qu’elles jouent dans le « système Terre ».

Le satellite Cryosat 2 a été lancé à 15h57, heure d'Europe continentale (13h57 UTC), à bord d'une fusée Dniepr de la société ISC Kosmotras depuis le cosmodrome de Baïkonour au Kazakhstan. Le signal confirmant la séparation entre satellite et lanceur est parvenu à la station sol de Malindi au Kenya 17 minutes après la mise à feu du lanceur.

Cryosat 2 remplace le satellite Cryosat d'origine dont le lancement avait échoué en 2005. Les objectifs de la mission demeurent les mêmes : mesurer l'évolution de l'épaisseur des inlandsis de l'Antarctique et du Groenland ainsi que des glaces flottantes, beaucoup plus minces, des océans polaires.

Désormais, l'équipe de contrôle de la mission, basée à l'ESOC, Centre européen des opérations spatiales de l'ESA à Darmstadt (Allemagne), s'occupe des opérations à exécuter pendant la phase critique dite de « lancement et début des opérations en orbite » (source ESA)


Le Pentagone va réinventer la vie à son profit
Jean-Paul Baquiast 30/03/2010

Dans une brève précédente (Un ARN synthétique) nous relations les travaux menés au Scripps pour réaliser des ARN puis des ADN synthétiques. Nous posions la question des retombées possibles de telles recherches.

Une réponse nous est suggérée par le site Wired.com dont la rubrique Danger Room joue un rôle utile de mise en garde contre certaines applications militaires de la recherche. D'après l'article référencé ci-dessous, l'agence de recherche du Pentagone, la Darpa, vient de lancer un de ses projets les plus radicaux: réécrire à son profit les lois de l'évolution afin de créer des organismes synthétiques dotés de propriétés biologiques de résistance et de survie les rendant aptes à divers usages militaire.

Le projet nommé BioDesign, doté de 6 millions de dollars, vise à éliminer le caractère aléatoire de l'évolution naturelle. On utilisera les biotechnologies les plus avancées pour obtenir des créatures vivantes capables résister à de multiples agressions et survivre si possible indéfiniment. L'ADN de ces organismes comportera, afin qu'ils ne puissent être détournés et utilisés par l'ennemi, un code génétique assurant leur auto-destruction. (option dite self-destruct).

Ce premier projet ne sera que le premier d'une série. $20 millions sont déjà prévus au profit d'un programme de biologie synthétique plus étendu et $7,5 millions sont destinés à accélérer les rythmes de séquencement des génomes et de production de génomes « plus fonctionnels ». L'article de Wired fait valoir que ces objectifs seront plus difficiles à atteindre que leurs promoteurs ne l'imaginent, mais d'ores et déjà ils soulèvent des questions éthiques que l'article signale.

Pour notre part, nous ne pouvons pas ne pas poser la question de la mentalité des chercheurs de haut niveau qui s'engagent (en général sous couvert d'anonymat et dans le cadre d'une clause stricte de confidentialité) dans des tels projets. On les imagine comme de bons Américains moyens, ne manquant pas l'Office du dimanche. Notre thèse, selon laquelle les techniques façonnent les humains à leur image tandis que réciproquement les humains façonnent les techniques à leur image, au sein de systèmes anthropotechniques obéissant à des logiques évolutionnaires spécifiques, s'en trouve une nouvelle fois illustrée. Merci la Darpa.

Pour en savoir plus
L'article de Wired
On trouve dans cet article un lien utile sur le budget de recherche de la Darpa


Le LHC du CERN réussit son examen de passage

Le 30 mars 2010, deux faisceaux contenant chacun plus de dix milliards de protons se sont heurtés à 11H06 GMT à une vitesse supérieure à 99,99% de celle de la lumière.

Ces collisions, d'une puissance de 7 téraélectronvolts 3,5 x 2), trois fois et demie supérieure à ce que réalise le plus grand détecteur américain au Fermilab de Chicago, ont été enregistrées par quatre détecteurs géants.

Les résultats ne seront pas immédiats, les données collectées par les détecteurs installés sur le LHC devant d'abord être recueillies par de gros centres de calculs répartis dans le monde entier, puis analysées par plusieurs milliers de scientifiques.

Le LHC doit fonctionner à cette puissance de 7 Tev jusqu'à la fin 2011, puis passer à la puissance prévue de 14 Tev. Il s'agit d'un premier succès, très attendu, pour la physique européenne et mondiale.

* http://public.web.cern.ch/Public/Welcome-fr.html


Un ARN synthétique
Jean-Paul Baquiast 29/03/2010

Le biologiste moléculaire Gerald Joyce du Scripps Research Institute à San Diego vient d'annoncer avoir synthétisé des enzymes d'acide ribonucléique (ARN) dites aussi ribozymes qui peuvent se répliquer sans l'aide d'aucune protéine ou autre matière biologique. De plus, ils fonctionnent comme des auto-catalyseurs et peuvent répéter le processus de réplication aussi longtemps que l'on veut. Autrement dit, le chercheur considère avoir mis au point dans des molécules non-vivantes un processus évolutif analogue à celui de la vie.

Il n'y a rien de biologique dans le système, a précisé Gérald Joyce. Il s'agit seulement de molécules chimiques qui se répliquent jusqu'à épuisement du substrat nourricier. Elles pourraient le faire indéfiniment, comme si elles étaient immortelles. Cependant, ce faisant, elles évoluent. Les ribozymes de l'expérience entrent en compétition pour utiliser au mieux le substrat nourricier. Au fur et à mesure que l'expérience est répétée, de nouvelles générations apparaissent, qui se révèlent plus aptes que les précédentes à utiliser le substrat. Le processus fait appel, comme dans la vie, à la transmission lors de la réplication n des caractères les mieux adaptés. Il est donc darwinien.

L'équipe voudrait aller plus loin et faire apparaître des systèmes qui puissent inventer réellement de nouvelles capacités pour faire face aux contraintes de l'environnement, mais ils n'en sont pas encore là. Les molécules expérimentées sont seulement capable d'optimiser leur mode de fonctionnement.

Si l'expérience met en oeuvre des molécules d'ARN, c'est parce que celles-ci sont bien plus simples que des molécules d'ADN. Il semble encore hors de portée de la science de simuler les processus vitaux à base d'ADN. L'accent mis ici sur l'ARN rejoint l'opinion des biologistes prébiotiques, pour qui la vie s'est probablement développée à partir de molécules du type de celles constituant l'ARN biologique actuel. Elles peuvent en effet mémoriser de l'information comme l'ADN et fonctionner comme des enzymes. Il s'agit de l'hypothèse dite du monde de l'ARN qui aurait été le précurseur de la vie cellulaire.

Il n'est pas inutile de rappeler l'intérêt des recherches visant à obtenir l'équivalent de cellules vivantes, voire de simples virus, dotées des principales propriétés reconnues à la vie, à partir de blocs constitutifs (building blocks) provenant de la chimie minérale. D'une part de telles recherches ouvrent la voie vers des formes de vie artificielle (on dit généralement en ce cas synthétique) pouvant trouver demain d'innombrables applications pratiques. D'autre part, elles aident à mieux comprendre le fonctionnement et la reproduction des cellules vivantes dont beaucoup de points restent encore obscurs. Enfin, dans une approche touchant vraiment aux fondements de la biologie et même de l'exobiologie (intéressant la vie sur d'autres planètes que la Terre), ces recherches pourraient aider à comprendre comment la vie est effectivement apparue sur notre planète il y a plus de 4,5 milliards d'années. A cet égard nous ne pouvons que renvoyer les lecteurs au chapitre 2 de l'excellent ouvrage du géochimiste Nick Lane, « Life ascending », dont nous avons déjà salué l'excellence. Dans ce chapitre, il y rassemble une suite d'hypothèses récentes très convaincantes relatives à l'émergence de l'ARN et de l'ADN.

Sur ce plan les expériences de Gérald Joyce sont certainement sur la bonne voie, autant que nous puissions en juger avec nos faibles connaissances en géochimie. Mais Nick Lane a noté que la production et la réplication d'éléments d'ARN se produit spontanément dans les cellules minérales édifiées autour des évents géothermiques alcalins supposés aujourd'hui avoir été les berceaux de deux premières premières formes de vie identifiées, bactéries et archéa sans mentionner d'éventuels proto-virus. La vraie question concerne le passage d'une simple réplication fut-elle accompagnée d'une optimisation des processus de consommation des produits du substrat, à l'apparition d'entités plus complètes, capables de produire leur énergie et de transmettre de génération en génération les éléments d'un code génétique susceptibles de muter, pour le meilleur et pour le pire. Les hypothèses rapportées par Nick Lane paraissent très convaincantes, mais il leur manque encore la preuve qui fait la force convaincante du pudding. La suite des recherches portant sur la synthèse de la vie apporteront-elles cette preuve dans la décennie, comme certains l'espèrent. Pour nous, il s'agit d'une question d'un intérêt majeur dont nous nous efforcerons de suivre attentivement l'évolution, si Dieu le veult.

Pour en savoir plus
Joyce laboratory http://www.scripps.edu/mb/joyce/index.htm
On trouve sur ce site les références des publications faites dans Nature concernant le sujet évoqué ici: http://www.scripps.edu/mb/joyce/publications.htm


Une photosynthèse artificielle performante?
Jean-Paul Baquiast 26/03/2010

La société Suncatalytix fondé par le professeur au MIT Fred Nocera annonce pouvoir transformer la lumière solaire reçue sur une surface de panneau de 30m2 en diverses sources d'énergie renouvelable; électricité ou hydrogène notamment, susceptibles d'alimenter quotidiennement un logement de 4 citoyens américains moyens. Le système consommerait à cette fin 12 litres d'eau seulement par 24h.

Le secret de l'affaire réside évidemment dans la formule du catalyseur, qui est tenue secrète. Notons que l'initiative a été financée à hauteur de 4 millions de dollars par une filiale de la Darpa, l'agence de recherche du Pentagone. Il s'agit de l' Arpa-E, visant à promouvoir les énergies renouvelables à bas coût et distribuables. Une nouvelle forme de soft-power dont nous aurions bien besoin en Europe?

* http://www.suncatalytix.com/tech.html

PS.: dans un genre différent, on pourra suivre ce qu'il adviendra de la Bloom box, pile à combustible de petite taiile susceptible de produire de l'énergie à partir de combustibles fossiles mais aussi d'énergie solaire. Voir http://www.physorg.com/news186123245.html


Cerveaux de scientifique, cerveaux d'homme de la rue

Une étude du Max Planck Institute for Brain Research à Francfort semble enfoncer ce qui pour de nombreux neurocogniticiens (et nous-mêmes, si nous osons nous assimiler à cette auguste cohorte) paraissait une porte ouverte: le cerveau utilise les informations sensorielles qu'il reçoit en provenance du monde extérieur pour dresser des hypothèses sur celui-ci. Il teste ensuite ces hypothèses afin de se construire une représentation ou cartographie aussi précise que possible.de ce monde extérieur (image)

Dans un tel cas, disent ces chercheurs allemands, le cerveau se comporte comme le fait un scientifique: enregistrer des « faits », organiser ces faits en hypothèses et en théories hypothétiques, tester ces hypothèses au regard de nouvelles observations et finalement publier dans une revue à comité de lecture les théories ainsi validées en résultant. Nous ne critiquerons pas cette proposition, qui parait frappée au coin du bon sens, sinon relever de l'évidence. Disons seulement qu'il est curieux de paraître découvrir que dans l'esprit de ces chercheurs, le scientifique se comporte comme un cerveau – ou les cerveaux comme des scientifiques - en paraissant oublier que les scientifiques sont en fait principalement des cerveaux sur pattes, cerveaux du fonctionnement desquels ils dépendent.

Mais ne cherchons pas la petite bête. L'expérience proposée par l'équipe de Francfort, associée à des collègues de Glasgow, montre clairement que le cerveau (en l'espèce le cortex visuel primaire) enregistre plus facilement les images correspondant à des évènements prédictibles que celles correspondant à des évènements inprédictibles. Les premiers sont globalement conformes à la cartographie du monde qu'il s'est construit, les seconds s'y intègrent plus difficilement. Dans le premier cas, le cerveau enregistre rapidement l'information sensorielle reçue. Dans le second cas, il prend un temps plus ou moins long afin d'analyser cette situation dérangeante avant de l'enregistrer.

On peut en déduire que l'acuité des perceptions visuelles puis la rapidité des réactions qu'elles entraînent dépend de l'activité du cerveau confronté à ces perceptions. Plus le cerveau est à même de générer rapidement des flux d'hypothèses sur le monde, plus vite il peut vérifier ces ypothèses, plus vite et mieux le cerveau et le corps tout entier réagissent. Ce sont des capacités de cet ordre, à un niveau plus global, qui différencient un bon chercheur d'un mauvais et plus généralement un individu réputé intelligent d'un individu passif. Merci à l'Institut Max Planck de nous l'avoir confirmé 1).

1) Notre ironie est mal placée. Ce qui est intéressant dans cette expérience, ce ne sont pas ses conclusions, mais le fait que l'imagerie fonctionnelle cérébrale permet d'illustrer de mieux en mieux le fonctionnement des aires cérébrales, fut-ce lors de tâches apparemment simples.

Pour en savoir plus
Communiqué de la Max Plank Society
Alink A, Schwiedrzik CM, Kohler A, Singer W, Muckli L.
Stimulus predictability reduces responses in primary visual cortex.
Journal of Neuroscience, February 24th, 2010; 30(8):2960-6


Le projet européen AMARSi: des robots apprennent en interagissant
Jean-Paul Baquiast 26/03/2010

Le projet européen AMARSi (Adaptive Modular Architecture for Rich Motor Skills) vient d'être lancé. A ce jour, les responsables du projet n'ont pas encore ouvert de site d'information à ce nom. Indiquons seulememnt que le coordinateur du projet est le Dr Jochen Steil, Directeur du Cognitive Robotics and Learning Laboratory (CoR-Lab), à l'université de Bielefield . L'article de Wired référencé ci-dessous donne de ce projet une première description intéressante.

Pour résumer sommairement, il s'agit d'un programme de 4 ans, doté de la somme relativement modeste (compte-tenu des ambitions affichées) de 7 Millions d'euros, visant à développer des robots capables de développer des compétences manufacturières ou autres en interagissant dans un espace équipé de divers matériels. L'idée est d'imiter ce qui se produit entre humains dans un atelier où des travailleurs acquièrent progressivement de nouvelles compétences en imitant celui d'entre eux qui résout le mieux les problèmes posés à l'atelier.

Des humains pourront intervenir au sein du groupe pour suggérer le cas échéant de nouveaux comportements que les capacités évolutionnaires encore limitées des robots ne leur permettraient pas d'acquérir avant de trop longs tâtonnements.

Le projet se fixe deux objectifs. Le premier est d'ordre pratique. Il s'agit d'obtenir de la part d'une équipe de robots adaptatifs engagés dans une tâche donnée, des réponses rapides à un changement dans les contraintes ou dans les demandes. Le travail en équipe est censé en ce cas renforcer les capacités auto-adaptatives des robots individuels, par la création d'une « intelligence » collective.

Au plan théorique, le projet devrait aider à mieux comprendre ce qui se passe, aussi bien chez les humains, les animaux que chez les robots, lorsque sous les contraintes de la survie, un groupe s'adapte à de nouvelles conditions environnementales. Ceci devrait permettre d'approfondir le concept de sélection de groupe. Alors que la sélection darwinienne s'exerce en priorité sur les individus, comment les groupes peuvent-ils acquérir , à travers les individus qui les composent, une meilleure adaptation dans le cadre de la compétition avec d'autres groupes. Quelle est alors la part de l'apport de l'autonomie individuelle dans l'augmentation de l'autonomie du groupe? Les groupes réussissent mieux lorsqu'ils laissent de la liberté à leurs membres, plutôt que les contrôler étroitement?

Au plan de la technologie robotique, de nouvelles instructions et procédures devront être développées (en attendant qu'elles émergent éventuellement spontanément). Il faudra aussi renforcer les entrées-sorties des robots les rendant aptes à observer les objets et outils porteurs des tâches à accomplir comme les réactions de leurs collègues-robots. Concrètement, l'équipe expérimentera à partir des deux plateformes robotiques que nous avions précédemment présentées sur ce site: iCub imitant un enfant (photo ci-dessus) et Cheetah (photo-ci-contre) un quadrupède. Les chercheurs viseront à reproduire le plus fidèlement possible les caractéristiques des organismes biologiques.

Un autre projet européen de même nature vient d'être engagé. Il s'agit de "Humanoids with auditory and visual abilities in populated spaces" (HUMAVIPS) auquel participe l'INRIA en France et auquel s'associera le cas échéant Aldebaran Robotics avec son robot Nao, que nos lecteurs connaissent bien.

Il faut se féliciter de l'intérêt portée par la robotique européenne à ces questions essentielles, ainsi que du soutien donné par les services de la Commission. Il faudra évidemment mieux faire connaitre les résultats de ces travaux, qui demeurent encore du domaine du confidentiel.

Ajoutons pour ce qui nous concerne que l'interaction des robots avec des humains et des machines dans le cadre des deux projets de recherche évoqués ci-dessus devrait permettre de préciser la façon dont se construisent en pratique les systèmes anthropotechniques, objets de notre dernier essai « Le paradoxe du Sapiens ».

Pour en savoir plus:
Article de Wired http://www.wired.co.uk/news/archive/2010-03/12/amarsi-project-could-see-robots-learn-from-co-workers.aspx
Dr Jochen Steil http://www.cor-lab.de/corlab/cms/user/9
Corlab http://www.cor-lab.de/corlab/cms/node/136
RobotCub et iCub http://www.robotcub.org/
Le robot quadrupède Cheetah http://biorob.epfl.ch/page38266.html
Sur HUMAVIPS, voir http://www.wired.co.uk/news/archive/2010-02/12/humanoid-robots-to-gain-advanced-social-skills.aspx
Voir aussi http://www.actroide.com/humavips


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