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novembre - décembre 2010

Automates Intelligents s'enrichit du logiciel Alexandria.
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Processus cérébraux mis en oeuvre dans la communication langagière
Jean-Paul Baquiast - 24/11/2010

A un tout autre niveau de résolution que celui faisant l'objet des recherches du Pr Stephen Smith citées dans la brève précédente, le dernier congrès Neuroscience 2010 a présenté les résultats de nouvelles recherches concernant la communication langagière entre animaux supérieurs.

Concernant les humains, la visualisation par neuro-imagerie des câblages cérébraux complexes impliqués dans la production du langage a fait apparaître différents éléments nouveaux, dont pourront bénéficier les méthodes thérapeutiques visant à remédier aux déficiences langagières dont souffriraient 46 millions d'américains.

Les points suivants ont été mis en évidence:

- le réseau des connexions neuronales nécessaires à la compréhension du langage est bien plus étendu que précédemment imaginé. Il déborde sensiblement les aires de Broca et de Wernicke traditionnellement associées au langage. L'aire de Broca est la zone de production des mots parlés tandis que l'aire de Wernicke est responsable de leur compréhension.

- le bégaiement est associé à une activité neuronale anormale se produisant chez des personnes bègues même lorsqu'elles se bornent à lire et écouter. Il résulterait donc d'anomalies dans le traitement du langage en amont de celles affectant sa production (ou locution).

- les personnes bègues de sexe masculin disposent de connections cérébrales différentes de celles caractérisant les personnes bègues de sexe féminin. NDLR: Ceci ne ravivera sans doute pas pour autant la vieille querelle relative aux éventuelles différences entre cerveaux qui seraient liées au genre.

- le traitement neuronal des mots d'un langage donné lorsque ceux-ci sont prononcé avec la prononciation (ou accent) généralement pratiquée par le locuteur de ce langage n'est pas le même que celui mis en oeuvre lorsque ces mêmes mots sont prononcés avec un accent étranger. Ceci pourrait expliquer les difficultés d'adaptation des personnes n'ayant pas acquis dès la petite enfance l'accent caractérisant un langage qui n'est pas le leur, même lorsqu'elles en maîtrisent parfaitement les spécificités de vocabulaire et de grammaire.

- Les cerveaux des oiseaux chanteurs sont capables de percevoir les messages contenus dans les chants d'oiseaux de leur espèce, même lorsque ces chants sont couverts par de forts bruits parasites. Ceci pourrait expliquer l'effet dit de cocktail par lequel nous pouvons dans une assemblée bruyante identifier les seuls mots et phrases qui nous intéressent.

Pour en savoir plus
Article http://www.eurekalert.org/pub_releases/2010-11/sfn-cec111610.php
Neuroscience 2010 http://www.sfn.org/am2010/


Nouvelles méthodes pour l'étude des synapses corticales
Jean-Paul Baquiast - 24/11/2010

Une nouvelle méthode de neuro-imagerie développée à Standford permet désormais de localiser et dénombrer les neurones et leurs connexions (les synapses) dans un échantillon de tissu nerveux. Dans l'expérience relatée par l'article référencé ci-dessous, il s'agit d'un échantillon de cerveau de souris. Les observations ont mis en évidence la grande variété et la relative évolutivité dans le temps des connexions, responsables des divers aspects des fonctions cérébrales, chez l'animal comme chez l'homme.

L'article rappelle ce que nos lecteurs connaissent déjà sans doute. Le nombre de neurones dans un cerveau sain adulte est d'environ 200 milliards. Chacun d'eux peut entretenir plusieurs dizaines de milliers de connexions synaptiques avec ses voisins. Il existe une dizaine de types différents de synapses, utilisant des neuromédiateurs différents. Selon le professeur Stephen Smith, responsable de l'étude, il existe 125 trillions de synapses dans le seul cortex cérébral humain, soit le nombre d'étoiles que comptent 1.500 galaxies comparables à la nôtre. Leur densité est si grande que les microscopies classiques les plus pénétrants ne permettent pas de les détailler. La méthode développée dans le laboratoire du Pr Smith permet au contraire de naviguer en 3D dans l'image obtenue.

Une synapse est comparable à un microprocesseur, doté de capacité de mémoires et d'éléments de traitement de l'information. Elle contient plus de 1000 molécules dont chacune joue le rôle d'un relais individuel (switch). Un cerveau humain comprend autant de tels relais que tous les ordinateurs, routeurs et connections Internet existant aujourd'hui sur Terre. Ceci pourrait signifier que le « cerveau global » dont l'humanité se vante aujourd'hui de disposer est à peine mieux équipé que le cerveau d'un des 6 milliards d'humains vivant aujourd'hui. Quoiqu'il en soit, on voit que les capacités potentielles de mémorisation du cerveau sont quasi infinies. Malheureusement la façon d'accéder aux souvenirs ainsi emmagasinés n'est pas encore disponible.

On devine les nombreuses applications qui pourront résulter des observations permises par ces nouvelles méthodes, soit dans l'étude des fonctions neurales, soit dans l'identification de certaines formes de neuro-dégénérescence. Il est très probable qu'elles intéresseront aussi les laboratoires travaillant pour la défense ou la publicité, en vue de définir d'éventuelles méthodes de contrôle des comportements et de formation des idées.

Article http://med.stanford.edu/ism/2010/november/neuron-imaging.html


A la découverte du Tuatara, prédécesseur des dinosaures
Jean-Paul Baquiast - 24/11/2010

Selon Wikipedia (cf. lien ci-dessous), nous citons: " Le sphénodon (Sphenodon punctatus et Sphenodon guntheri) ou tuatara ou encore hattéria, est aujourd’hui l’unique représentant de l’ordre des rhynchocéphales (aussi appelé rhynchocephalia, sphénodontes ou sphenodontia), qui était florissant il y a 200 millions d'années.

Malgré la ressemblance, ce n'est pas un lézard, mais un proche parent des Squamata qui regroupent les lézards et les serpents. Cet animal possède un troisième œil et représente un témoignage de la séparation des lignées ayant abouti aux lépidosauriens (dont les lézards, serpents et sphénodons font partie) d'une part et aux archosauriens (oiseaux et crocodiliens, entre autres) d'autre part. Ce reptile ne se trouve qu'en Nouvelle-Zélande, où il est endémique. Les sphénodons forment la branche divergeant le plus précocement dans l'arbre phylogénétique actuel des amniotes. Le cerveau et le mode de locomotion présentent des états de caractères ancestraux d'amphibiens et l'organisation du cœur est plus simple que chez les autres reptiles".

L'analyse du génome du tuatara a montré que quelques régions de son génome évoluent à une vitesse inhabituelle. Voir un article dans la revue Cell . Il dispose aussi d'une hémoglobine différente de celle des autres reptiles, lui permettant de mieux résister au froid. Ce sont peut-être ces propriétés qui expliqueraient l'exceptionnelle capacité de ces animaux à traverser les âges. On comprend donc que ce "plus qu'ancien" fossile vivant soit (efficacement, espérons le) protégé en Nouvelle Zélande. Il mériterait selon nous bien plus d'études et surtout de commentaires qu'il n'en reçoit aujourd'hui de la part des biologistes et des enseignants.

La Nouvelle Zélande, de par son isolement il y a 80 millions d'années du continent primitif le Gondwana, héberge d'autres espèces qui sont elles aussi des fossiles survivants: le kiwi, le kapako, perroquet nocturne incapable de voler et le weta, cricket géant de la taille d'une main d'homme.

Pour en savoir plus
Le sphénodon http://fr.wikipedia.org/wiki/Sph%C3%A9nodon
Le kapako http://parrotquest.com/the-kakapo-parrot-of-new-zealand/
Les weta http://en.wikipedia.org/wiki/Weta


Chez le robot AMAR, un auto-apprentissage par le toucher et la vue
Jean-Paul Baquiast - 25/11/2010

Des chercheurs européens de l'Institut de technologie de Karlsruhe ont développé dans le cadre du projet PACO-PLUS un robot humanoïde nommé AMAR III qui opère sur le principe de la reconnaissance corporelle. Le système utilise une communication en aller et retour entre les « mains » du robot, ses « yeux » et son processeur central. AMAR peut ainsi résoudre des problèmes dont la solution n'avait pas été programmée à l'avance par ses concepteurs. Confronté à des ordres de l'opérateur impliquant de nouveaux objets, il réussit à répondre à ces ordres en fonction des objets concernés et de l'environnement précis où il se trouve.

Dans la vidéo présentée par l'article de Phys Org référencé ci-dessous, le robot effectue des manipulations complexes à l'intérieur d'une cuisine. Le processus impliqué peut être décomposé en trois phases: comprendre des commandes verbales, se donner des représentations des objets et des actions concernés, utiliser ces représentations pour répondre aux commandes par l'intermédiaire de ses entrées-sorties sensorielles. Certains éléments de la démarche ont été pré-programmés pour réduire les temps de l'apprentissage par essais et erreurs auquel se livre le robot, mais le processus d'auto-apprentissage est bien celui résumé ici.

Selon le responsable du projet, le Dr Tamim Asfour, le principal objectif de celui-ci est de construire un système capable d'élaborer des représentations des objets opérant au niveau des organes des sens et de les combiner avec une planification de l'action et une communication verbale interactive avec un opérateur extérieur (humain voire non-humain).

Ce mode d'action simule la façon dont les humains (nouveaux nés et jeunes enfants) perçoivent leur environnement. Elle dépend de leur capacité à interagir avec les objets de celui-ci en termes physiques, à partir des instructions verbales données par un parent. L'objet du programme quadriennal PACO-PLUS de l'Unité de recherche cognitive de la Commission européenne est de réaliser des robots avancés capables d'opérer dans le monde réel en communication avec des humains.

Pour en savoir plus
PACO-PLUS http://paco-plus.org/
Article de PhysOrg (avec vidéos) http://www.physorg.com/news/2010-11-armar-iii-robot-video.html


Des atomes d'anti-hydrogène isolés au Cern
Jean-Paul Baquiast - 25/11/2010

Des atomes d'anti-matière (en fait anti-hydrogène) ont été isolés pour la première fois à fin d'expérimentation par l'appareil ALPHA (Antihydrogen Laser Physics Apparatus) du laboratoire de physique des particules du Cern (photo ci-contre). Ce sont ces mêmes particules que va traquer dans l'espace le Professeur et prix Nobel Samuel Chao Chung Ting en utilisant l'« Alpha Magnetic Spectrometer » AMS-02 qu'il a mis au point également au Cern (voir article ci-dessous).

Le Cern et d'autres laboratoires ont produit depuis quelques années diverses anti-particules, notamment l'anti-électron (positron) utilisés par la tomographie par émission de positrons, et l'anti-hydrogène. Mais dans le cas référencé par Nature, les atomes d'anti-hydrogène sont isolés dans une enceinte les empêchant d'interagir avec la matière. Ceci permettra de tester leurs propriétés, notamment pour savoir si l'anti-matière répond aux mêmes forces fondamentales que la matière ordinaire, au regard du théorème CPT (charge conjugation/parity/time reversal) qui est fondamental dans le modèle standard des particules élémentaires.

Pour en savoir plus
Article de Nature
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature09610.html Article du NewScientist
http://www.newscientist.com/article/mg20827874.500-antihydrogen-trapped-at-long-last.html


Les gisements de terres rares ne sont pas si rares que le suggère le terme Jean-Paul Baquiast - 24/11/2010

Nous avons rappelé dans un précédent article la question géostratégique posée par la détention de minerais et dépôts de terres rares. Elle tient essentiellement au fait que, pour des raisons économiques, la plupart des pays utilisateurs ont laissé la Chine monopoliser leur production. Aujourd'hui, compte-tenu des menaces que fait peser la Chine sur l'accès à ces produits, les autres grands pays se réveillent. C'est le cas aux Etats-Unis, où un Geological Survey vient de confirmer l'existence d'importants dépôts exploitables.

Bien mieux, il semblerait que dans les" boues rouges" sous-produits de la production d'aluminium se trouvent nombre d'éléments appartenant à la catégorie des terres rares, parfaitement réutilisables. Ceci donnerait un avenir inespéré aux décharges sauvages réalisées notamment en Europe de l'Est, qui constituent une menace permanente pour l'environnement et le voisinage.

Pour en savoir plus
US Geological Survey http://www.usgs.gov/newsroom/article.asp?ID=2642&from=rss_home
Boues rouges, terres rares et produits de fission www.robindesbois.org/.../boues_rouges/bauxite_extraits_rad_nat_techno.pdf


L'étonnante aventure du Professeur et prix Nobel Samuel Chao Chung Ting Jean-Paul Baquiast - 15/11/2010

On suivra ces prochains mois la suite d'une étonnante aventure, commencée il y a 16 ans, celle de l' « Alpha Magnetic Spectrometer » AMS-02, et du Pr Ting qui l'a menée contre vents et marées depuis le début. Il s'agit d'étudier en orbite terrestre les rayons cosmiques afin d'y découvrir des traces de la supposée matière noire censée compenser à l'échelle cosmique le manque de masse de la matière ordinaire observable.

Si le spectromètre était capable de confirmer que différents mystérieux signaux recueillis par divers satellites correspondaient bien à des particules d'anti-matière, on pourrait en déduire que se trouvent quelque part des quantités considérables de celle-ci, anti-étoiles ou anti-galaxies, susceptibles de les émettre en interagissant avec de la matière ordinaire.

Le Pr Ting est âgé aujourd'hui de 74 ans. Il dirige au Cern un laboratoire consacré à la détection et à l'étude des rayons cosmiques. Il avait réussi à convaincre des milliers de donateurs de financer un nouveau et puissant détecteur, destiné à opérer dans l'espace, contrairement à ceux présentement installés sous terre.

Le spectromètre une fois construit au Cern, le Pr Ting a réussi à convaincre la Nasa de le convoyer malgré son poids (8 tonnes), lors d'un des derniers vols de navette, prévu en principe pour février 2011, vers la Station spatiale internationale où il sera arrimé.

Il restera à identifier ne fut-ce qu'une des particules recherchées, un noyau atomique plus lourd que l'anti-hélium par exemple. L'expérience sera suivie de près par les physiciens du LHC, du fait que l'appareil, générant des champs magnétiques 4000 fois plus puissants que le champ terrestre, complètera utilement les recherches de particules actuellement menées au sein du LHC. Peut-être en résultera-t-il une véritable révolution dans la compréhension actuelle de la texture de l'univers.

Si rien ne se produit, les adversaires du fantasque Pr Ting, nombreux apparemment aux Etats-Unis (allez savoir pourquoi) , auront beau jeu d'affirmer qu'il ne fallait pas se fier à ses intuitions. Ainsi va la science.

Photo: l'AMS 02, accompagné du Pr Ting est chargé sur un Galaxy de l'US Air Force à destination de Cap Canaveral. Have a good flight.

Pour en savoir plus

Pr. Ting http://web.mit.edu/physics/people/faculty/ting_samuel.html
Article de l'Esa http://www.esa.int/esaCP/SEMZE8BO3DG_index_0.html


Les projets scientifiques de la Nasa retardés ou compromis par les restrictions budgétaires Jean-Paul Baquiast 17/11/2010

On sait que sous la pression des Conservateurs, dont l'étroitesse d'esprit politique le dispute à une sorte de haine viscérale de la science, les budgets de la Nasa seront sérieusement rognés dans les prochaines années. Ceci retentit déjà sur les projets scientifiques les plus intéressants au regard de l'astronomie et de la cosmologie.

Ainsi le James Webb Space Telescope, (JWST) destiné à remplacer le télescope Hubble, dont les apports ont été véritablement révolutionnaires, paraît menacé. Il comportera un miroir dépliable de 6,5 mètres, destiné à observer les galaxies primordiales. Selon de nouvelles estimations budgétaires, son coût aujourd'hui évalué à 5 milliards de dollars pourrait atteindre 6,6 milliards. Si par ailleurs, la date de lancement prévue devait être respectée, soit 2014-2015, il faudrait dépenser 500 millions supplémentaires. La Nasa estime que le Congrès refusera d'autoriser ces dépenses.

Un autre programme encore en suspens est le Wide-Field Infrared Survey Telescope WISE), ou télescope d'observation en infrarouge destiné à étudier l'énergie noire et les exoplanètes. Son coût est moins élevé, soit 1,6 milliard, ce qui le rend préférable aux yeux d'une majorité d'astronome. Mais là encore, la décision n'est pas prise.

La Nasa réfléchit à la possibilité de délocaliser les dépenses relatives au JWST de sa division astrophysique, au profit d'une division spécifique, qui pourrait recueillir des fonds provenant des fondations.

On pourrait penser que, vu l'intérêt de ce programme pour l'ensemble des communautés scientifiques, les autres agences spatiales mondiales se grandiraient en faisant des offres de participation. Encore faudrait-il que la Nasa accepte une plus grande mutualisation des opérations.

Pour en savoir plus

JWST http://www.jwst.nasa.gov/
WISE http://www.nasa.gov/mission_pages/WISE/main/index.html


Le LHC remonte toujours plus en amont dans le temps cosmologique
Jean-Paul Baquiast - 09/11/2010

Selon son bulletin d'information, le LHC du Cern est en train de produire les températures les plus élevées jamais obtenues expérimentalement. Ce sont celles mesurée les 7 et 8 novembre derniers au sein de ce que l'on pourrait appeler des mini-big bangs résultant de collisions frontales, non plus entre des atomes mais entre des ions de plomb. Les ions sont des atomes électriquement chargés, ayant perdu leur neutralité électrique à la suite de la perte ou de l'ajout d'un ou plusieurs électrons. Les températures atteindraient 10 trillions de °C.

A ce niveau d'énergie, les noyaux des atomes fondent en un mélange de quarks et de gluons, dit plasma quark-gluon. La formation d'un tel plasma est prédite par la théorie de la chromodynamique quantique (QCD). Elle prévoie qu'au fur et à mesure que l'on remonte l'histoire de l'univers, l'interaction forte qui maintient les quarks ensemble pour former les protons et autres hadrons, tend vers zéro.

Ce plasma avait été étudié en détail au sein du Relativistic Heavy Ion Collider (
RHIC) à Upton, New York. En février 2010, les chercheurs ont fait état de températures de 4 trillions de °C, résultant de la collision d'ions d'or. Le LHC a donc atteint des températures 2,5 fois supérieures. Le détecteur de 10.000 t. Alice du LHC (A Large Heavy Ion Experiment) pourra étudier l'univers en l'état qui était le sien un millionième de second après le big bang.

La grande presse va s'inquiéter. Jusqu'où remontera le LHC dans sa quête des hautes énergies? Un nouveau big bang? Les physiciens du Cern considèrent qu'ils en sont encore loin. Les énergies dont ils disposent paraissent encore bien trop faibles pour cela.

Source LHC actualités (voir les animations)
http://www.lhc-france.fr/spip.php?article527


Quatre véhicules sans pilote d'Italie à Shanghai
Jean-Paul Baquiast - 08/11/2010

Le laboratoire VisLab de l'Université de Parme développe des systèmes de conduite sans pilote pour véhicules faisant appel à divers senseurs et à l'intelligence artificielle. Sur financement de l'European Research Council, elle a réalisé un raid de Parme à Shanghai impliquant 4 véhicules qui par ailleurs ne faisaient appel qu'à l'énergie solaire.

Le voyage les a conduit jusqu'au Pavillon italien de l'exposition universelle de Shanghai à travers une dizaine de pays très différents. Les véhicules transportaient chacun deux chercheurs du laboratoire, mais ils se pilotaient automatiquement. Les humains ne sont intervenus que très exceptionnellement.

Le pilotage de chacune des voitures était assuré par 4 scanners à énergie solaire et sept vidéo-caméras travaillant en coordination. Il était uniquement visuel, ne disposant pas de cartes prévues à l'avance. Le système de vision artificielle assistée, nommé GOLD, pour Generic Obstacle and Lane Detector, faisait lui-même les choix de direction et de vitesse. Ceux ci étaient transmis aux organes par le PC central. La vitesse était limitée à 60 km/h.

On constate qu'un laboratoire européen, sans disposer des financements considérables de la Darpa (Département américain de la défense) a pu réaliser des véhicules sans pilote moins sophistiqués mais néanmoins comparables à ceux que met au point l'armée américaine.

Pour en savoir plus
Le voyage http://www.viac.vislab.it
Le chef de projet, Alberto Broggi http://vislab.it/Users/view/3


Plusieurs milliards de planètes habitables dans la Galaxie
Jean-Paul Baquiast - 30/10/2010

La Voie lactée compterait plusieurs milliards de planètes de la même taille que la Terre. Certaines sont potentiellement habitables, révèle une étude publiée le 28/10 par la Nasa (voir référence ci-dessous) .

Le résultat de cette étude est le fruit du recensement planétaire le plus étendu et le plus crédible de ce type jamais effectué, selon la Nasa.

Les données récoltées indique que notre Galaxie, qui contient plus de 100 milliards d'étoiles, compte au moins 46 milliards de planètes de la même taille que la Terre. .Il ne s'agirait donc pas de géantes gazeuses. Une bonne partie d'entre elles se trouverait dans la "zone habitable" ni trop chaude, ni trop froide, où l'eau peut exister à l'état liquide.

Beaucoup de planètes, dites super-Terres, ne sont pas dans ce cas. Une autre étude de la Nasa décrit les conditions "infernales" qui y règnent vu leur proximité avec leur soleil.

Concernant les planètes habitables, le philosophe pourra méditer sur le fait qu'une grande partie d'entre elles héberge vraisemblablement de la vie, et certaines d'entre elles des formes de vie semblables ou supérieures à l'espèce humaine.

L'univers visible, rappelons-le par ailleurs, contient plus de 100 milliards de galaxies, dont beaucoup seraient des spirales analogues à la Voie lactée.

Sources
Planètes habitables
http://www.nasa.gov/home/hqnews/2010/oct/HQ_10-279_Keck.html
Planètes infernales
http://news.sciencemag.org/sciencenow/2010/10/hellish-super-earths-likely-prev.html


Autres lancements pour le compte des opérateurs de télévision
Jean-Paul Baquiast - 30/10/2010

Arianespace prépare dans le même temps un nouveau lancement double utilisant le lanceur lourd Ariane 5. Il devrait intervenir le 25 novembre 2010. Ce sera le 5e pour cette année.

La mission installera un satellite Intelsat 17 fabriqué par Space Systems/Loral pour le compte de la société américaine Intelsat. Positionné au 66e degrés Est, il desservira une partie de l'Asie, de l'Europe et de l'Afrique.

Le deuxième satellite nommé HYLAS 1 a été réalisé par EADS Astrium for l'opérateur britannique Avanti Communications. Il offrira des services large-bande destinés principalement aux zones rurales européennes (schéma). Il dispose d'un système original conçu par l'Inde permettant d'adapter les ressources distribuées aux variations dans la demande de trafic à terre.

Rappelons que le 20 octobre, un Soyouz opéré par la filiale Starsem d'Arianespace a mis en orbite une grappe de 6 satellites Globalstar de seconde génération à partir du cosmodrome de Baïkonour.


Perte du satellite W3B de Eutelsat
Jean-Paul Baquiast - 30/10/2010

Eutelsat Communications a fait connaître le 29/10/2010 la perte de son satellite W3B, à la suite d'une mise en orbite réussie réalisée la veille par une fusée Ariane. Une anomalie dans le sous-système de propulsion du satellite a été détectée trop tardivement.

Le W3B était un satellite de 5,3 tonnes fabriqué par le groupe Thales Alenia Space. Il était destiné à assurer la couverture télévision de l'Europe centrale et de l'Océan Indien, ainsi que des accès haut débit Internet téléphone mobile en Afrique. Il devait remplacer 3 satellites actuellement en service. Ceux-ci seront donc maintenus opérationnels jusqu'à mi-2011. A cette date, un nouveau satellite, W3C, devrait être mis en place. Eutelsat inaugure par ailleurs un nouveau programme W3D, destiné à un lancement en 2013.

Eutelsat était convenablement assurée, ce qui n'a pas empêché une baisse du titre en bourse. Le spatial sera toujours une activité à hauts risques.

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