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Biomimétisme : des robots qui font preuve de résilience

Biomimétisme : des robots qui font preuve de résilience

© Antoine Cully / Université Pierre et Marie Curie

Une équipe de chercheurs spécialisés en intelligence artificielle a mis au point un algorithme d’apprentissage évolutionniste qui permet aux robots de surmonter seuls et en quelques minutes leurs « traumatismes » pour poursuivre leurs tâches. Une avancée prometteuse pour les robots qui évoluent en milieux hostiles, mais également pour rendre plus autonomes les robots d’assistance aux personnes. 

« Robots that can adapt like animals ». C’est le nom de l’étude publiée hier, mercredi 27 mai, dans la revue Nature par des chercheurs franco-américains de l’université Pierre et Marie Curie à Paris et de l’université du Wyoming à Laramie aux Etats-Unis.

L’équipe de scientifiques a mis au point un nouvel algorithme d’apprentissage qui permet aux robots de trouver, très rapidement, des alternatives pour poursuivre leurs tâches après avoir été endommagés, comme le ferait un animal ou même un homme qui se blesse à la cheville et qui décide de continuer son chemin à cloche-pied pour arriver à destination.

En partie financés par la DGA, ces travaux ont été réalisés pour rendre les robots plus autonomes et plus efficaces lorsqu’ils sont envoyés en milieux hostiles à la place des humains. Antoine Cully, 26 ans et auteur principal de l’étude, explique, en effet, que l’un des principaux freins à l’adoption des robots dans des environnements complexes en dehors des usines est leur fragilité.

L’approche imaginée par les chercheurs s’opère en deux étapes. Dans un premier temps, le robot doté de six pattes teste, comme s’il s’agissait d’un enfant qui apprend à marcher, toutes les combinaisons possibles qu’il peut réaliser avec ses différentes articulations. « Parmi les 1047 combinaisons possibles, il dégage, selon un principe d’évolution darwinienne, 13 000 comportements cohérents », précise nos confrères du Monde qui ont rencontré l’équipe française. Cette étape peut durer plusieurs jours, jusqu’à deux semaines, mais ne doit être effectuée qu’une seule fois. L’ensemble de ces comportements compensatoires sera alors classé sur une carte. La seconde phase consiste à introduire certaines détériorations mécaniques au robot. Celui-ci va alors puiser dans son expérience et dans les connaissances qu’il a développées tout seul les alternatives les plus pertinentes pour poursuivre son activité. Le robot ne réalise pas de diagnostic, et n'utilise pas non plus de plans de secours préalablement définis, comme cela avait été précédemment imaginé par des chercheurs en robotique. Il agit en l'occurence par "intuition"… comme un animal. Un procédé qui permet de générer d’énormes gains de temps.

Grâce à cet algorithme intelligent qui permet à la machine de se lancer dans une démarche « essai-erreur », le robot est capable de trouver une solution de remplacement en moins de deux minutes. Des expériences concluantes ont été menées sur un robot à six pattes ayant subi cinq détériorations différentes (dont des pattes cassées ou manquantes) et sur un bras robotisé dont les articulations ont été brisées de 14 façons différentes.

Outre les applications militaires, cette avancée pourrait s’avérer utile pour rendre plus autonomes les robots d’assistance. Antoine Cully, quant à lui, a confié au Monde.fr vouloir participer au prochain Darpa Robotics Challenge (DRP), une compétition organisée par l’agence américaine pour les projets de recherche avancée de défense qui entend favoriser le développement de robots capables d’effectuer des tâches complexes dans des zones sinistrées et hostiles, là où les hommes ne peuvent intervenir.

 

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