20 APR 2018

Stéphane Doncieux est professeur en informatique au sein de l’ISIR (Institut des systèmes intelligents et de robotique). Il est responsable de l'équipe AMAC (Architectures et Modèles de l'Adaptation et de la Cognition) dans laquelle il coordonne le projet européen DREAM. L’objectif de ce projet est double : proposer un nouveau mode de programmation des robots afin qu’ils puissent mieux s’adapter à leur environnement, mais aussi utiliser le temps de « sommeil » des robots pour optimiser leur apprentissage. 

robot ISIR
Robot Baxter utilisé pour le projet européen DREAM © Sorbonne Université

Aujourd’hui certains robots peuvent faire preuve d’un niveau de précision exceptionnelle et remplacer la main de l’homme dans des opérations chirurgicales. D’autres sont capables, comme Google DeepMind, de battre les meilleurs joueurs de go au monde. D’autres encore savent vider un lave-vaisselle ou naviguer sur Mars. 

Et pourtant, ces robots aux capacités impressionnantes sont des spécialistes à l’extrême, capables de n’exécuter que les tâches pour lesquelles ils ont été programmés dans un environnement donné. Modifier ne serait-ce qu’un détail de l’environnement dans lequel le robot évolue, et il ne sera plus d’aucune utilité, incapable de s’adapter au moindre changement.

Faire en sorte que les robots puissent s’adapter à leur environnement, c’est tout l’enjeu des recherches menées par l’équipe AMAC. « L’objectif, précise Stéphane Doncieux, est que les robots puissent découvrir et interagir avec leur environnement en étant capables de générer des gestes, des trajectoires, des interactions par eux-mêmes, sans que cela ait été préprogrammé. »

Pour cela, les chercheurs s’inspirent du développement humain, des premiers stades de « babillage sensori-moteur » de l’enfant qui découvre son environnement. 


« On va laisser le robot explorer son environnement, un peu comme le ferait un nouveau-né, en essayant d'agir sur les objets qui l'entourent, et d'observer le résultat de ces actions. » indique S. Doncieux.

Puis, le robot va apprendre à reconnaître les caractéristiques des objets et se construire un répertoire de comportements qu’il va pouvoir ensuite mobiliser pour faire face aux situations futures.

Mais le projet DREAM va plus loin encore. De même qu’il est important de faire dormir les enfants pour consolider les acquis de leur journée, les chercheurs font « dormir » et « rêver » les robots pour améliorer leur apprentissage. La spécificité du projet DREAM est donc d’alterner un temps d’exploration de l’environnement avec des temps de « rêve » où le robot est déconnecté. Pendant cette période, ce qui a été acquis pendant la journée est rejoué sur un simulateur. 

Comme chez l’homme, le « sommeil » permet de traiter de façon accélérée les informations reçues dans la journée afin de les restructurer et de les analyser pour en tirer des représentations, des concepts de plus haut niveau réutilisables par la suite. Ces représentations seront à terme transférées dans la mémoire du robot pour qu’il puisse s’y référer et faire des hypothèses sur la façon d’agir lorsqu’il sera face à une situation nouvelle. 
 

Robot Baxter
Les chercheurs font « rêver » les robots pour améliorer leur apprentissage © Sorbonne Université

Même s’il est encore trop tôt pour imaginer un robot capable d’assister l’homme dans ses tâches quotidiennes, le projet DREAM ouvre des perspectives prometteuses en développant de nouvelles formes de programmation inspirées du vivant et du développement humain.


Pour en savoir plus : http://robotsthatdream.eu

 

> Stéphane Doncieux et son équipe présentent leurs recherches lors de l’évènement "1 chercheur, 1 manip" au Palais de la Découverte du 21 mars au 31 mai 2018.