Concevoir des robots à raisonnement humain

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Espagne | Sciences et technologies de l’information et de la communication : TIC, télécoms, micro-nanotechnologies, informatique
16 novembre 2015

En utilisant les réseaux neuronaux, des scientifiques de l’Université Complutense de Madrid ont conçu des robots capables de prendre des décisions de manière autonome et de coopérer ou non avec un être humain selon la situation déterminée. Les agents humanoïdes incorporent des cartes cognitives compactes leur permettant de « comprendre » les environnements composés de personnes en mouvement et d’interagir avec celles-ci.

« Nos recherches ont pour but de comprendre les mécanismes que le cerveau utilise pour comprendre le monde et de les implémenter sur des robots, leur octroyant des capacités cognitives proches des nôtres », explique Valeri Makarov, chercheur dans le département de Mathématique Appliquée de l’Université Complutense de Madrid (UCM).

Selon une étude publiée dans la revue Biological Cybernetics, Makarov et d’autres chercheurs de l’UCM ont développé des agents humanoïdes dotés de réseaux neuronaux capables de prendre des décisions de façon indépendante.
Pour atteindre ce résultat, les scientifiques se sont basés sur les cartes cognitives créées par notre cerveau - sorte de GPS - dans le but de comprendre un environnement et de permettre de se déplacer dans une pièce vide. Le principal problème a été de les utiliser dans un environnement dynamique composé de personnes en mouvement.

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Robot utilisé dans l’étude, avec segmentation dynamique de l’environnement (en bas à droite) / Crédits : Groupe de Systèmes Cognitifs et Neurorobotique de l’Université Complutense de Madrid

« Nous avons proposé une théorie selon laquelle le cerveau, à la détection d’une situation dynamique, construit une sorte de photographie en extrayant les informations pertinentes temporelles et en les projetant sur une carte particulière compactant le temps », une carte cognitive compacte, explique Makarov.
Dans cette étude, les scientifiques ont utilisé les réseaux neuronaux pour synthétiser le temps et créer ces cartes cognitives compacts. L’implémentation de ces « routes dynamiques » sur un robot le doterait, selon les auteurs, de fonctions similaires à un être humain.

Des humanoïdes capables de coopérer

Le projet étudie deux scénarios : un premier dans lequel le robot interagit avec l’homme et un second où, au contraire, il l’évite. « L’objectif est de doter l’humanoïde d’un comportement se rapprochant le plus possible du nôtre et qu’il ait la capacité de savoir quand il doit ou ne doit pas coopérer », résume le chercheur.
Le robot serait ainsi capable de se déplacer le long d’un couloir, croiser un être humain, et de l’éviter s’il estime qu’il ne va pas changer de trajectoire.
La prochaine étape est de donner la capacité à l’humanoïde de « réfléchir » sur la façon dont il doit interagir avec l’homme ; non seulement doit-il être capable de ne pas entrer en collision, mais aussi de porter assistance, d’intervenir ou de suivre un être humain comme le nécessitent certaines situations de sécurité.
« C’est l’idée centrale de la cognition biométrique : introduire la connaissance de l’interaction avec un humain à la cognition sur la réalité, pour que le robot comprenne qu’une personne puisse répondre de façon très complexe, réponse à laquelle il lui faudra s’adapter », conclut Makarov.

Référence bibliographique

José A. Villacorta-Atienza, Carlos Calvo y Valeri A. Makarov. “Prediction-for-CompAction : navigation in social environments using generalized cognitive maps”. Biological Cybernetics, 109(3), 307-320, 2015. DOI : 10.1007/s00422-015-0644-8.

Source

Université Complutense de Madrid - https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag-10588/2015_07_not08.pdf

Rédacteur

Nicolas Urai - Nicolas.urai[a]diplomatie.gouv.fr