16 janvier 2009

Quand la science et la fiction se rejoignent

Quand les robots deviennent capables d’apprendre
InFolio - Llo


    La capacité d’apprendre et de s’améliorer par l’expérience est également une caractéristique du vivant que les roboticiens veulent faire acquérir aux machines.  

    Il y a quelques années, se sont vendus de nombreux gadgets comme les tamagoshi. Ces petites entités virtuelles étaient programmées pour réclamer à manger, tomber malade et dépérir si l’on ne s’occupait pas d’elles. Elles pouvaient passer pour des programmes intelligents et évolutifs. De même les « créatures » norns [1] d’un jeu vidéo passaient d’un stade enfantin à un stade adulte durant lequel on les voyait grandir, se nourrir, apprendre de leurs erreurs s’ils se blessaient, s’éveiller à la parole et à la musique… pour peu que l’humain les stimule, leur montre des choses, les gronde et les récompense. Ce sont là des êtres virtuels mais à qui un programme donne des comportements de vivants. La nouvelle génération de jouets du type Tamagoshi a désormais quitté l’écran à cristaux liquides pour se trouver sous la forme d’un petit dinosaure, pléo [2], dont il faut également s’occuper.      


    En robotique, l'apprentissage correspond à l'acquisition de nouvelles informations qui permettent au robot d'améliorer ses performances futures : efficacité, nouvelles fonctionnalités. Il en existe deux formes principales:

1/ apprentissage supervisé qui fait intervenir un humain pour donner un poids plus ou moins important aux données que le robot capte et en lui indiquant ainsi quelles sont les bonnes informations à exploiter pour s’améliorer ;

2/ apprentissage non supervisé qui laisse le robot gérer seul les données reçues par ses capteurs à l’aide de procédures qui lui ont été initialement fournies et qui lui permettent de structurer ces données, les généraliser et définir à partir de là comment se comporter. 

    On distingue également une troisième forme, l’apprentissage par renforcement qui est une forme d'apprentissage non supervisé mais avec en plus un critère de performance. L'action de l'algorithme, et donc du robot sur l'environnement, produit une valeur de retour de ce critère. Ce critère permet au robot de juger la qualité de l’action qu’il a entreprise et il est programmé pour adapter son comportement pour optimiser ce critère. Ceci est expliqué concrètement dans cet exemple de Q-Learning [3] mettant en œuvre un robot qui se guide en se référant à des signaux lumineux. « Chaque fois que le robot reçoit plus de lumière au total qu'au temps précédent, il reçoit une récompense. Cette récompense est augmentée si le mouvement choisi est en ligne droite (marche avant ou marche arrière, mais pas tourner). Le programme mémorise et estime la récompense qu'il recevra selon son choix de mouvement. Il choisit (souvent) l'action qui maximise cette espérance de gain. »

    Cette forme d’apprentissage ayant pour but de développer ce qui s’appelle des « systèmes experts » et à terme une intelligence artificielle, se retrouve dans la nature. Elle est mise en place chez les robots en s’inspirant de la manière dont un animal peut apprendre par essais-erreurs à s'adapter à son environnement.  

    Cette idée de faire évoluer les robots est fréquente dans les romans de Science-Fiction. « L’Homme Bicentenaire » d’Asimov (1976) met en scène le robot domestique NDR-114 appelé Andrew qui acquiert par accident un esprit d'analyse modifié et se donne des buts, des objectifs à atteindre… et une part d’humanité.

    Les robots du film « Screamers » (Machines Hurlantes) de Christian Duguay (1995 - adapté d’une nouvelle de P. K. Dick « Second Variety ») sont des machines évolutives programmées pour tuer toutes les formes de vie ennemies des hommes. Mais elles se perfectionnent d’elles-mêmes au fil des générations hors du contrôle des hommes. Cette évolution aboutit à une forme humanoïde similaire à l’homme, et qui s’est fixé pour but de détruire toute forme de vie, y compris les humains. On retrouve la même idée dans la série TV « Battlestar     Galactica » avec les cylons, des machines initialement créés par les hommes qui se mettent à évoluer et se retournent contre eux.  


Lorsque l’on observe la vie et les exemples donnés par la Science-Fiction, étrangement, il semblerait que cette évolution soit favorisée dans un cadre sociétal, c’est à dire en groupe.

    [1] http://fr.creatures.wikia.com/wiki/Norn   

    [2] http://www.pleoworld.com/ 

    [3] http://www2.lifl.fr/~decomite/caroll/carollFRE.html

Posté par InFolio à 08:00 - - Commentaires [2] - Permalien [#]
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Commentaires sur Quand la science et la fiction se rejoignent

    J'aimerais bien avoir un petit "norn" qui m'apporte mon thé et mes biscuits !!!
    Quelle vie que la vie de robot !!!
    Vraiment intéressant !

    Posté par MAP, 22 janvier 2009 à 18:56 | | Répondre
  • c'est vrai qu'ils sont tout mignons les norns.
    Merci, MAP.

    Posté par InFolio, 23 janvier 2009 à 08:49 | | Répondre
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