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| L'astronaute Dave, 2001, Space Odyssey (S. Kubrick) |
Nous attribuons généralement aux machines certains des 5 sens de l'être humain. La machine est capable de percevoir visuellement des objets et son environnement. L'exemple de l'appareil optique, la caméra en est le plus connu. Dans 2001, Space Odyssey (Stanley Kubrick), c'est la vue de l’ordinateur Hall 9000 qui crée tout un jeu de tensions avec l'astronaute Dave mais également l'ouïe puisque ces deux personnages dialoguent lors d'une scène de face à face. L'analogie sensorielle entre êtres humains et machines se place également au niveau du toucher si l'on pense au phénomène du tactile avec les téléphones et les tablettes. L'exemple de l'application Shazam est marquant: l'utilisateur doit effleurer son écran pour que le téléphone reconnaisse et indique le morceau de musique qui est audible. Dans notre quotidien, nombre de machine et de leurs fonctions souligne une attribution des sens de plus en plus perfectionnée aux machines. Mais qu'en est-il de l'avancée technologique de ce phénomène sur les robots? Quelles sont, à l'heure actuelle, les limites de cette analogie des perceptions sensorielles?
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| L'ordinateur Hall 9000, 2001, Space Odyssey (S. Kubrick) |
La vue:
La perception visuelle chez le robots remplit les fonctions de la vue de l'être humain par trois phénomènes: la détection de lumière, la télémétrie à ultra-sons et les caméras. Guidé par la source de lumière, le robot établit sa trajectoire grâce à des détecteurs de lumière. Les ultra-sons, eux, permettent au robot de distinguer les potentiels obstacles qui gêneraient son chemin. Quant à la caméra, elle envoie au "cerveau" du robot des images pixelisées qu'il recevra comme des informations à analyser (comme la présence d'obstacle par exemple). Le chercheur Thierry Vievielle dans son texte "Perception Visuelle en Robotique : Profiter de la Biologie pour faire des Systèmes Adaptatifs", nous explique que la vue du robot se base sur le contour des objets mais aussi sur l'analyse des mouvements. Ces phénomènes sont construits sont des modèles externes, c'est-à-dire que ce sont des modèles de références qui permettent la reconnaissance. Mais il souligne aussi les limites de la perception visuelle chez les robots. Celles-ci se situent au niveau de l'adaptation, à mettre en résonance avec l'idée d'un processus d'apprentissage chez le sujet. En effet, les modélisations internes du robot, c'est-à-dire la perception d'objet spécifique, son éventuelle transformation visuelle dans un autre environnement, ne sont pas encore accessibles à la perception visuelle du robot. Cette "vue" nous permet-elle de dire que le robot est capable de "voir"?
L'ouïe:
La perception auditive chez les robots est un acquis mais le son est un phénomène complexe. En effet, à un même moment, une multiplicité de sons provenant de sources diverses est possible. C'est ce sur quoi se penchent les chercheurs en robotique: permettre au robot de discerner les différents son simultanés mais aussi d'en identifier les sources. Ainsi, les chercheurs du groupe POP (Perception on Purpose) ont eu l'idée d'associer les percepteurs auditifs aux percepteurs visuels avec le robot surnommé Popeye. Deux microphones associés à deux caméras lui permettent de contrôler son environnement acoustique. Aussi, le robot Hearbo créé par le Honda Research Institute Japan est capable d'identifier quatre sons simultanés différents ainsi que leur provenance. Les limites de la perception auditive chez les robots se situe au niveau de la robotique cognitive, encore au stade de la recherche.
Le toucher:
L'acquisition du toucher par les robots est actuellement l'objet de recherche active et de nombreuses expériences. Ces travaux se concentrent sur la création d'une "peau" artificielle, ou "peau" électronique, qui est constituée de cellules tactiles. Cette recherche d'acquisition du sens du toucher par les robots, notamment effectuée au sein de l'Université de Munich, fonctionne grâce à la présence de différents capteurs pouvant remplir les fonctions du tactile. Ainsi, cette "peau" synthétique contient des capteurs de présence, mais aussi de température ainsi qu'un accéléromètre. Actuellement, les avancées technologiques concernent l'ajout des capteurs de pression. Un robot est par exemple capable de sentir le poids d'une mouche (20 mg) ! Un robot est donc capable de reconnaître le poids et la texture des objets, ainsi que de s'emparer de ces derniers (même les plus fragile). Ces recherches connaissent toutefois quelques limites, davantage dues à la différence fondamentale entre les robots et les êtres humains qu'à un manque de moyen technologique. En effet, un robot ne serait pas capable de ressentir la douleur.
L'odorat:
La perception olfactive chez le robot est une réussite relativement récente. C'est au sein de l’Université de Tokyo que des chercheurs ont tenté de les doter de ce sens à partir d’œufs de grenouille ! On ne pourrait se rapprocher davantage de l'analogie entre le monde des vivants et la robotique. Ces œufs de grenouille sont dotés d'un sens inné et très développé de l'odorat, ainsi les robots sont capables d'identifier très précisément les odeurs, à quelques molécules près. La recherche actuelle se concentre pour que le robot détecte le maximum d'informations sur la trajectoire de l'odeur, plutôt que sur la concentration maximale de substance envoyée dans l'air. Ainsi le robot peut détecteur différentes odeurs et leur source même si le vent en perturbe la trajectoire. Cet algorithme développé entre autre par Boris Shraiman et Massimo Vergassola est baptisé "infotaxis" sert à ce que le robot puisse calculer la trajectoire la plus précise possible de l'odeur.
Le goût:
La perception gustative chez le robot a connu sa première mondiale lors de l'exposition universelle d'Aichi en 2005. Le prototype surnommé robot "diététicien" de la société NEC est en effet le premier a avoir été capable de reconnaître au "goût" divers aliments, ainsi que leur composition. Le fonctionnement de ce robot se base sur des capteurs permettant de mesurer les ondes infrarouges des molécules qui composent un aliment. Bien que son pouvoir de dégustation soit limité, le robot est capable par exemple de goûter et d'identifier différents vins, à la manière d'un contrôleur de qualité. Même s'il peut distinguer plusieurs aliments d'une même catégorie, voire même un même aliment mais de différentes marques, ainsi que leur composition et leur qualité, le robot fonctionne grâce à une base de données qui regroupe les spectres des aliments. La limite de la perception gustative chez le robot est donc due à la multiplicité des aliments qu'il y a à enregistrer dans sa base de données.
Sources:
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