Février 2001

Record de miniaturisation pour un micro-robot autonome
CJ 06/02/2001

Une équipe des laboratoires américains Sandia basée à Albuquerque au Nouveau-Mexique (http://www.sandia.gov) a mis au point un micro-robot qui, selon elle, pourrait être le plus petit des robots autonomes au monde : 4 cm³ pour près de 25 grammes (il tient sur une pièce de cinq cents, tourne sur une pièce de dix). Ce concentré de technologie se compose d'un microprocesseur de 8Ko de ROM, de deux moteurs actionnant les roues et d'un capteur de températures.Grâce à ses minuscules chenilles, il peut rouler sur terrain accidenté en se déplaçant à une vitesse de l'ordre de 50 cm à la minute. Il tire son énergie de trois piles*, comme celles utilisées dans les montres.
Les scientifiques souhaitent aujourd'hui  équiper le robot d'une mini-caméra, d’un microphone, d’un système de communication et d’un capteur chimique. Travaillant en essaim, il sera capable de communiquer avec ses congénères et avec nous, via une station relais. Selon Ed Heller, chercheur de l'équipe, du fait de leur petite taille et de leur autonomie, le micro-robot pourrait rendre de grands services en se glissant dans les tuyaux ou conduits : on pense par exemple au repérage d'éventuels survivants après un tremblement de terre, à la détection de fuite de gaz ou autres produits chimique... Autre application envisagée : le déminage et la détection des armes chimiques ou biologiques.

*Dont la taille limite pour l'instant une plus forte miniaturisation du robot. Des progrès pourraient cependant intervenir rapidement en ce domaine.

Contact :
Presse : Chris Burroughs, coburro@sandia.gov,
Aspects techniques : Doug Adkins, dradkin@sandia.gov

Doter l'homme de capacité augmentées grâce à la réalisation d'exosquelettes : depuis plus de deux ans, la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) -agence de l'armée américaine- travaille au développement d'une structure anthropomorphique artificielle destinée à augmenter les capacités physiques (vitesse, force et endurance) des soldats au combat.
Avec cette sorte de carapace développée dans le cadre du programme "Exoskeletons for Human Performance Augmentation" (EHPA) dirigé par Ephrahim Garcia, les GI's seront tout d'abord mieux protégés contre la puissance de feu. Parés de cet exosquelette doté de très ingénieux systèmes dignes du meilleur James Bond (tout cela reste très secret), les soldats se transformeront aussi en véritable RoboCop. Ils pourront, par exemple, porter des armes beaucoup plus lourdes, marcher plus vite, sauter plus haut... On image aussi que ces exosquelettes seront truffés d'électronique et d'interfaces intelligents...
Rassurons-nous : il paraît que tout cela n'existe pour l'instant que sur le papier.

Pour en savoir plus :
Site Exoskeletons : http://www.darpa.mil/dso/thrust/md/Exoskeletons/index.html
On lira aussi avec intérêt le compte-rendu (en anglais) d'Ephrahim Garcia, rédigé à l'occasion du Workshop  EHPA (mars 2000) http://www.darpa.mil/dso/thrust/md/Exoskeletons/images/Garciabriefing.PDF (fichier pdf, 2410 Ko)
contact : egarcia@darpa.mil

Voulez-vous aider la NASA à un travail de défrichage visant à répertorier l'ensemble des cratères de Mars ?
Rien de plus simple: inscrivez-vous sur  http://clickworkers.arc.nasa.gov/top.
Dès lors, vous aurez une certaine superficie martienne à étudier. A partir de photos de la surface de la planète rouge, vous devrez cliquer sur chaque cratère présent et le délimiter de façon la plus précise possible. Vous pourrez aussi en faire la description : cratère récent, cratère dégradé, cratère fantôme...
Ce travail amont, véritable intelligence collective mise en réseau, va servir de base à la NASA pour une spécification ultérieure et une datation précise de chaque cratère. Un travail qui sans cette aide prendrait des mois, voire des années pour être mené à bien par la communauté scientifique.

	Délimitation des cratères : à gauche:  image brute  ; à droite : cratères délimités. Seuls seront conservés ici par la NASA les cratères cerclés de vert. (Les ronds rouges et jaunes présentent un trop faible degré de confiance)
Classification des cratères : à gauche : cratèrse récents, au milieu : cratères dégradés, à droite : cratères fantômes © Photos : NASA

L'Institut européen de téléchirurgie fondé par Jacques Marescaux, chef du service de chirurgie digestive à Strasbourg a organisé fin janvier à l'Institut mutualiste Montsouris de Paris un colloque sur « La chirurgie de demain », à l'initiative de la Fondation de l'avenir.
La révolution ne fait que débuter : en chirurgie orthopédique le robot Caspar pose des prothèses de hanche ou de genou, après visualisation du membre en 3D et sous contrôle du chirurgien. En chirurgie viscérale et cardiaque, le robot Zeus (construit par un ingénieur de la NASA) est doté de trois bras pilotés à distance par le chirurgien via un ordinateur: un bras tient la microcaméra, les deux autres manient les instruments chirurgicaux miniaturisés. Assis devant l'écran où est visualisé le champ opératoire, le chirurgien manipule des pinces similaires à celles qu'il utilise habituellement mais câblées à l'ordinateur. Actuellement, le coût de tels robots paraît excessif, au regard de celui d'une intervention classique.

Mais dans des domaines plus délicats, les perspectives sont intéressantes, bien qu'appelant une grande prudence: chirurgie cardiaque*, foetale, cérébrale. Dans ce dernier cas, l'ordinateur produit une représentation 3D du cerveau, à partir de laquelle il est possible de localiser une lésion, et de choisir une trajectoire d'intervention évitant les structures nobles. On détruit ensuite la tumeur par laser ou coelioscopie. Il faut mentionner enfin la chirurgie de réparation, où les techniques de micro-chirurgie et l'utilisation de bio-matériaux permettront de remplacer des articulations défectueuses..., en attendant les greffes de véritables mains ou pieds robotisés.

*Notons dans ce domaine une première mondiale réalisée en mai 1998 par les Français à l'hôpital Broussais, avec le pontage coronarien d'un patient effectué avec le robot Da Vinci fabriqué par les américains.

Pour en savoir plus:
- Jacques Marescaut est aussi fondateur de l'IRCAD  (Institut de recherche sur les cancers de l'appareil digestif) http://www.mairie-strasbourg.fr/F/cus-magazine/11/10-11.html
- sur la  télémedecine, voir  http://www.fing.org/actu/medecine.html et l'Internet Health Coalition http://www.ihealthcoalition.org/
- le projet Diatelic du CNRS http://www.loria.fr/%7Eromary/Diatelic/DIAT.html

Ou pourquoi la croyance en Dieu ne disparaîtra pas de sitôt? Le programme AAAA (American Association for the Advancement of Science http://www.aaas.org/, éditeur de la revue bien connue Science) pour un dialogue entre les sciences et la religion présente les travaux de Andrew Newberg relatifs à l'investigation des bases neurologiques de la croyance en Dieu http://www.aaas.org/spp/dspp/dbsr/events/NEURO.HTM  (voir aussi Le Monde, 02/02/01, p.1, article de Michel Alberganti).

Traduction résumée de l'abstract: "A la fin du 18e siècle, les intellectuels pensaient que la religion disparaîtrait face au rationalisme. Il n'en fut rien. Andew Newberg propose une explication en étudiant les bases neuropsychiques de la croyance en Dieu et des états mystiques. La croyance offrirait aux individus une double fonction de réparation et de dépassement face aux difficultés de l'existence. Elle contribuerait ainsi directement à la survie et à la compétition, ce qui expliquerait son implantation dans la neurogenèse."

Pour montrer ceci, Newberg, en collaboration avec Eugène d'Aquili, a observé par TEP (tomographie par émission de positons) le cerveau de patients en méditation. Il a découvert que cette dernière désactivait des zones cérébrales affectées au sens de la dichotomie de la personnalité. Le sujet perdrait ainsi la capacité de se distinguer des autres et nagerait dans une sensation de communication transcendantale. Il en serait de même dans d'autres expériences mystiques ou transes diverses.  

Cette expérience confirme tout à fait l'opinion que nous avons des perspectives de l'exploration fonctionnelle du cerveau,  relativement à la mise en évidence des relations que peut avoir l'hébergement par un sujet donné de certains "mèmes" correspondant à des croyances ou comportement collectifs. Pourquoi ne pas imaginer que semblablement la tomographie de sujets en proie à la conduite d'automobile au dessus des vitesses autorisées, si elle était possible, mettrait l'activation de zones corticales liées à l'agressivité, et la désactivation de zones en charge du contrôle rationnel.

Pour en revenir à la religion, nous n'avons pas clairement compris les conclusions que les scientifiques américains cités tiraient de leur expérience. A priori, elle donne des armes aux adversaires du dualisme, et va tout à fait dans le sens de ceux qui considèrent la religion comme une culture acquise dans le cadre de la lutte pour la survie des premiers hominiens. Des observations semblables sont en cours relativement à l'effet de certaines drogues. En ce cas, il faut prendre en considération non seulement les liens de la croyance avec telle ou telle zone cérébrale, mais aussi les mèmes qui véhiculent la croyance d'un individu à l'autre, et qui peuvent à leur tour entrer en compétition dans le champ sociétal avec des mèmes générant d'autres comportements, comme ceux de l'analyse rationnelle ou scientifique. Comme quoi les expériences d'exploration fonctionnelle du cerveau n'ont pas fini de nous donner matière à réfléchir, même s'il ne faut pas tomber dans les pièges d'un réductionnisme naïf.

Pour en savoir plus :
- Andrew B. Newberg is a Fellow of the Division of Nuclear Medicine at the Hospital of the University of Pennsylvania. His research has focused on neurophysiology and human ritual, religion, and neuroimaging techniques to study the effects of meditation on the central nervous system. He is the Associate Director of Neurobiological Studies for the Conference on Scientific Progress in Spiritual Research and the Director and Co-Founder of the Institute for the Scientific Study of Meditation. He has published widely in journals such as American Psychologist, Zygon, Anthropology of Consciousness, and Aviation, Space, and Environmental Medicine. He received his M.D. from the University of Pennsylvania School of Medicine in 1993.
http://www.med.upenn.edu/~aging/fellprog/fellows/newberg.html
- "THE MYSTICAL MIND: Probing the Biology of Religious Experience" ,Eugene d'Aquili and Andrew B. Newberg, Fortress Press, Minneapolis, 1999.
- Eugene d'Aquili The Utility of a Neuropsychology of Religious Experience http://bhidalgo.tripod.com/litreview.htm

Newsweek propose dans sa version en ligne différents dossiers technologiques. Vous pouvez notamment obtenir une présentation virtuelle du Rover Sojourner et une vue à 360° du paysage martien : http://www.msnbc.com/news/marspath_front.asp
Pourquoi ne pas faire cela pour d'autres robots moins connus du public? Appel aux ingénieurs...

Information signalée par Emanuelle Vibert, de Futur(e)s, e.vibert@futur-e-s.com :
Le site Living Memory  http://www.memoire-vivante.org/france/index.htm

Living mémory veut mettre en valeur le rôle de la mémoire dans les communautés: " Dans le cadre du projet Living Memory, cette étude vise à comprendre le rôle de la mémoire dans les communautés, ainsi que les formes de communication permettant le partage et la transmission de la mémoire. Selon une approche socio-culturelle, notre présupposé de base est que :
- Une Communauté, pour exister, a besoin de mémoire.
- Le Lien social présuppose une communication et des informations partagées."

Une telle démarche nous intéresse. Elle illustre directement les perspectives que peuvent avoir aujourd'hui les promoteurs des organisations sociales intelligentes. On trouvera tous les détails du projet, qui s'étendra sur une dizaine d'années, en parcourant le site. La collectivité-témoin se trouve en Ecosse, près d'Edimbourg. Projet à suivre.

Le Premier ministre vient de charger Maurice Godelier d'une " Mission visant à placer les sciences de l'homme et de la société dans le concert européen ". Maurice Godelier est Directeur d'études à l'Ecole des Hautes Etudes en Sciences Sociales et, entre autres, Directeur du projet du musée du Quai Branly pour l'enseignement et la recherche. Il s'agit de rechercher les moyens de redonner aux sciences humaines et sociales une place suffisante dans l'Europe de la recherche, où elles ne bénéficient que de 1% des crédits. Elles devraient au contraire assister en permanence la construction européenne, et son élargissement, compte tenu des innombrables questions non résolues se posant à cette occasion dans leurs domaines.

Dans Le Monde du ler février p.24, Maurice Godelier précise les objectifs qu'il compte se donner. " Voilà vint ans, les SH étaient dominées par des paradigmes globalisants -marxisme, structuralisme- cherchant des causalités dernières... Elles sont analytiquement mieux armées qu'hier. Elles ont hérité de noyaux forts que chacune doit recombiner à sa manière... L'Europe possède avec les Etats-Unis, les plus grandes banques de données sur elles-mêmes et le reste du monde... Ces banques...ne sont pas mises en réseau. Elles devraient l'être, afin de capitaliser... Cette politique ne peut être impulsée qu'à l'échelle européenne. Elle implique des investissements ... mais aussi le lancement de grands programmes de recherche mobilisant plusieurs disciplines, tel celui qui va débuter sur les origines de l'homme et du langage".
Le rapport est attendu pour fin 2001.

Rappelons que les études de sciences humaines sont indispensables au développement des travaux intéressant la vie artificielle, la robotique et leurs relations avec l'homme. Encore faudra-t-il que chacun accepte de sortir de sa discipline et utiliser les nouveaux outils de travail en commun.

Le N° 3 de Futur(e)s présente en page 35 les recherches concernant le Terraforming, c'est-à-dire la possibilité d'ensemencer de la vie sur Mars, et de transformer ainsi cette planète en quelque chose d'habitable par l'homme, dans quelques siècles. On trouvera tous les détails concernant cette perspective sur le site de  Red Colony http://www.redcolony.com/, ainsi que de nombreux autres articles intéressant les automates, l'ingénierie bio-mécanique (mechanical bio-engineering), etc.

Il est certain que la perspective de peupler Mars, et d'y diffuser la vie, ne peut qu'intéresser les roboticiens, puisque ce seront d'abord des automates qui exploreront à grande échelle notre voisine. Un grand programme Mars comprendra d'abord la conception de robots capables de s'affranchir progressivement de la communication avec la Terre. Ils devront trouver leur énergie sur place, s'auto-réparer, se dupliquer (éventuellement sous la forme réduite d'automates moléculaires ou supra-moléculaires). Voilà de quoi stimuler la recherche. Un peu d'argent, SVP, messieurs les budgétaires.

Jean-Marie Lehn et les organisations supra-moléculaires
JPB 01/02/02

http://www.college-de-france.fr/college/bibliographies/Lehn.html
http://www.education.gouv.fr/actu/assisinn/DATA/BIOS/JMLEHN.HTM

Entendu sur France-Culture le 01/02/02, lors de l'émission Continent Science, à propos du professeur Jean-Marie Lehn, professeur au Laboratoire de chimie supramoléculaire de Strasbourg, professeur au Collège de France :
" En 1968, ses recherches ont conduit à la réalisation de molécules en forme de cages comportant une cavité dans laquelle peut être insérée une autre espèce chimique de taille et de forme appropriées, comme une clé s'insère dans une serrure. Ainsi ont débuté ses travaux sur la base chimique de la " reconnaissance moléculaire " (c'est-à-dire la propriété qu'a une molécule servant de récepteur de reconnaître et de retenir un substrat), laquelle joue également un rôle important dans les processus biologiques. Ces études lui ont valu le prix Nobel de chimie en 1987, ainsi qu'un grand nombre de distinctions et de récompenses internationales.

Les travaux de Jean-Marie LEHN ont mené progressivement à la définition d'un nouveau domaine de la chimie, qu'il a proposé d'appeler " chimie supra moléculaire " parce qu'elle s'intéresse aux entités complexes formées par l'association de deux ou plusieurs espèces chimiques liées entre elles par des forces intermoléculaires, alors que la chimie moléculaire étudie les propriétés des entrées construites à partir d'atomes liés par des forces covalentes. A partir de la reconnaissance moléculaire, ses recherches se sont élargies en englobant la catalyse et les processus de transport supra moléculaires. Elles se sont aussi étendues à la conception de composants moléculaires comme bases de l'électronique et de la photonique moléculaires. Un autre axe de développement concerne la conception de systèmes " programmés " capables d'auto-organisation par assemblage spontané de composants adéquats en des architectures supra moléculaires bien déterminées ". (Source MEN)

Les travaux de Jean-Marie Lehn intéresseront particulièrement nos lecteurs. Ce savant développe notamment l'idée que " L'homme modifiant l'homme est contenu dans l'homme ". Il ne craint pas non plus d'utiliser le terme de " darwinisme sociétal " et il s'insurge contre les excès du principe de précaution, aboutissant à se méfier de toute recherche scientifique moderne. Dans le même esprit d'ailleurs, il déplore l'insuffisance de la vulgarisation scientifique en France.

Selon un communiqué conjoint en date du 30 janvier 2001 http://www.defense.gouv.fr/actualites/communiques/c013001/013001a.htm
"Les ministères de la Défense et de la Recherche ont signé hier un protocole de coopération destiné à structurer leurs échanges dans le domaine de la recherche et de la technologie. Ce protocole a été signé par l'ingénieur général de l'armement Jean-Yves Leloup, directeur des systèmes de force et de la prospective (délégation générale pour l'armement) au ministère de la Défense et Alain Costes, directeur de la technologie au ministère de la Recherche. L'innovation et la maîtrise technologique sont à la base de la puissance économique du pays mais aussi de sa capacité de défense.  (...) L'objectif de cet accord est de renforcer les actions conjointes des deux ministères dans les domaines de la veille scientifique et technique et de l'identification de ruptures technologiques, de coordonner la définition des politiques de recherche et de technologie, de coopérer sur des projets de recherche et de technologie et de participer à l'expertise mutuelle de nos résultats de recherche.

Ces actions conjointes concernent les nombreuses technologies utilisées à la fois dans les domaines civils et militaires. Il s'agit des technologies de base communes (matériaux, nano et micro technologies, biotechnologies, optronique, …) ; des technologies civiles utilisées dans certains équipements militaires (les technologies de l'information et de la communication, les circuits électroniques intégrés, …) ; des technologies militaires qui ont diffusé dans les applications civiles (aéronautique, spatial, propulseurs de fusée ; …).

Une cellule permanente sera chargée de rapprocher sur les trois années à venir les plans d'études de recherche et de technologie des deux ministères. Un comité directeur bi-annuel, co-présidé par MM. Jean-Yves Leloup et Alain Costes, assurera la définition et le suivi des actions conjointes.

Contacts presse :
Véronique Garsonnat (ministère de la Défense) : 01 45 52 73 25
Claire Cayol (ministère de la Recherche) : 01 55 55 99 12

ICRA 2001 International Conference on Robotics and Automatisation
JPB 28/01/01

Des séminaires apparemment analogues à Humanoïds2000 existent depuis 18 ans, sous la responsabilité de l'IEEE http://www.ieee.org/. Le prochain est ICRA 2001. D'ores et déjà les 3 suivants sont prévus: http://www.ncsu.edu/IEEE-RAS/RAS/RASconference.html

ICRA 2001 se tiendra les 21/26 mai à Séoul. Le thème est significatif: "Les "nouvelles frontières" de la robotique et de l'automatisation pour le prochain millénaire". Toutes les informations sont déjà en ligne sur le site http://www.icra2001.org/ . Le Comité de programme comporte 4 représentants de l'Europe au nom français (que nous n'avons pas l'honneur de connaître): Jean-Pierre Merlet, Christian Laugier, Jean-Paul Laumond, François Pierrot.

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