Décembre 2001

Voir les synapses en formation 
CJ 02/12/2001

Yukiko Goda et son équipe de l'Université de Californie a réussi à obtenir des images de la formation de connections temporaires et permanentes entre cellules nerveuses. Ces images, qui constituent une première mondiale, montrent les changements structuraux qui s'opèrent entre les neurones lorsque sont emmagasinées des données, créant une mémoire à court ou long terme.
Si les chercheurs connaissaient bien l'existence de ce réarrangement entre cellules, il n'avait encore jamais été démontré.
Pour le mettre en évidence, l'équipe américaine a filmé les cellules de l'hippocampe (structure impliquée dans les processus de mémorisation) au moment où leurs synapses se formaient en réponse à un stimulus électrique créé grâce aux propriétés photoconductrices du silicium. La technique utilisée, décrite dans le numéro du 30 novembre de Cell, présente l'avantage de ne pas endommager la cellule stimulée. Le secret : une courte décharge électrique délivrée sur une aire spécifique neuronale en éclairant une puce de silicium posée à l'endroit cible.
A l'aide d'actine (un des constituants du squelette cellulaire) rendue fluorescente, l'équipe à pu visualiser les structures en mouvement lors du processus.
L'expérience montre que pour une unique stimulation, l'actine de la cellule se déplace vers les neurones connectés : ces changements sont temporaires et disparaissent au bout de dix minutes. Si la stimulation est répétée quatre fois en une heure, la synapse se scinde et de nouvelles connections apparaissent, produisant un changement définitif permettant la mémorisation à plus long terme.

Pour en savoir plus :
Cell, volume 107, pages 605-616, 30 novembre 2001 : "Remodeling of Synaptic Actin Induced by Photoconductive Stimulation", par Michael A. Colicos, Boyce E. Collins, Michael J. Sailor & Yukiko Goda (abstract): http://www.cell.com/cgi/content/abstract/107/5/605/
Communiqué de l'université de Californie (UCSD) : http://ucsdnews.ucsd.edu/newsrel/science/mccell.htm
Contact :
Yukiko Goda : ygoda@biomail.ucsd.edu

Spécial Nanosciences du mensuel Pour la Science
CJ 28/11/2001

Un vrai régal : le mensuel Pour la Science de décembre 2001 consacre l'ensemble de son numéro aux nanosciences.
En 17 articles, ce dossier "Nanosciences - Au coeur des molécules" donne une excellente vision globale des avancées en cours ainsi que leurs possibles champs applicatifs.
On y apprend aussi que, pour les auteurs de science-fiction, les nanotechnologies sont devenues une manne où puiser les moyens de réaliser ce qui relevait jusqu'alors du surnaturel ou du fantastique.

Pour en savoir plus :
Sommaire : http://www2.pourlascience.com/numeros/pls-290/sommaire.htm
L'exploration d'un monde nouveau (article de tête du dossier) : http://www2.pourlascience.com/numeros/pls-290/art-1.htm

Journée "Informatique et cognition" 
CJ 24/11/2001

Une journée "Informatique et cognition" (voir programme) organisée dans le cadre de l'ACI cognitique se tiendra le 14 décembre 2001 au ministère de la Recherche. Elle rassemblera informaticiens et non-informaticiens. Objectif : faire le point sur les développements fondamentaux en informatique susceptibles de contribuer aux sciences cognitives et sur les attentes de quelques disciplines cognitives à l'égard de l'informatique.
L'entrée est libre.

Pour en savoir plus :
Action Concertée Incitative Cognitique : http://www.recherche.gouv.fr/recherche/aci/cognib.htm

Un ordinateur nanoscopique, fonctionnant à l'ADN
CJ 22/11/2001

Ehud Shapiro et son équipe annoncent avoir mis au point un ordinateur ADN tellement petit qu'un tube à essai pourrait en contenir mille milliards et effectuer un milliards d'opérations à la seconde avec une fiabilité de 99,8%, pour une consommation de moins de 10^-10 watts.
Publiés dans la revue britannique Nature du 22 novembre 2001, les travaux du chercheur au Weizmann Institute of Science (Rehovot, Israel) viennent concrétiser l'idée, qui avait déjà été théorisée, de la réalisation d'un automates à états finis*, l'une des voies de l"ADN Computing". Notons qu'il s'agit ici d'un automate très simple, qui ne peut prendre que deux états et distinguer deux symboles. Mais c'est le premier du genre qui soit programmable et autonome et qui repose entièrement sur des éléments biomoléculaires. Ainsi, l'entrée, la sortie et le "logiciel" de l'ordinateur se composent de molécules d'ADN. Pour ce qui est du hardware, l'ordinateur utilise deux enzymes naturelles qui manipulent l'ADN. Une fois mélangés dans une solution, le logiciel et le matériel fonctionnent en harmonie sur la molécule d'entrée pour créer la molécule de sortie. Le nano-ordinateur peut être programmé pour accomplir plusieurs tâches simples en choisissant différentes molécules de logiciel à mélanger en solution.
Selon le scientifique, et bien qu'encore trop simpliste pour avoir des applications immédiates, ce type d'ordinateur pourrait préparer le terrain à de futures machines qui seraient capables d'intervenir au sein des cellules humaines pour détecter les germes d'une maladie et en synthétiser le remède.
Un autre domaine prometteur concerne aussi la cryptographie ou, plus précisément le décryptage, ainsi que tous les problèmes liés à la combinatoire**.

* Modèle théorique sur lequel repose la célèbre " machine de Turing ", dont on a démontré qu'elle peut simuler le comportement de n'importe quel ordinateur.
** Rappelons qu'une version simplifiée du célèbre problème du voyageur de commerce a été résolue dès 1994 par Leonard Adleman (University of South California), par l'utilisation d'ADN.

Pour en savoir plus :
Nature n°414 du 22 novembre 2001, pages 430 à 434 :"Programmable and autonomous computing machine made of biomolecules", par Yaakov Benenson, Tamar Pas-Elizur, Rivka Adar, Ehud Keinan, Zvi Livneh & Ehud Shapiro (abstract) : http://www.nature.com/cgi-taf/DynaPage.taf?file=/nature/journal/v414/n6862/abs/414430a0_r.html&dynoptions=
Communiqué de presse du Weizmann Institute of Science : http://wis-wander.weizmann.ac.il/weizmann/doa_iis.dll/Serve/item/English/1.200.7.10.html
Chronique scientifique d'Admiroutes (12 janvier 2000) : Utiliser l'ADN comme ordinateur chimique pour les calculs complexes

Contact :
Ehud.Shapiro@weizmann.ac.il

Un robot androïde à l'usine, ou sur les chantiers
CJ 22/11/2001

"Isamu", prototype d'androïde ouvrier, a été présenté par la société japonaise Kawada Industries lors de l'International Robot Exhibibion 2001 qui vient de s'achever à Tokyo.
Destiné au travail en usine ou sur chantier, Isamu peut marcher à 2 km/h, monter les escaliers, saisir et transporter des objets et reconnaître les visages.
Ses mensurations : taille de 146,8 cm pour 55 kg.

En savoir plus :
Robot Isamu : http://www.kawada.co.jp/ams/isamu/index_e.html
 

Première liaison optique par laser entre deux satellites européens
CJ 22/11/2001

Première mondiale : des données ont été transmises entre deux satellites européens dans la nuit du 21 au 22 novembre 2001 grâce à un faisceau laser utilisé comme porteuse. Conçu en collaboration avec l'Agence spatiale européenne (ESA) et le Centre national d'études spatiales (CNES), le système SILEX (Semiconductor Intersatellite Link Experiment) de transmissions numériques à haut débit par rayon laser a démontré sa qualité de liaison en établissant expérimentalement à quatre reprises une liaison optique entre le satellite de télécommunications Artemis, et Spot 4, le satellite d'observation de la Terre du CNES*.
Spot 4, qui gravite à une altitude de 832km, a ainsi envoyé à Terre un train de données de 50 millions de bits par seconde, via le relais en temps réel d'Artemis situé actuellement à 31.000 km** de la Terre. Grâce à cette liaison laser, des images prises par Spot 4 ont pu être transmises en temps réel au centre de traitement des images Spot Image à Toulouse, réduisant ainsi le délai entre prise d'images et réception. Rappelons que Spot, situé en orbite basse, devait jusqu'à présent stocker ses images et attendre pour les transmettre au sol de passer au-dessus d'une des stations réceptrices, images ensuite envoyées vers le centre de traitement. Dès lors, en passant par Artemis, elles pourront être transmises directement et en temps réel vers Toulouse, faisant gagner jusqu'à trois jours pour la transmission et leur traitement.
A terme, SILEX doit permettre de porter le pourcentage d'utilisation de Spot 4 jusqu'à 40% du temps d'une orbite, d'optimiser l'utilisation des enregistreurs et d'assurer la transmission d'images vidéo haute définition.
Ce type de liaison optique pourrait aussi à terme être utilisé par la station spatiale internationale pour recevoir et envoyer des images vidéo.

*La principale difficulté que représente l'établissement d'une liaison optique entre satellites consiste à pointer très précisément un faisceau étroit sur l'autre satellite, qui se déplace à la vitesse de 7000 m/s.
**Artemis, qui avait été largué à une orbite trop basse en juillet dernier par Ariane 5, devrait commencer sa manoeuvre de rehaussement d'orbite avant Noël afin d'atteindre l'altitude géostationnaire de 36.000km vers le milieu de l'année prochaine. Ceci lui permettra alors d'avoir une "visibilité" permanente du Centre de Toulouse.

Pour en savoir plus :
Communiqué de presse de l'ESA : http://www.esa.int/export/esaCP/Pr_69_2001_p_FR.html

Nouveau paradigme pour l'intelligence artificielle et le fonctionnement du cerveau
CJ 20/11/2001

Jeff Hawkings, inventeur du Palm PDA et fondateur de l'entreprise Handspring, s'intéresse depuis longtemps au fonctionnement du cerveau. Ayant toujours associé la réflexion qu'il mène sur les modèles d'intelligence artificielle aux recherches dans le domaine des neurosciences, il vient de convaincre des chercheurs du Cold Spring Harbor Laboratory de New York de réaliser des expériences visant à tester son paradigme de la "mémoire à projection de modèle", proche du modèle de la mémoire auto-associative. "Cette mémoire là peut généraliser, recomposer des informations manquantes, s'en sortir même avec des données imprécises ou inappropriées" explique Jeff Hawkings. 
Sa théorie intrigue également les chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley, du California Institute of Technology (CalTech) et de la Brown University, qui envisagent aussi d'entreprendre des expériences dans ce domaine. L'objectif des scientifiques est de donner un nouvel élan à la recherche sur le cerveau, dont les développements sont freinés par l'utilisation d'un modèle peu satisfaisant fourni par l'informatique.

"Les systèmes intelligents ne font pas simplement qu'agir : ils anticipent, font des prévisions au sujet de leur environnement. Je suis persuadé que les mémoires auto-associatives peuvent nous aider à faire ces prévisions. Ainsi, mon but final est d'établir une nouvelle industrie s'appuyant sur des mémoires silicium temporelles, auto-associatives. Les produits qui incorporeront ce type de mémoires comprendront le monde beaucoup mieux que vous et moi.", annonçait Hawkings en 1998.

Le robot routier mobile
JPB 17/11/2001

L'Advanced Highway Maintenance and Construction Technology Research Center (Centre de recherches avancées pour les technologies routières) dépend de l'Université de Californie. Il développe différents outils destinés à la construction, la maintenance, la réparation des routes et autoroutes. Le robot mobile présenté ici est un engin à roues remorqué qui a pour objectif de détecter et reboucher les trous et fissures d'un revêtement avant goudronnage final (Tethered Mobile Router Robot (TMRR)). La page consacrée au TMRR sur le site développe les différentes techniques faisant de ce matériel un engin souple, léger et d'emploi facile (sous le contrôle cependant d'un technicien).

Pour en savoir plus :
http://www.ahmct.ucdavis.edu/cracks/tmrr.htm

L'Homme transformé : exposition à la Cité des Sciences
JPB 17/11/2001

La Cité des sciences et de l'industrie présente jusqu'à janvier 2003 une exposition consacrée à la vie artificielle, à la robotique et aux diverses techniques transformant la réalité. "L'homme transformé" montre au visiteur comment les technologies issues du numérique, du moléculaire, de la robotique et des télécommunications modifient notre conception de l'Homme et créent de nouveaux enjeux, de nouveaux espoirs et de nouvelles craintes pour l'avenir.
Plateau L2 d'Explora.

Pour en savoir plus :
Le site de l'exposition : http://www.cite-sciences.fr/francais/ala_cite/expo/tempo/defis/homtrans/index.htm
Le site de Christa Sommerer et Laurent Mignonneau : http://www.mic.atr.co.jp/~christa/WORKS/index.html

Mon robot et moi : une véritable histoire d'amour...
CJ 13/11/2001

Les robots ludiques comme les animaux en peluche dotés d'intelligence artificielle représentent un vaste marché potentiel pour les Japonais. Mais pour les médecins nippons, ils sont bien plus que de simples jouets  : ils peuvent faire office de compagnons auprès des personnes âgées vivant seules.
Le magazine Asiaweek rapporte ainsi que Tomoko Komiyama, femme âgée de 74 ans, a participé pendant un an à Osaka à une expérience liant l'Homme à la machine. «Quand j'ai regardé ses grands yeux bruns, je suis tombée amoureuse après des années de solitude», explique-t-elle en désignant "Wandakun", une peluche Koala. Pourtant, ce robot n'est pas des plus interactif : il se tortille quand on le choie, chante et dit quelques expressions. Cependant, Komiyama lui parle très souvent et lui a même tricoté des chandails "pour maintenir ses circuits bien chaud pendant l'hiver".
Akimitsu Yokoyama, médecin au Yamato City Hospital situé près de Tokyo, pense que ces robots-peluches pourront être aussi très utiles en milieu hospitalier. D'après lui, "ils pourront même s'avérer meilleurs confidents qu'un être humain, sachant que la culture japonaise n'encourage pas à révéler ses émotions aux autres. Pour nous, il est plus facile d'exprimer ses émotions auprès d'un robot"...

Pour en savoir plus :
Asia Week : http://www.asiaweek.com/asiaweek/magazine/life/0,8782,182326,00.htm

Une voiture qui se gare toute seule ?
CJ 13/11/2001

La firme britannique Roke Manor Research a développé le "Parking assistant", prototype permettant à une automobile d'évaluer la place dont elle a besoin pour se garer. Le système, qui utilise la technologie des MEMS (Micro-Electro-Mechanical-Systems), se compose notamment de mini-radars et de caméras miniatures placés sur le véhicule. Par le biais d'un moniteur, le conducteur obtient instantanément les données et les conseils lui permettant de positionner au mieux sa voiture. Bryan Rickett, le concepteur, espère que son invention équipera  l'ensemble des voitures d'ici quelques années.

En savoir plus :
Site de Roke Manor Research : http://www.roke.co.uk/

Vision assistée par ordinateur pour les malvoyants
CJ 13/11/01

James Ferwerda, chercheur à l'université américaine de Cornell, travaille au développement d'un système de simulation informatique de ce que perçoivent les personnes souffrant d'acuité visuelle réduite. Objectif : modéliser à partir de ces simulations des images du monde réel capables d'être comprises par les malvoyants. Ce projet devrait être financé pendant trois ans par la National Science Fundation Information Technology Research Program, à hauteur de 450000 $. A terme, il devrait déboucher sur la création d'un appareil aidant les malvoyants à se déplacer et à lire de manière indépendante.
Plutôt que de traiter des images par l'optique, le chercheur préfère travailler sur des modèles d’appréhension de la vision assistée par ordinateur, sachant que chaque pathologie de la vision a ses caractéristiques et que chaque individu possède une appréciation personnelle de la vision du monde qui l’entoure. Des psychologues expérimentaux ont d'ailleurs déjà modélisé toute une série d’étapes intervenant dans les défauts de la vision, comme l’absorption de la lumière par les différents photorécepteurs rétiniens, le codage visuel à travers la rétine ainsi que différentes étapes d’intégration cérébrale. Dès lors, James Ferwerda espère réaliser des modèles informatiques pour chaque défaut de la vision afin de pouvoir compenser ces lacunes.
A terme, l'appareil pourrait prendre la forme de lunettes correctrices ou, plus certainement celle d'un petit casque se fixant sur la tête.

Selon le chercheur, la même technologie pourrait être utilisée afin d'offrir l'accès à la technologie internet au malvoyants.

Pour en savoir plus :
Page personnelle de James Ferwerda : http://www.graphics.cornell.edu/~jaf
Communiqué de presse de la Cornell University : http://www.news.cornell.edu/releases/Nov01/lovision.ws.html

Revue Micros et Robots : le n°2 est paru
CJ 12/11/2001

Le n°2 de Micros et Robots est paru en novembre. Animée entre autre par Frédéric Giamarchi, qui vient de sortir avec Laurent Flores le livre "Construisons nos robots mobiles", cette nouvelle revue entièrement consacrée à la robotique passionnera tous les roboticiens.
Au sommaire de ce numéro, axé particulièrement sur les robots insectoïdes : robots en kit à réaliser (microbug rampant, robot scarabée), notions élémentaires de mécanique pour les profanes, conseils pour utiliser divers capteurs qui améliorent le comportement de votre robot dans son environnement (réalisation d'un détecteur optique et à moustache, détecteur d'obstacles, télémètre à ultrasons), réalisation de robots (plate-forme de base pour bien débuter en robotique, robot Minilux, robot scarabée ou coccinelle, robot bestiole, robot chercheur de balise), carte de commande, balise infrarouge...
Un coffret de deux CD-ROM donnant tous les schémas des circuits imprimés et programmes des montages présentés, accompagnés de vidéos montrant différents robots en action sont par ailleurs disponibles contre 25F de participation de frais d'emballage et d'envoi, dans la limite des stocks disponibles.

Pour en savoir plus :
Editorial du n°2 : http://www.eprat.com/MROBOTS/MR2/editoMR.htm
Sommaire du n°2 : http://www.eprat.com/MROBOTS/MR2/IndexMR.htm
Sommaire du n°1 : http://www.eprat.com/MROBOTS/MR1/MR1.htm

Visioconférence en relief
CJ 12/11/2001

Sur le principe de la visio conférence et d'un système de simulation de relief, une société texane propose "Teleportec" http://www.teleportec.com/, qui permet enfin aux différents intervenants de se voir les uns les autres en 3D.
 
Avec ce système, qui n'a aucun équivalent à ce jour, la compagnie espère emporter 5 à 8% du marché mondial de la vidéoconférence, estimé à 5 milliards en 2007.

Un logiciel de reconnaissance des véhicules sur les photos aériennes 
CJ 12/11/2001

Les chercheurs allemands de l'institut Fraunhofer IITB de Kalsruhe travaillent au développement du logiciel "Recceman" (Reconnaissance Manual). Actuellement en phase de test, ce logiciel permet de déterminer rapidement et sans erreur le type de véhicule observé sur des images aériennes. Rappelons en effet que bien souvent, les analystes de telles images ne sont pas toujours capables de discerner sans erreur si les véhicules en présence sont civils ou militaires, du fait de photos souvent floues et déformées par l'atmosphère : lacunes s'avérant notamment inacceptables en temps de conflit armé.
En cas de doute des analyste, il suffit d'entrer certaines caractéristiques, par exemple le nombre d'essieux ou la présence d'un petit canon. Le logiciel fournit alors instantanément une base de données de tous les véhicules pouvant correspondre à cette description et une liste des caractéristiques permettant de différencier les véhicules restants.

Pour en savoir plus :
http://www.iitb.fhg.de/servlet/is/2025/(en allemand)

© Automates Intelligents 2001