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20 Septembre 2001

Jean-Paul Baquiast et Christophe Jacquemin

Pour une recherche scientifique associant la robotique et les autres disciplines

La robotique évolutive, comme on le sait, se développe selon une méthode constructiviste générative. Les robots apprennent progressivement ce que savent les hommes grâce aux capacités d'acquisition dont ils disposent. L'exemple souvent cité du robot Cog du MIT est significatif. Il s'agit en fait d'une plate-forme qui peut apprendre des comportements et contenus cognitifs très variés, en fonction des milieux et domaines avec lesquels elle est mise en interaction. Chaque mois qui s'écoule lui permet de nouveaux progrès. Selon son "père" Rodney Brooks, interviewé par François de Closets dans un film produit par France2 on pourra progressivement la doter d'une "culture générale", couvrant un registre croissant  de connaissances, comme un enfant que l'on éduque de façon en faire face aux aléas d'une vie non programmée à l'avance. On pourra au contraire lui donner des aptitudes plus spécialisées et plus pointues, par exemple pour lui permettre de s'adapter à des tâches différentes dans des milieux différents, par exemple l'exploration d'un milieu hostile ou la réalisation d'une opération de chirurgie.

Ajoutons qu'au fur et à mesure que ces tâches deviendront plus complexes,  il sera possible de reconfigurer les composants du robot (en attendant qu'il le fasse en partie lui-même). C'est-à-dire que le robot grandira tel un enfant, non seulement en sagesse mais en taille et en performances physiques. Les puces FPGA de plus en plus miniaturisées augmenteront les capacités adaptatives de son cerveau, tandis que chaque plate-forme pourra être dotée d'organes senseurs et effecteurs de plus en plus efficaces, travaillant aussi bien dans le domaine moléculaire que dans le champ cosmique (par exemple couplés avec les plus récents des instruments d'observation astronomique).

On voit sans peine ce qui pourra advenir de tels progrès. La première conséquence, de grande ampleur, sera d'obtenir des robots accumulant sans limites autres que matérielles (mais la loi de Moore pourvoira encore un certain nombre d'années à ce que ces limites soient reculées) des connaissances et des capacités d'invention. On pourra réaliser un super Cog unique doté de capacités considérables, dont l'intégration sous forme d'un méta-système complexe pourra produire des conséquences heuristiques absolument inattendues. On pourra aussi obtenir, sans doute plus rapidement et avec des modalités d'intégration plus souples, des Cogs spécialisés, mais interconnectés en réseau.

La seconde conséquence sera autrement plus révolutionnaire encore. Les scientifiques de toutes disciplines ne semblent pas encore avoir bien pris la mesure de ce qui va se produire.

Il suffit pour le comprendre de se souvenir de ce qui s'est passé avec le développement de l'informatique et de l'Internet dans les sciences. Longtemps considérée par les théoriciens comme une technique d'ingénieur, sinon de secrétariat technique, dont il fallait bien se garder de se servir soi-même, l'informatique est désormais l'instrument indispensable de la recherche. Sans devenir - malheureusement encore - les très bons informaticiens qu'ils devraient être, les scientifiques de toutes disciplines ont appris à utiliser l'informatique et les réseaux dans leurs recherches quotidiennes, perfectionnant de ce fait beaucoup de façons de poser ou résoudre leurs problèmes.

Il en sera de même avec la robotique. Ou bien telle discipline exigera pour progresser le robot complet, avec sa mémoire évolutive et ses divers organes senseurs et effecteurs. Dans ce cas, le laboratoire se procurera l'un d'entre eux et le développera en fonction de ses besoins. Ou bien, dans des sciences moins physiques, il suffira d'importer le cerveau du robot, avec ses neurones formels et son algorithmique génétique, afin de le faire travailler à l'enrichissement des modèles de la discipline considérée.

Pour que l'effet de synergie pouvant résulter de ces travaux soit maximisé, il conviendra évidemment que les chercheurs des diverses disciplines mettent en commun leurs expériences, tant entre eux qu'avec les spécialistes de la robotique généraliste de pointe, celle qui fera évoluer les plate-formes et les outils communs.

Beaucoup reste à faire pour qu'un tel objectif se réalise, compte-tenu de ce qui demeure encore profondément inscrit dans les esprits des scientifiques non roboticiens et non informaticiens : peur du réductionnisme, peur de la concurrence d'éventuels compétiteurs, conviction que leur pensée seule est source de découverte et qu'elle n'a pas besoin d'artefacts pour mieux fonctionner. Ces survivances sont particulièrement fortes chez les mandarins, voire chez les jeunes chercheurs de la vielle Europe⁽¹⁾. Mais si les savants de pays moins conservateurs, Etats-Unis et Japon, montrent les bons résultats du co-développement robotique/intelligence artificielle et sciences plus traditionnelles, les esprits devront bien évoluer chez nous. Ce sera en effet évoluer ou dépérir.

En dehors de ce que font déjà, et pourront faire, les institutions pour favoriser ce travail interdisciplinaire, véritable enjeu pour le grand bond en avant qui s'impose à la science toute entière⁽²⁾,  on pourrait concevoir que des communautés de chercheurs déjà convaincus se formalisent un peu plus, et réalisent des démonstrateurs pédagogiques, notamment sur le web, afin de convaincre leurs collègues de l'intérêt de la démarche. Si nous n'avons pas en France l'avance de Rodney Brooks et de ses équipes, nous pouvons cependant disposer de plate-formes évolutionnaires de très bon niveau. Plus difficile sera la mutation des esprits. Elle a l'avantage de ne pas exiger des budgets de recherche considérables, mais elle demande par contre pas mal de bonne volonté. Ceci est une autre histoire, sur laquelle nous reviendrons peut-être.

(1) Il faut dire que si les défenseurs d'une nouvelle forme de science, utilisant des outils évolutionnistes,  annoncent aux scientifiques plus traditionnels qu'il faut mettre à la corbeille  toutes les théories et tous les acquis, ils ne seront pas crédibles. La science s'est toujours construite par couches superposées, les nouvelles reprenant et finalement valorisant les anciennes. Il en sera de même avec ce que Stephen Wolfram appelle A new kind of science (voir notre article dans le précédent numéro).
(2) Voir aussi un précédent éditorial: évolution naturelle, évolution artificielle.

Voir aussi : La robotique est-elle une technologie ou une science

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