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La guerre mondiale du cerveau. Riposte américaine
Human Brain Project, un grand projet européen sur le cerveau humain
Relancer la coopération scientifique entre la France et l'Afrique

27 Décembre 2001
Jean-Paul Baquiast et Christophe Jacquemin

La robotique autonome.
L’état des lieux en France

Après plus d'un an de publication de notre revue (le premier numéro remonte à octobre 2000) il nous a paru intéressant de proposer un état des lieux rapide de la robotique autonome en France. Nous nous excusons auprès de tous ceux que nous n'avons pu citer pour ne pas trop alourdir cet article.

Discipline en émergence, la robotique autonome se situe au cœur d’un vaste domaine interdisciplinaire, allant des sciences de l’automate aux neuro-sciences intégratives et aux sciences cognitives, en passant notamment par la biologie et le bio-mimétisme. Les sciences sociales et humaines sont également de plus en plus concernées.
Dans les pays qui, comme les Etats-Unis et le Japon, considèrent les divers aspects de la robotique et de la vie artificielle comme un enjeu de puissance militaire ou économique à déployer dans leurs zones géographiques d’influence ainsi que dans l’espace, la robotique autonome bénéficie d’une vision et d’une stratégie globales ainsi que de moyens importants  en chercheurs et en crédits. La position de la France est plus difficile à apprécier de manière objective, faute d’études comparatives. Elle dispose de quelques laboratoires au niveau des meilleurs mais si les financements se sont accrus récemment, la conscience des enjeux ne s’est pas encore assez répandue dans la communauté scientifique ou le corps social, si bien que l’interdisciplinarité ou la formation sont encore insuffisantes.

Les acteurs

Parmi les acteurs français de la robotique autonome ­le terme désignant ici le «robot évolutif, capable d’apprendre et de se fixer lui-même ses propres objectifs», autonome s’entendant comme «doté de capacités d’adaptation face à un environnement aléatoire»­, nous mentionnerons particulièrement: 

- le Lip6(1) avec, avec au sein du thème Oasis, L'animatlab(2) qui développe en coopération avec d’autres laboratoires et l’industrie divers programmes concernant des robots adaptatifs inspirés des animaux. Le projet Psikarpax vise par exemple à synthétiser dans un robot des données biologiques concernant la navigation et la sélection de l’action chez le rat réel. Son architecture de contrôle inspirée des structures nerveuses de celui-ci apprendra sans être supervisée par un humain à construire des cartes cognitives de l’environnement et enchaîner des actions de façon adéquate; ALPhA vise le contrôle automatique d'un animal volant (dirigeable) par développement et évolution d’algorithmes évolutionnistes au sein de réseaux de neurones formels; IRON souhaite intégrer les processus précédents (apprentissage, développement et évolution) dans un robot dynamiquement reconfigurable. Le projet MICRobES, quant à lui, est une expérience de robotique collective étudiant l'adaptation à long terme d'une microsociété de robots autonomes dans un environnement occupé par une collectivité humaine.
L’Animatlab comprend 12 chercheurs, dont 3 titulaires, son  budget annuel  hors dépenses courantes est de 200KF environ. La conférence internationale SAB2000 organisée par l’Association pour les comportements adaptatifs en septembre 2000 s’est tenue en France. Organisée et présidée par Jean-Arcady Meyer et Alain Berthoz, elle a rassemblé 350 chercheurs et enregistré 10 contributions de scientifiques français (parmi les cinquante présents qui étaient souvent de jeunes chercheurs).

- L’Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (INRIA), qui entretient notamment 4 thèmes de recherche couvrant un vaste champ de l’automatisme, avec par exemple, au sein du thème «Interaction homme-machine, images, données, connaissances»(3) des projets tels que «Machine Intelligente Autonome, «BIP» (conception et contrôle de robots marcheurs et applications)  ou «ICARE » (Instrumentation, Commande et Architecture des Robots Evolués). Doctorants compris, ces trois projets regroupent plus d’une quarantaine de chercheurs.

- Le Service de Robotique et Systèmes Interactifs (SRSI) du CEA-LIST (Laboratoire d’intégration des systèmes et des technologies) qui travaille notamment sur les robots d'intervention en milieu hostile (nucléaire, milieu sous-marins…). Composé d’une quarantaine de chercheurs-ingénieurs, il est notamment associé au Laboratoire de robotique de Paris (spécialiste en robotique mobile autonome) et l’université d’Evry dans le cadre d’un laboratoire commun «Teléopération et réalité virtuelle» et fait partie du réseau européen Clawar (Climbing et Walking Robots(4), réseau d’excellence en robotique.

- Le Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes(LAAS) du CNRS, au sein duquel figure le groupe «Robotique et Intelligence Artificielle»(5) qui s’attache à l’étude et la conception de machines autonomes. Regroupant quelque 50 chercheurs, on y distingue des projets comme « Robotique de service» mettant en jeu la variabilité de l’environnement, et «Robotique d’intervention» mettant en avant des problèmes de déplacement, de navigation, de perception, et de modélisation dans des environnements d'extérieur, non structurés, inconnus ou très partiellement modélisés.

Un certain nombre d’autres universités ou organismes, que nous ne pouvons citer ici faute de place, participent à l’effort, de plus en plus buissonnant. Mais tous souffrent encore d’un manque de moyens et d’appuis industriels, qui ne leur permet pas de valoriser convenablement leurs recherches. Cette situation n’est pas propre à la robotique, mais n’en est pas moins grave. Signalons toutefois la création récente de la start-up Wany SA(6) consacrée à la robotique ludique. Cette entreprise, qui vise le marché mondial, a été créée par un ancien chercheur du  Laboratoire d’informatique, de robotique et de microélectronique de Montpellier (LIRMM), lauréat du 2ème concours d’aide à la création d’entreprises de technologies innovantes lancé par le ministère de la Recherche. Elle montre la voie aux initiatives nécessaires pour créer de nouveaux marchés rentables.

Il existe aussi en France des équipes de jeunes scientifiques et associations d’étudiants qui participent avec succès à diverses réalisations ou à des coupes de robotique entre établissements d’enseignement. A titre privé, l’Association des jeunes chercheurs en robotique(7) propose un inventaire intéressant des chercheurs, projets et sponsors qu’elle a pu identifier. Le véritable engouement des jeunes - cela commence dès le lycée(8) -  pour les coupes de robotique se confirme d’année en année. En matière internationale, même si la France est présente au sein de compétitions telles que la Robocup, ou Coupe du monde des robots footballeurs, les moyens manquent sévèrement.  «Faute de moyens, les chercheurs français négligent trop les manifestations médiatiques internationales », explique Dominique Duhaut, chercheur français faisant partie du Comité d’organisation de cette manifestation sur l’Europe. «Cela coûte très cher ; il faut compter près d’un million de francs pour 5 robots, et il n’y a presque aucun mécénat en la matière».
Dans un tout autre domaine, l'International Aerial Robotics Competition qui s'est tenue le 21 juillet à Webster Field dans l'Etat de Maryland et qui a confronté 15 équipes (dont 1 allemande) ne comptait pour sa part aucune présence française. Le thème aurait dû pourtant mobiliser notre industrie aérospatiale, car il s’agissait ici de présenter  des drones comportant des robots embarqués, domaine dans lequel les retombées militaires et économiques seront nombreuses, comme on le voit en ce moment.

Les financements

La robotique autonome évolutive relève des thèmes désormais encadrés et financés en partie par le nouveau département STIC du CNRS, mis en place en octobre 2000(9). Ketty Schwartz, directrice de la recherche au ministère de la Recherche, a récemment confirmé au nom du ministre que le thème fait partie des priorités de son domaine(10).
Le département STIC (Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication) regroupe, au sens large, 110 unités de recherche. Pour 2002, 47 Actions Spécifiques sont actuellement lancées, proposant des financements de 150 à 500 KF par projet. Certaines intéressent la robotique autonome(11). Les nouvelles actions du CNRS «Jeune équipe, mobilité et jeune chercheur» ou "Projet-Equipe Multilaboratoire" -qui visent au décloisonnement entre laboratoires, départements et organismes- intéressent aussi le sujet. Par ailleurs, un appel à propositions doté d'une enveloppe de 6 millions de francs (MF) a été bouclé fin septembre dernier dans le cadre du programme interdisciplinaire du CNRS «Robotique et entités artificielles» (ROBEA) lancé en mai 2001(12).

Le CNRS n’a pas encore établi de recensement officiel des recherches entreprises ou en projet dans cette nébuleuse, non plus que des moyens affectés, en hommes et en crédits. Il n’existe pas non plus d’évaluation comparée de ce qui se fait en France et dans les autres pays, tant dans le domaine public que sous contrats du secteur privé, très nombreux à l’étranger, et qui semblent encore rares en France.

En élargissant l’approche  et outre le programme thématique interdisciplinaire «Cognition et Traitement de l’Information» du CNRS, signalons les deux Actions Concertées Incitatives (ACI), lancées par le ministère de la Recherche et financées par le Fonds National de la Science: l’ACI Neurosciences intégratives et computationnelles(13), placée sous la direction d’Alain Berthoz (10 MF pour 2001) et  ’ACI Cognitique (25 MF en 1999, 33 en 2000, 35 en 2001 et devant être du même ordre en 2002) sous la direction de Catherine Fuchs(14). L’objet est d’encourager les travaux interdisciplinaires, dont la robotique ne pourra que bénéficier (dans le cadre d’appels à propositions, l’ACI Cognitique a par exemple financé des projets comme «Systèmes de navigation biologiques et artificiels» faisant intervenir un robot autonome, ou encore  «Apprentissage bayésien intersensoriel de structures phonologique pour un androïde bébé»…).
Notons que ces actions ont été lancées à la suite de nombreuses interventions de scientifiques faisant valoir le grave retard (le terme était, pour l’ACI Neurosciences «retard et carence absolument dramatiques») que la France prenait dans ces domaines.

On mentionnera finalement le soutien du ministère de la Recherche au transfert et à la valorisation des résultats de recherche, notamment au travers des Réseaux de recherche et d'innovation technologiques. Bien des domaines de recherche qui interviennent dans la robotique autonome pourraient y trouver un appui, par exemple grâce aux recherches en  micro-électronique et micro-composants présentes au sein du Réseau National micro et nanotechnologies(15), pour ne citer que celui-ci.

Dans le 5ème Programme Communautaire de Recherche-Développement de l’Union européenne (1998-2002), qui propose quelques financements aux recherches coopératives sur les robots autonomes, les projets concernent principalement le domaine de l’exploration des milieux dangereux ou hors d’atteinte. Là encore, on ne voit pas d’orientation forte en vue de projets-phares(16), le thème de la robotique autonome n’existant pas en tant que tel au sein du Programme-Cadre. Les chercheurs constatent également que, face à la concurrence extra-européenne, les forces des pays européens ont plus tendance à s’affronter qu’à s’unir, faute sans doute d’affichage politique suffisamment fort.

Un retard français ?

Bien qu’honorable, la position de la France n’est pas, selon nous, à la hauteur de la compétition internationale. Différentes raisons peuvent l’expliquer. Nous n’en mentionnerons qu’une, hors le manque de prise de conscience des enjeux par les décideurs et les hommes politiques en général : celle de la difficulté de mener des carrières interdisciplinaires dans le cadre académique. Lors d’une interview accordée à notre magazine (novembre 2000), Jean-Arcady Meyer, directeur de l’Animatlab, regrettait notamment qu’il n’y ait «aucun rapport entre le soutien et l'encouragement officiellement affichés et la réalité des faits», constatant aussi que le domaine de la robotique d'inspiration biologique «n’aura aucun avenir au plan institutionnel  tant qu'on se contentera de dire au CNRS et à l'Université qu'il faut favoriser les recherches pluridisciplinaires, tout en défavorisant les carrières de ceux qui les pratiquent». 

Outre la demande de moyens souvent évoquée par les chercheurs, la réalisation d’une véritable interdisciplinarité – laquelle est bien présente dans des pays comme les USA ou le Japon - semble aujourd’hui constituer la principale condition d’un véritable essor de la discipline «robotique autonome» dans notre pays, appelée à jouer un rôle économique considérable dans les années qui viennent. Mais comment développer cette interdisciplinarité et cette excellence lorsque l’on sait, par exemple, que le domaine robotique/intelligence artificielle ne commence le plus souvent à être enseigné à l’université qu’à partir du DEA(17). Face à la pénurie d’étudiants s’inscrivant aujourd’hui dans des cursus scientifiques, pourquoi ne pas profiter du vif intérêt des jeunes pour la robotique afin de changer cet état de fait ?

Faut-il conclure de ce bilan mitigé à l’existence d’un retard global français en matière de robotique ?  C’est en tout cas l’une des conclusions qui semble s’être dégagée du Colloque «Robots, avenir de l’homme ou homme de l’avenir»(18) tenu au Sénat le 27 juin dernier.
Pour notre part, nous ajouterions que ce dont la communauté scientifique et technologique a besoin aujourd'hui, c'est moins de crédits que d'un discours mobilisateur du chef du gouvernement, un peu analogue au discours fondateur d'Hourtin prononcé par le Premier ministre en 1997 pour lancer l'Internet en France.


(1) http://www-poleia.lip6.fr/OASIS/   Remonter d'où l'on vient
(2)  Contraction « d’animal artificiel ». L'approche animat postule que les mécanismes sous-tendant les comportements adaptatifs doivent impérativement être étudiés et conçus en situation, c'est à dire en tenant compte des buts que l'animat essaie d'atteindre et des opportunités que l'environnement lui offre pour réaliser ces buts http://www-poleia.lip6.fr/ANIMATLAB/.
Voir aussi notre interview de Jean-Arcady Meyer et Agnès Guillot http://www.automatesintelligents.com/interviews/2001/oct/guillot_meyer.html

 Remonter d'où l'on vient
(3)  http://www.inria.fr/recherche/equipes/projets_theme3.fr.html  Remonter d'où l'on vient
(4) http://www.uwe.ac.uk/clawar  Remonter d'où l'on vient
(5) http://www.laas.fr/RIA/RIA.html Remonter d'où l'on vient
(6)  http://www.wany.fr/ ; voir aussi notre interview d'Erwann Lavarec, le créateur de la société Wany http://www.automatesintelligents.com/interviews/2000/nov/lavarec.html Remonter d'où l'on vient
(7) http://www.ajcr.free.fr/ Remonter d'où l'on vient
(8) Voir notre article : Nanobapt, un lycéen passionné de robotique http://www.automatesintelligents.com/interviews/2001/jan/nanobapt.html Remonter d'où l'on vient
(9) STIC http://www.cnrs.fr/STIC/ Voir aussi notre interview du directeur Francis Jutand  http://www.automatesintelligents.com/interviews/2001/juin/f_jutand.html Remonter d'où l'on vient
(10)   Exposé au colloque organisé par le Sénat sur le thème de la robotique le 27 juin 2001 : voir http://www.automatesintelligents.com/manif/2001/juin/senat.html et http://www.recherche.gouv.fr/discours/2001/robot.htm Remonter d'où l'on vient
(11) http://www.cnrs.fr/STIC/html/action/actions_du_departement-AS.htm Remonter d'où l'on vient
(12) Voir : http://www.laas.fr/robea/ Remonter d'où l'on vient
(13) Voir : http://www.recherche.gouv.fr/recherche/aci/neuro.htm Remonter d'où l'on vient
(14) Voir : http://www.recherche.gouv.fr/recherche/aci/cognib.htm  ainsi qu’une interview de Catherine Fuchs (mars 2001) dans lequel est évoqué le thème de la robotique http://www.automatesintelligents.com/interviews/2001/mar/c_fuchs.html  Remonter d'où l'on vient
(15)  http://www.rmnt.org/ . A propos de ces réseaux, voir : http://www.recherche.gouv.fr/technologie/reseaux/default.htm Remonter d'où l'on vient
(16)  IST European key action: Machines that live http://www.cordis.lu/ist/fetni.htm Remonter d'où l'on vient
(17)  Et encore, souvent simplement sous forme de modules.
Citons l’initiative intéressante de Frédéric Giamarchi , enseignant en électronique et informatique industrielle à l'Institut Universitaire de Technologie de Nîmes, qui, en faisant réaliser de façon ludique de petits robots mobiles à ses étudiants, les initie aux fonctions de base de l'électronique. Une initiation qui débouche l'année suivante sur la programmation d'un robot, dans le cadre de Travaux de réalisation. Voir notre interview :
http://www.automatesintelligents.com/interviews/2001/mai/f_giamarchi.html
Remonter d'où l'on vient
(18)  Voir : http://www.automatesintelligents.com/manif/2001/juin/senat.html Remonter d'où l'on vient

© Automates Intelligents 2001

 

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