D’étranges structures molles dessinent le futur de la robotique

Des scientifiques du Creative Machines Lab de l’Université de Cornell et du Laboratoire d’Intelligence Artificielle de l’Université du Wyoming ont mis au point une simulation informatique de l’évolution à travers le temps d’un robot mou. Cette simulation virtuelle permet d’observer le comportement évolutif de ce type d’objet.

« Ce n’est pas l’homme qui a conçu ça, c’est l’évolution. » Voilà comment résume Jeff Clune son travail. Professeur d’université à Wyoming, c’est lui et son équipe qui ont réalisé ce travail en s’appuyant sur un puissant algorithme généré par un CPPN (compositional pattern-producing network). Il permet de modéliser par ordinateur les processus d’échange qui s’opèrent entre chaque neurone du cerveau humain.

En partant d’une structure basique, une sorte de cube non rempli, formé d’une multitude de petits cubes, l’équipe est parvenue à conceptualiser ce que deviendrait ce robot mou au fil du temps, génération après génération, en s’adaptant continuellement à son environnement. Dans l’exemple ci-dessous, à force de rencontrer le même type d’obstacle, une sorte de « dent » a poussé chez cette « créature molle ».

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Cela pourrait s’apparenter à une sélection naturelle en robotique. En se basant sur des modèles qui existent en biologie, le programme informatique sélectionne les voies d’évolution les plus probables pour le biorobot, en analysant les informations sur son environnement et sa vitesse de déplacement.

L’objet modélisé se compose de quatre types de pixels en 3D différenciés par le code couleur suivant : rouge pour les cellules musculaires qui se contractent et relâchent ; vert pour les muscles à mémoire de forme ; turquoise pour la couche externe souple ; bleu pour la colonne vertébrale rigide.

« L’objectif est de savoir comment la sélection naturelle a pu produire sur terre toute la merveilleuse complexité qu’on peut y voir, comme les jaguars, les faucons ou l’esprit humain », a déclaré Jeff Clune à propos de ce travail de recherche, dont on peut lire la publication ici. Bien que l’approche par les algorithmes évolutifs ne fasse pas l’unanimité chez tous les scientifiques, ces chercheurs américains espèrent ouvrir une voie de réflexion pour la production des futures générations de robots.


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