Georgia Tech : des nouveaux algorithmes pour gérer une flotte voitures autonomes

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A l’Institut Technologique de Géorgie, Georgia Tech, trois chercheurs ont peut-être trouvé une solution pour gérer simultanément plusieurs robots aux objectifs divergents, et ce, en évitant toute collision.

Le dilemme des systèmes multi-agents

Le contrôle d’un système constitué de plusieurs agents est une véritable plaie pour tous les programmeurs et roboticiens. D’autant plus lorsque leurs missions divergent. Il existe bien des techniques (comme le contrôle par la pensée de l’Université de l’Arizona) mais elles sont souvent trop radicales et ôtent ainsi toute efficacité au système. Pour parvenir à maîtriser ces systèmes multi-agents, il faut s’armer de patience, réaliser d’innombrables calculs, mener des expériences pour les vérifier, puis apporter les modifications nécessaires pour à nouveau retenter sa chance. C’est le cycle perpétuel de la recherche scientifique.

Aussi, c’est uniquement lorsqu’une équipe parvient à un certain degré d’affinement qu’elle se permet de publier un article universitaire, et mieux, une vidéo illustrant le succès de leur démarche.

C’est le cas d’une équipe de chercheurs du laboratoire de robotique et de systèmes intelligents de Georgia Tech (GRITS). Magnus Egerstdet, Li Wang et Aaron D’Ames travaillent à la conception d’un programme de gestion de plusieurs robots en simultané. L’idée étant de programmer des algorithmes suffisamment fins pour éviter toute collision. Une étape pas si difficile à réaliser puisque de nombreux dispositifs permettent déjà ce genre de sécurité.

Le problème est tout autre. Pour éviter un choc, le dispositif de détection d’obstacle est en réalité bien souvent trop efficace : « lorsque vous avez un grand nombre de robots, ils doivent être si concentrés pour ne pas se rentrer dedans qu’ils en viennent à stopper leur course » explique Magnus Egerstedt. Selon lui, leurs mécanismes de sécurité prennent le pas sur l’accomplissement de leur mission au point de mettre fin à leur course. Toute la difficulté réside donc dans l’équilibre entre réalisation de l’objectif et sécurité des autres ou de soi.

Georgia Tech a peut-être la solution

Après avoir évoqué la question des priorités d’objectifs vis-à-vis des humains dans un manuel de savoir-vivre, Georgia Tech veut aider les robots à réaliser une mission de groupe sans se rentrer les uns dans les autres.

Les nouveaux algorithmes que les trois chercheurs ont écrit permettraient à ces mêmes robots d’accomplir leur mission tout en évitant d’éventuels chocs et de le faire de manière optimale.

Dans la vidéo de présentation, rien ne semble les arrêter. Qu’ils soient quatre à se diriger en ligne droite vers un point unique, ou bien huit à avancer par paires depuis quatre points de départ, ils semblent toujours avoir la solution. Mieux encore, lorsqu’ils sont confrontés à un autre robot qui ne dispose pas de ces fameux algorithmes et qui n’en fait donc « qu’à sa tête », ceux-ci parviennent à s’adapter et à retrouver leur chemin, bien qu’avec plus de difficultés.

Ils ont expérimenté leur solution sur un nombre différent de robots, et visiblement il n’y a pas de limite. Peu importe le nombre de machines présentes dans un espace, celles-ci trouveront toujours le moyen d’éviter leurs compères sans contrevenir à leur mission. D’après eux, leur solution est « extrêmement peu invasive« . Egerstedt explique : « notre système permet aux robots d’apporter le moins de modifications à leur trajectoire d’origine afin d’accomplir leur mission sans se rentrer les uns dans les autres« .

Alors que notre société future promet d’être peuplée de systèmes autonomes divers et variés, il nous faudra trouver des solutions pour s’assurer que tous agissent de concert. L’industrie de la voiture autonome pourrait notamment grandement bénéficier de tels algorithmes. Sans un système de gestion intelligent, imaginez le désastre dans un grand carrefour.


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