NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

 

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LOGIQUE

 

Débutants

Logique

Robotique

 

Glossaire

Logique

 

 

INDEX

 

 

Logique

Introduction

Algorithmes

Automate

Robots

Machine de Turing

Systèmes experts

Rx neuronaux

Drones

Intelligence artifi.

IA Avancée

 

Sommaire de cette page

>>> Le monde des machines intelligentes

>>> Types de robots

>>>  Bots

>>> Vocabulaire de la robotique

>>> Historique

>>> Le robot Asimo

>>> Le robot Nao

>>> Robots robustes

>>> Taxer les robots?

 

 

 

 

 

 

 

Les ROBOTS

 

Monde fascinant. Beaucoup de prouesses à l'œuvre dans l'industrie. Quelques spécimens font sensation auprès du grand public. La technologie des robots permet de décupler certaines performances humaines. Pourtant elle est encore loin d'égaler l'intelligence, l'intuition et même certains gestes du quotidien des humains. Où en sommes-nous en 2015?

Le Tchèque Karel Capek (1880-1938) a utilisé le premier le mot "robot" dans une pièce de théâtre de 1920 intitulée R.U.R. Les robots s'y substituent à la main-d'œuvre humaine, puis, las d'être commandés par des hommes, se révoltent et les tuent.

 

 

Le monde des machines "intelligentes"

 

Cette illustration présente trois domaines de la robotique du simple au complexe.

*     Les systèmes réactifs, application des principes de la cybernétique, cette science qui étudie l'adaptation d'une réaction à une consigne.

*     L'exemple le plus simple étant l'asservissement, système qui contrôle l'effet de sa commande par un retour d'information mesurant l'effet produit le comparant à la consigne (boucle de rétroaction).

*     Les automates montent en grade en incorporant la capacité de mémoriser son expérience et de réagir en conséquence.

*     Les engins téléguidés (drones) sont des automates dont les consignes sont produites à distance.

*      Les robots sont des engins destinés à réaliser des tâches de manière autonome tout en prenant connaissance de leur environnement.

*       Certains sont fixes comme les robots industriels que l'on trouve sur les chaines de montage des voitures.

*       D'autres sont mobiles comme les convoyeurs se faufilant dans l'usine pour approvisionner les chaines de montage.

*       Les ingénieurs tentent d'augmenter la puissance intellectuelle de ces machines pour résoudre des problèmes complexes comme ceux qui reconnaissent les visages dans la foule.

*       Un pas de plus, et les robots savent se débrouiller dans leur environnement évolutif notamment du fait de la présence des humains parmi eux. Ce sont les robots collaboratifs.

*       Enfin, le rêve de l'homme, que le robot ressemble à l'homme en geste, en actions et en pensée. Ce sont les robots humanoïdes.

 



*        Une autre lignée de la science robotique consiste à réparer ou augmenter les capacités humaines.

*         soit en lui adjoignant des systèmes périphériques comme un exosquelette, une prothèse capable par exemple de porter de lourdes charges durant une mission en montagne.

*         soit de remplacer un organe humain de façon définitive ou même selon un mode temporaire (prothèse amovible.

*        Les technologies employées sont diverses

*         Elles tournent autour de l'informatique: ordinateurs, algorithmique, programmation.

*         Utilisation de systèmes de communication et d'interactions avec l'enivrement et avec l'homme: senseurs, capteurs, actuateur, caméras, reconnaissance et synthèse vocale, etc.

*         Ils sont dotés d'"intelligence" utilisant la technologie des systèmes expert ou de la neuronique

*        Un axe de recherche prometteur consiste à laisser le robot explorer des quantités phénoménales de possibilités et de sélectionner les plus propices à répondre à la mission qui lui est confiée. La recherche peut se faire par émulation sur ordinateur ou, même, en créant de nombreux robots (essaim) et à les laisser interagir, un peu à la manière de l'évolution des êtres vivants.

 

 

 

 

Types de robots

 

Capacités

 

*    AGV (véhicule autoguidé)

*    Nano-robots

*    Robot bionique

*    Robot humanoïde

*    Robot intelligent

*    Robot reconfigurable selon sa mission

*    Robots collaboratifs (cobots)

*    Robots en essaim (Swarm)

*    Robots mobiles

*    Robots modulaires

*    Robots souples

*      Télérobot (commandé à distance)

 

Usages

 

*    Drones (UAV, USV, UUV selon le milieu)

*    Robot de laboratoire, de recherche

*    Robots chirurgicaux

*    Robots d'aide aux handicapés

*    Robots d'assistance à l'éducation

*    Robots de diagnostique (médical, recherche minière …)

*    Robots de loisir

*    Robots de relecture et correction de texte (journalisme, édition)

*    Robots de service (opposé à robots industriels)

*    Robots destinés à l'exploitation des mines

*    Robots domestiques

*    Robots industriels (robots d'usine)

*    Robots joueur (échec, go …)

*    Robots militaires

     Robots tueurs ou SALA*

*    Sondes spatiales

*    Voiture-robot (ou sans pilote)

 

 

*SALA

SALA: Systèmes autonomes létaux d'armement, ou "robots tueurs".

LAWS: Lethal Autonomous Weapon Systems.

 

 

 

Vocabulaire

Agent conversationnel

Chabot

Chatterbot)

Robot (agent) de conversation avec un humain. Le dialogue doit être le plus sensé possible pour simuler un humain. Le test de Turing consiste à vérifier que le programme réussit l'illusion. Exemples: ELIZA et ALICE.

Androïde

Ce qui est de forme humaine: deux jambes, deux bras, un tronc, une tête.

De Andr, l'homme (masculin)

Animats

Comprendre les mécanismes qui rendent les humains autonomes et les reproduire sur des robots

Mot-valise: animal et matériel.

Anthropomorphisme

Attribution de propriétés humaine à d'autres entités: dieux, animaux, robots, etc.

Automate

Dispositif capable de comportement automatique, sans intervention d'un humain. >>>

Bionique

Robot bionique

Homme bionique

Recherche chez les vivants de modèles applicables à des systèmes techniques, à des inventions humaines. Biomimétisme

Homme bionique: remplacement d'organes (malades ou amputés ou même sains) par des éléments cybernétiques. But: amélioration des caractéristiques physiques ou mentales de l'humain

Bots

Robot logiciel, en fait programme informatique autonome. Agent supposé rende des services car doté d'une intelligence artificielle.

Exemple le plus connu: les robots logiciels qui patrouille le Net en indexant (notant) les pages pour leur utilisation par les moteurs de recherche. Ils peuvent aussi relire un texte et corriger les fautes, vérifier la cohérence des liens. Ce sont aussi les adversaires informatiques dans les jeux. Autre utilisation: évaluation des taux de correspondance pour les sites de rencontre.  Etc.

Cobot

Robot industriel et collaboratif. Il interagit avec les humains tout en accomplissant ses tâches.

Cybernétique

Science des interactions et communications dans les systèmes complexes vivants, comme non-vivants. Mécanisme de contrôle: asservissement avec boucle de rétroaction (feedback).

Idée qui consiste à dire que le tout peut plus que chaque partie prise individuellement (Ex: jambes + corps + cerveau = possibilité de courir).

Les automates, les ordinateurs, les robots sont des objets cybernétiques.

Du grec kubernêtiké, art de gouverner. prend le sens actuel en 1948 avec l'ouvrage Cybernétique et Société de Robert Wiener.

Cybionte

Super organisme conceptualisé par Joël de Rosnay. Contrepied de l'homme augmenté des transhumanistes.

Mot-valise: cybernétique et biologie

Cyborg

Organisme faite de parties organique ou artificiel, doté des fonctions du vivant

Organisme cybernétique

Homme bionique

Drone, UAV

Engin volant téléguidé. Unmanned Aerial Vehicle.

De l'anglais: faux-bourdon. >>>

Exosquelette

Robot enveloppant l'homme de manière à décupler ses capacités.

Haptique

Kinesthésie

Technologie relative à la sensation tactile, pression, force, vibrations, mouvement de l'objet touché, etc.

Moyen et interface procurant la sensation du toucher

Du grec haptikos, le contact, le toucher.

Du grec kinésie, mouvement et esthésie, sensibilité.

Homoncule

Attribution péjorative de qualités humaines.

Réplique de l'être humain (créé par l'alchimie).

Petit homme imaginaire doué d'un pouvoir surnaturel. Golem (mythologie juive).

HRI

Human Robot Interaction; interaction homme robot.

Il existe un symposium annule faisant le point sur ces recherches. Papiers présentés disponibles en pdf.

Les trois lois d'Asimov sont préfiguratrices de ces recherches.

Humanoïde

De forme humaine. Asimo est un robot humanoïde.

Ne pas confondre avec hominidé (primates) et hominoïde (famille de primates: singes anthropomorphes et homo sapiens)

Mécanotronique

Mot-valise: mécanique + électronique  + informatique

Robot, robotique

Système programmé pour exécuter des actes basés sur l'intelligence artificielle.

Du tchèque robota, travail, corvée (1921)

Transhumanistes

L'homme augmenté

Qui pensent améliorer les caractéristiques physiques et mentales des humains en utilisant les biotechnologies.

Le transhumanisme (symbole H+) est un mouvement international culturel et intellectuel.

Le journal Le monde résume ainsi: un jour, l’homme ne sera plus un mammifère. Il se libérera de son corps, ne fera plus qu’un avec l’ordinateur et, grâce à l’intelligence artificielle, accédera à l’immortalité.

VGA ou AGV

Véhicules à guidage automatique.

Automated Guided Vehicles.

Robot qui se déplace seul sans intervention humaine. Ex: approvisionnement d'une chaine de montage)

Quatre types: chariots, chariot élévateurs, transporteur de charges et véhicule de tractage.

 

 

Bref historique

Héron d'Alexandrie (10-70)

Savant grec du premier siècle.

Célèbre pour sa formule de calcul de l'aire d'un triangle quelconque.

Traité des automates: il y décrit des mécanismes destinés au théâtre.

Al-Jazari (1136-1206)

Artiste et savant arabe.

Il invente un calculateur analogique, des humanoïdes mécaniques programmables.

Leonard de Vinci (1452-1519)

Construit un robot humanoïde: un chevalier automate qui bouge les jambes et les mâchoires.

Jacques de Vaucanson (1709-1782)

Génial inventeur français

Nombreux automates. Son premier fut un joueur de flûte. Son plus célèbre: le canard qui boit, mange, s'ébroue …

Perfectionne les métiers à tisser. Ce qui va inspirer Jacquard quelques années plus tard.

 

1936

Alan Turing

(1912-1954)

Mathématicien et informaticien britannique

Il décrit un concept de machine capable de résoudre tous les problèmes mathématiques. Préfiguration des ordinateurs et des programmes du futur.

 

Voir Histoire des ordinateurs / Histoire de l'informatique

 

1941

Isaac Asimov

Les trois lois des robots.

1943

W. McCulloch

W. Pitts

Modèle de neurones artificiel.

1948

Norbert Wiener

(1894-1964)

Publie: Cybernetics et crée une nouvelle discipline scientifique, l'art du contrôle >>>

1950

Alan Turing

Il propose le test de Turing: pour réussir le test, la machine doit être confrontée (conversation anonyme) en aveugle à un humain sans qu'une tierce personne puisse distinguer qui est qui.

1957

Frank Rosenblatt

 (1928-1971)

Inventeur du perceptron, premier réseau de neurones.

1958

1972

John McCarthy

(1927-2011)

Alain Colmeraurer

Inventeur du langage LISP

Inventeur du langage PROLOG

Voir Récursivité

 

1964

à

1966

Joseph Weizenbaum

ELIZA: programme informatique qui simulait un psychothérapeute. sa conversation reformulait les questions ou en posait de nouvelles.

1965

Stanford

Début des systèmes "expert". D'abord dédié à la chimie puis à la médecine …

1967

Seymour Paper

Inventeur du langage LOGO, dit LISP sans parenthèse. On y trouve la fameuse tortue qui permet une prise en main immédiate du logiciel même par les plus jeunes. D'où le rôle éducatif de ce langage. (Que j'ai personnellement pratiqué avec mes enfants dans les années 1980).

1968

Stanley Kubrik

Film 2001 l'odyssée de l'espace d'après Arthur C. Clark

L'ordinateur HAL 9000 y est "intelligent". Il suspecte qu'on veuille le déconnecter.

HAL: Heuristically  programmed Algorithmic computer

1969

Marvin Minsky

(né en 1927)

Fondateur avec McCarthy du groupe Intelligence artificielle au MIT.

1970

Stanford

Shakey: premier robot capable de planifier la manière d'exécuter des tâches complexes.

La presse (Life) le qualifie de première personne électronique.

1975

1977

1984

/

Dessin animé avec le robot Goldorak.

Film Star Wars (George Lucas) avec le robot R2-D2.

Film Terminator (Stanley Kubrick)

1980

MIT

Intelligence artificielle distribuée (IAD): coopération entre agents (entre robots)

1984

à

2012

Lenat et Cuha

Cycorp, Inc (Texas)

Cyc: système cognitif dit classique qui tente d'assimiler le sens commun. idée: établir une base de connaissances pour application à l'intelligence artificielle. OpenCyc dernière édition de 2012.

1985

S.W. Wilson

Animats: étude de la "vie artificielle".

 

1995

 

Robotique évolutionniste: auto-adaptation à l'environnement changeant d'une population de robots. Sélection des robots les plus aptes à résister. poursuite du processus en faisant des croisements et des mutations aléatoires.

1995

à

1998

Richard Wallace

ALICE (Artificial Linguitic Internet Computer Entity): programme de conversation avec un humain basé sur des règles heuristiques (intuitive).

1996

 

Tamagotchis: animaux de compagnie virtuels.

1997

IBM

L'ordinateur Deep Blue bat Kasparov aux échecs.

1998

LEGO

Lance ses boites pour construire des robots, mindstorms.

1999

Sony

AIBO (Artificial Intelligence Robot) qui veut dire ami en japonais

Chine robot de compagnie.

 

2000

 

Approbation pour la mise en serice d'un robot télécommandé de chirurgie (da Vinci Surgical System)

2004

Epsom

Le plus petit robot hélicoptère: 10 grammes pour 7 cm de haut

2005

Université Cornell

Robots auto-réplicants  par empilements de cubes magnétiques.

2008

Pixar

Wall-E: robot orphelin dans un monde dévaqté

2012

NASA

Robonaut: un robot humanoïde à bord de la spation spatiale.

2012

Google / Toyota

Le Nevada accorde la permission de rouler au milieu du trafic à une voiture sans chauffeur.

2012

DARPA / Boston Dynamics

Pet-proto: robot humanoïde capable de suater par-dessus les obstacles, d'éviter les tous, de monter les escaliers …

LS3 – Animal de somme pour le transport de charge en mileiu accidenté (jusqu'à 200kg).

2013

Minnesota

Contrôle d'un robot volant par la pensée. Les ondes du cerveaux sont captées par des électrodes posées sur le crâne.

2013

Washington

Contrôle par la pensée d'un humain par un autre humain. Casques reliés par Internet, l'un a réussi à faire bouger le bras de l'autre. (First remote human-to-human brain interface).

Voir Chronologie des inventions / Histoire de l'informatique

 

 

 

Générations – Spéculations de Hans Moravec en 1997

1ère génération – 2010 – Intelligence du lézard;

2e  génération – 2020 – Intelligence de la souris;

3e  génération – 2040 – Intelligence du singe;

4e  génération – 2050 – Intelligence de l'homme

 

 

 

 

  

Le robot ASIMO

 

Robot humanoïde développé par Honda en 2000.

*    Vision par deux caméras avec reconnaissance de visages préenregistrés,

*    Évitement d'obstacles fixes ou en mouvement,

*    Reconnaissance de la parole et voix synthétique,

*    Obéissance aux ordres,

*    Équilibrage (Ex: un plateau avec boissons),

*    Jambes pour la marche statique (le mouvement est décomposé), et

*    Bras et mains pour la préhension.

 

ASIMO (se prononce ashimo) pour: Advanced Step In MObility). Actuellement utilisé pour l'accueil des visiteurs.

Nom en clin d'œil à l'auteur de science-fiction: Isaac Asimov. Ce mot veut dire "des jambes aussi" en japonais.

 

La version de 2014 est dotée de mains sophistiquées: capteurs tactiles et détecteurs de force. Le robot peur saisir une bouteille et dévisser le bouchon. Il peut marcher à reculons. Il possède une reconnaissance faciale améliorée Il est capable de s'exprimer par le langage des signes.

 

Versions 2000 / 2014

Taille: 1,20 m / 1,30m

Masse: 43 kg / 48 kg

 

Le robot NAO

 

Robot humanoïde développé par Aldebaran Robotics (France) en 2006.

*    Vision par deux caméras

*    Capteurs sonores et ultrasonores

*    Doté de 14 à 25 degré de liberté

*    Reconnaissance de parole et synthèse vocale

*    Reconnaissance gestuelle, de visage et d'objets

*    Zone tactiles sur la tête et sur les mains

Proposé comme plate-forme de développement pour la recherche et pour l'éducation.

Multi-usage, selon la programmation qui sera réalisée. Notamment robot d'assistance aux personnes âgées.

7 000 exemplaires vendus en avril 2015.

 

Taille: 58 cm

Masse: 4,8 kg

 

 

 

 

Robots robustes auto-adaptatifs

 

Contexte

Avril 2015

Chercheurs franco-américains de l’université Pierre et Marie Curie à Paris et de l’université du Wyoming à Laramie aux États-Unis.

Antoine Cully (26 ans), Jeff Clune, Danesh Tarapore et Jean-Baptiste Mouret.

 

 

Applications

Pour applications militaires

Pour l'exploration spatiale ou sous-marine

Pour les robots qui évoluent en milieux hostiles (centrales nucléaires)

Pour des tâches complexes dans des zones sinistrées et hostiles,

Pour rendre plus autonomes les robots d’assistance aux personnes. 

 

Technologie

Robot doté de six pattes (hexapode).

Algorithme intelligence artificielle d’apprentissage évolutionniste.

Recherche des alternatives afin de poursuivre sa tâche après avoir été endommagé.

Réaction résultant de son expérience et non sur la base d'une programmation préalable.

La nouveauté de cette technologie: accélération de la recherche à l'aide d'une "cartographie" des comportements les plus performants.

 

Implémentation

Le robot apprend à marcher en testant toutes les combinaisons de ses articulations (1047). Tests émulés sur ordinateur.

Sélection de 13 000 comportements les plus adaptés (semblable à la sélection darwinienne du monde vivant; biomimétisme).

Cela fait, introduction de détérioration sur le robot, lequel va poursuivre son activité en sélectionnant, suite à un processus par essais-erreurs,  le comportement le plus adapté suite à son expérience mémorisée.

 

Anglais: Robots that can adapt like animals « le robot s’adapte, comme un animal 

Source: Le premier robot qui s’adapte aux pannes en deux minutesNathaniel Herzberg – Le Monde – 27/05/2015

 

Taxation des robots?

 

Trois formes ou conceptions du futur avec les robots:

*       le numérique, la robotique et l'intelligence artificielle (IA) vont raréfier les emplois. Instauration d'un revenu universel pour que chacun vive décemment, prestation financée par la taxation des robots

*       la destruction créatrice à venir est particulièrement rapide et vigoureuse. Certaines professions disparaissent, alors que d'autres sont créées, mais pas assez rapidement. Alors, l'État applique aux robots les mêmes cotisations sociales et taxes que celles qui frappent les individus qu'ils remplacent.

*       la robotisation et l'IA vont bénéficier aux détenteurs de capitaux alors que les salariés, dont les métiers vont être concurrencés par la machine, vont s'appauvrir. Création d'une nouvelle fiscalité de redistribution des actionnaires vers les salariés

Est-ce la bonne solution?

*       La reprise de l'économie et du partage de ses fruits passe par une relance de l'investissement et non un alourdissement de la fiscalité.

*       En France, nous avons (2017): 127 robots pour 10000 emplois industriels. 176 aux États-Unis, 305 au Japon et 531 en Corée du Sud. Les taxer ne ferait que creuser ce déficit.

*       Conscient de l'évolution, les investissements doivent être orientés vers les industries de l'avenir et non au soutien de celles amenées à disparaître.

*       Un élément important de l'effort doit être orienté vers la formation pour permettre l'épanouissement de tous à l'ère de la robotique et de l'intelligence artificielle

D'après: Taxer les robots? Un non-sens – Nicolas Bouzou – L'Express – 22 mars 2017

Voir Robots et chômage

 

 

 

 

Suite

*    Réseaux de neurones

*    Avancées en IA

Robots

*    Algorithmes

*    Automates

*    Bourdons et le problème du voyageur de commerce

*    Drones

*    Informatique – Programmation

*    Intelligence artificielle

*    Robots – Quantité, utilisation, travail et chômage

*    Robots selon Asimov

*    Systèmes experts

Voir

*    Degrés de liberté

*    Dimensions

*    Dualité

*    Fonctionnement des ordinateurs

*    Additionneur

*    Énigmes et paradoxes

*    Événements chronologiques

*    LogiqueIndex

*    Multimédia

*    Multimédia et informatiqueIndex

Livre

*    Les robots – Une histoire de la robotique – Chatla LeguuayImho – 2005

*    Le robot pensant – Marie-Noëlle Himbert – Éd. du Moment – 2012 – Parallèle entre l'homme et les robots humanoïdes

Site

*    Portraits robots – Les recherches en robotique – CNRS

*    Robots

*    History of robots - Wikipedia  

Cette page

http://villemin.gerard.free.fr/Wwwgvmm/Logique/Robots.htm