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Posté par Redbran le Vendredi 29/05/2015 à 12:00
Robots et cognition collective
COCORO: des essaims de robots exécutent des tâches grâce à la cognition collective


Projet COCORO. Illustration Europa/COCORO
Une équipe de chercheurs a créé des essaims de robots (ou drones) sous-marins capables de fonctionner comme les bancs de poissons (Les Poissons sont une constellation du zodiaque traversée par le Soleil du 12 mars au 18 avril. Dans l'ordre du zodiaque, elle se situe entre le Verseau à l'ouest et le...). Ils peuvent échanger des informations pour la surveillance environnementale, ainsi que pour l'entretien, l'exploration (L'exploration est le fait de chercher avec l'intention de découvrir quelque chose d'inconnu.) et l'exploitation des ressources dans les habitats sous-marins. Soutenu par l'UE, le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le...) COCORO a exploré et développé une voie de robotique cognitive collective en utilisant un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme...) de 10 modèles de développement expérimental, présentés dans 52 vidéos.

Les essaims de robots du projet COCORO n'ont pas seulement l'apparence des bancs de poissons; ils se comportent également de la même façon. En effet, le projet a développé des robots autonomes qui interagissent et échangent des informations entre eux, créant un système cognitif conscient de son environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme...).

Selon le Dr Thomas Schmickl, coordinateur du projet et professeur agrégé au département de zoologie de l'université de Graz, en Autriche, ce qui distingue COCORO des autres projets similaires est que les chercheurs ont créé des essaims de robots dotés de cognition collective. Ils fonctionnent sous la forme d'un système collectif d'agents autonomes capables d'apprendre par l'expérience et leur environnement.

La cognition d'un essaim de robots en action

Une expérience a consisté à immerger vingt robots Jeff dans un réservoir d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.). En entrant en contact les uns avec les autres, ils ont pris progressivement conscience de la taille de leur essaim. Cette prise de conscience a été possible en relayant les informations d'état à l'aide de voyants de signalisation LED.

Dans un autre scénario, la mission des robots était de trouver les débris d'une épave d'avion (Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI), est un aéronef plus lourd que l'air, entraîné par un organe moteur (dans le cas d'un engin sans...). Alors que les robots Lily évoluent plutôt près de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...), les robots Jeff, plus robustes, sont adaptés aux profondeurs.

Des aimants étaient placés autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres...) de l'avion pour imiter un signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont...) électromagnétique émis localement et les robots ont utilisé leurs boussoles intégrées pour localiser la cible. Un robot (Un robot est un dispositif mécatronique (alliant mécanique, électronique et informatique) accomplissant automatiquement soit des tâches qui sont généralement dangereuses,...) Jeff a rapidement découvert la cible et s'est posé dessus, dans le fond du bassin.

En transmettant les données via un voyant de signalisation LED, il a «recruté» les autres robots Jeff, qui se sont alors rassemblés autour de la cible, tandis que les robots Lily recueillaient des informations à la surface.

Durant les essais sur le terrain, dans le port de Livourne (Livourne (Livorno en langue italienne) est une ville d'Italie, située en Toscane, d'environ 170 000 habitants et important port de ferries vers la Corse et la Sardaigne.), en Italie, les robots étaient exposés aux vagues, aux courants et à l'eau de mer (L'eau de mer est l'eau salée des mers et des océans de la Terre.) corrosive. Malgré les conditions difficiles, les essaims de robots ont réussi à rester groupés autour de leur station de base et également à «patrouiller» et revenir à leur base.


Le bio-mimétisme: s'inspirer de la nature

«Nous n'avons pas inventé tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) cela nous-mêmes», déclare le Dr Schmickl, expliquant que les scientifiques du projet COCORO ont modélisé une cognition collective existant à l'état naturel. Par l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) des modes de formation d'essaims d'abeilles, ils ont pu développer l'algorithme BEECLUST utilisé pour regrouper les robots en un lieu spécifique. Ils ont aussi appliqué des mécanismes dérivés d'études portant sur la façon dont les moisissures visqueuses s'agglutinent en communiquant à l'aide d'ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales....) chimiques.

Un groupe diversifié, composé de biologistes, d'informaticiens et d'autres experts, a participé au projet COCORO, qui s'est déroulé du 1er avril 2011 au 30 septembre 2014 et a bénéficié d'un financement de 2,9 millions d'euros de l'UE.

Malgré la clôture du projet en 2014, ses résultats pourraient s'appliquer dans une large mesure aux domaines de la science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au sens large. L'ensemble de...) informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine d'activité scientifique, technique et industriel en rapport avec le traitement...), de la biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de l'histoire naturelle des...), de la théologie, de la métacognition, de la psychologie et de la philosophie et avoir également des effets sur notre économie et notre société. Les applications possibles couvrent les opérations de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par...) et de sauvetage et la surveillance distribuée de l'environnement.

«La façon dont certains membres d'un essaim influencent les autres ressemble à celle utilisée par les leaders d'opinion pour définir les tendances dans notre société», fait remarquer le Dr Schmickl.

Selon l'équipe du projet COCORO, 2015 est une année importante pour COCORO. Chaque semaine, les membres de l'équipe présentent une nouvelle vidéo réalisée durant le projet, avec le plus grand essaim de robots sous-marins autonomes au monde (Le mot monde peut désigner :), composé de 41 robots de 3 types différents.


Voir projet COCORO

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Source: Europa