Comment les asticots influencent le futur de la robotique

Publié par Redbran le 06/09/2016 à 12:00
Source: CORDIS-Europa
Que peuvent apprendre les concepteurs de logiciel et spécialistes de TIC des asticots? Beaucoup de choses, il semblerait. En comprenant comment les processus d'apprentissage fonctionnent dans des organismes simples, des scientifiques financés par l'UE espèrent entamer une ère de robots d'auto-apprentissage et d'informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine...) prédictive.

Les animaux (qu'ils soient simples ou complexes) présentent une capacité d'apprentissage (L’apprentissage est l'acquisition de savoir-faire, c'est-à-dire le processus...) remarquable. Même avec une puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) cérébrale restreinte, un organisme peut prendre la bonne décision en réponse à des stimuli externes, ce que la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer,...) d'apprentissage informatique actuelle a encore du mal à appréhender.

Apprendre grâce aux asticots

Le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a...) MINIMAL financé par l'UE, lancé en 2014, s'est concentré sur les processus d'apprentissage d'un animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un...) relativement simple, la larve (La larve est le premier stade de développement de l'individu après l'éclosion de...) de la mouche (Mouche est un nom vernaculaire ambigu en français. Le terme mouche (/muʃ/) provient du...) à fruits (asticots). Malgré ses 10 000 neurones en moins, cette créature est capable d'apprendre de façon rapide et flexible certains indices qui la conduisent vers les bonnes choses et l'éloignent des mauvaises.

"Comprendre les mécanismes spécifiques responsables de ce processus d'apprentissage pourrait avoir d'importantes applications pour la technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :), comme le développement de petits dispositifs robotiques d'auto-apprentissage", explique la coordinatrice du projet MINIMAL, le professeur Barbara Webb de la faculté d'informatique à l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) d'Édimbourg, au Royaume-Uni.

"Cela permettrait, par exemple, de développer de petits robots peu coûteux utilisables dans l'agriculture de précision, capables d'apprendre quelles plantes ont besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est...) de fertilisant ou d'irrigation (L’irrigation est l'opération consistant à apporter artificiellement de l’eau à des...). Ces apports seront alors fournis uniquement à l'endroit et au moment nécessaires. Notre idée principale est que ces systèmes, petits mais actifs, peuvent, comme les animaux, distinguer localement et ne mémoriser que les indices efficaces nécessaires pour la tâche en cours."

L'humble asticot a été sélectionné par Webb et son équipe car ils ont pu surveiller de près et contrôler le comportement de l'animal et ses processus cérébraux dans les plus infimes détails. Ils ont pu suivre tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) le processus par lequel ces animaux peuvent apprendre de nouvelles odeurs qui les conduisent à de bons aliments (comme le sucre) et les éloignent des mauvais (comme la quinine).

"Nous avons découvert que certaines cellules cérébrales uniques spécifiques suffisent, lorsqu'elles sont activées, pour que la larve apprenne qu'une odeur particulière est bonne", affirme Webb. "Nous prévoyons d'étudier cela plus avant à l'aide d'une nouvelle méthode développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de...) dans le cadre du projet MINIMAL, qui montre l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) de cellules cérébrales spécifiques en les éclairant, que nous pouvons suivre même si la larve circule librement. Nous ne nous attendions vraiment pas à ce que cette récente méthode fonctionne ainsi. Il s'agit donc d'un des éléments les plus satisfaisants du projet jusqu'à présent."

Opportunités d'information

Les travaux de l'équipe du projet sur le processus d'apprentissage de l'asticot pourraient également bénéficier à d'autres domaines. "Bien que notre objectif principal était de démontrer ces capacités dans des systèmes robotiques réels, on peut trouver des parallèles dans l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) de l'information", ajoute Webb.

Par exemple, alors que les tendances informatiques actuelles reposent souvent sur les big data, on remarque que dans la nature, les animaux assimilent souvent très peu de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) pour prévoir des associations (comme la capacité de l'asticot à détecter les bons aliments). Comprendre comment cela fonctionne pourrait avoir un impact sur le développement d'interfaces logicielles et informatiques capables d'anticiper les prochaines actions de l'utilisateur.

En se projetant encore plus vers l'avenir, il pourrait même être un jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...) possible que les larves elles-mêmes soient des appareils computationnels, capables d'effectuer des tâches critiques de traitement du signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe...).

"La prochaine étape est de consolider nos résultats en un modèle de mécanisme d'apprentissage neural de la larve et de le tester sur un robot (Un robot est un dispositif mécatronique (alliant mécanique, électronique et...)", affirme Webb. "Nous avons également développé un robot asticot souple, mais son mouvement était difficile à contrôler. L'apprentissage biologique pourrait être la réponse, et nous sommes certains que ces robots ont le potentiel d'une gamme d'applications."

Le projet MINIMAL est prévu de s'achever fin 2016.

Pour plus d'informations voir: site web (Un site Web est un ensemble de pages Web hyperliées entre elles et mises en ligne à une...) du projet MINIMAL
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