Les robots apprennent à partir d’instructions orales ou écrites

Les robots apprennent à partir d’instructions orales ou écrites

Des projets sont actuellement en cours dans quelques pays en vue de former les robots à l’apprentissage des tâches qui leur incombent, sans qu’il soit nécessaire de les programmer, l’auto-apprentissage étant plutôt basé sur des informations accessibles via internet, sur des séquences vidéo, des simulations, et/ou des instructions vocales formulées en langage naturel.

Même si les robots sont devenus plus 'intelligents', dès lors qu’il s’agit de leur faire exécuter une nouvelle tâche, il est nécessaire de leur inculquer des séquences d’instructions très détaillées. Ou alors il faut d’abord les programmer. Autrement dit, on peut difficilement utiliser les robots dans les situations relevant de la vie de tous les jours. Les Cobots de type Baxter sont certes déjà capables d’interpréter des instructions plus facilement et plus rapidement, mais il faudrait faire mieux encore, estiment les chercheurs en Allemagne et aux Etats-Unis.

Apprentissage fondé sur le langage naturel

Obtenir qu’un robot exécute une tâche : la manière la plus simple serait évidemment de pouvoir lui “dire” ce qu’il doit faire… Mais le langage des humains est parfois ambigu, ou alors les instructions ne sont pas formulées de manière univoque, certains détails peuvent avoir été négligés, ou peuvent varier d’un opérateur à l’autre. De plus, les différences résultant du contexte d’utilisation jouent également un rôle déterminant. C’est pourquoi les chercheurs du Robot Learning Lab de l’université Cornell, New York, ont lancé un projet visant à faire comprendre à un robot les instructions qu’il reçoit en langage naturel par des locuteurs différents, et de lui permettre de compléter les informations manquantes de manière que la tâche soit réalisée en tenant compte de l’environnement. Pour cela, le robot doit intégrer un langage de programmation à base d’instructions.

Le logiciel développé par les chercheurs traduit les phrases prononcées par les humains en instructions formulées dans un langage compréhensible pour le robot. De plus, le robot est équipé d’une caméra 3D, qui scanne l’environnement et identifie les objets au moyen d’un logiciel de vision. Le robot mémorise les objets identifiés avec la liste de leurs propriétés. Et on lui apprend à exécuter les mêmes actions lorsque l’environnement a changé.

Pour l’instant, le robot n’est pas encore capable d’exécuter les instructions de manière toujours correcte, mais les résultats sont prometteurs : le taux de réussite est 64 pour cent, même en cas de variations dans les instructions ou changement d’environnement, et le robot s’est révélé capable de compléter les étapes manquantes. Ce résultat est trois à quatre fois meilleur que les précédentes méthodes, mais il reste beaucoup de place pour les améliorations.

Auto-apprentissage sur la base de sources écrites

En Allemagne, dans le cadre du projet RoboHow, les chercheurs de l’université de Brème se sont donnés pour hypothèse de travail que les robots pourraient faire l’apprentissage de tâches en réunissant des informations disponibles sur internet. Il semblerait que les chercheurs ont réussi à apprendre quelque chose à un robot via des vidéos et des procédures pas-à-pas. 

En permettant aux robots de lire et comprendre le langage naturel, il est plus facile de donner des instructions et de faire exécuter des tâches que la machine n’a pas apprises au préalable. Plutôt que de programmer un robot pour lui faire exécuter un mouvement précis, l’opérateur humain pourrait se contenter de lui “dire” ce qu’il doit faire.

Mais traduire une description un peu compliquée sous la forme d’une action spécifique n’est pas aussi simple qu’il n’y paraît. Après tout, c’est tout au long de leur existence que les humains développent leur aptitude à réaliser des tâches diverses… C’est pourquoi les chercheurs se proposent d’apprendre aux robots à faire l’acquisition du savoir de base requis pour exécuter des instructions de haut niveau sous la forme d’actions spécifiques. En tout cas, pour l’instant les robots sont d’ores et déjà en mesure de fournir un comportement utile, fondé sur quelques instructions collectées sur WikiHow, à la fois au niveau de la simulation qu’au niveau du robot

Sirris également étudie les possibilités d’utiliser les robots dans un atelier de production. L’achat d’un cobot Baxter - le premier en Belgique - a marqué le début de ce programme de recherche.

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