Robots @ LIG

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CPER (contrat région)

L’objectif de l'informatique ambiante est de faire disparaître l’informatique traditionnelle au profit d’un espace informatisé. L'ordinateur ambiant doit également offrir des capacités d'interaction plus naturelles, être transparent et utilisable sans effort. L'intelligence ambiante est la rencontre de l'intelligence artificielle et de l'informatique ambiante. Il s'agit de déterminer, grâce à l'ensemble des dispositifs de perception présents, l'activité des utilisateurs (le contexte) afin de mieux comprendre et anticiper leurs besoins et leur proposer automatiquement des services appropriés. Le déclenchement des services n'est donc pas le résultat d'une interaction directe de l'utilisateur avec le système : on parle d'applications sensibles au contexte proactives.

Les grandes avancées réalisées par la partie Ambiante (dans le domaine par exemple de la micro-électronique, des réseaux sans fil, de la gestion de l'énergie, etc) commencent à rendre réaliste le déploiement de capteurs ou d'interacteurs dans nos environnements. Par contre la partie intelligence n'a pas suivi le même développement et reste un verrou important. La vision originelle de l'intelligence ambiante définit cette intelligence comme "système'', articulée autour de 4 propriétés : la sensibilité au contexte (la faculté de déterminer les informations importantes relatives à l'activité courante) ; la personnalisation (la capacité du système à reconnaître les utilisateurs et modifier son comportement ou son apparence en conséquence) ; l'adaptation (la capacité du système à évoluer automatiquement, en s'appuyant sur l'apprentissage, afin de suivre l'évolution des besoins de l'usager) ; et l'anticipation (la faculté du système à agir proactivement, c'est-à-dire sans commande explicite des utilisateurs). 

Mais cette vision de l'intelligence comme uniquement "système" est insuffisante. En effet la réaction d'un usager face à l'ordinateur peut être similaire à la réaction face à un humain ; les conventions des interactions sociales sont profondément intégrées et s'étendent inconsciemment aux interactions homme-machine. Mais ce contrat social est pour l'instant asymétrique, les ordinateurs n'ayant pas accès au sens commun leur permettant une interaction polie respectueuse des conventions sociales. Aarts propose donc de compléter l'intelligence système par l'intelligence sociale, ajoutant ainsi 3 nouvelles propriétés : la socialisation (l'interaction doit se conformer aux règles sociales d'étiquette) ; l'empathie (le système doit être sensible aux émotions et motivations des utilisateurs, et montrer de la compréhension et du support) ; et la conscience (le système doit posséder un état interne, reconnu par l'utilisateur comme de la conscience, lui permettant d'agir et d'interagir de manière consistante). Cette absence de sens commun est un des obstacles au développement de l'intelligence ambiante. 

Après plusieurs années de recherche, les robots domestiques commencent à être disponibles sur le marché et proposent de l'aide sur un nombre limité de tâches. On peut citer par exemple le succès commercial des robots aspirateurs tels que le RoombaOn note également l'apparition de robots compagnons tels que l'Aibo (Sony) ou le bébé phoque PARO de l’Institut National des Sciences et Techniques Industrielles Avancées (AIST) , utilisé pour des expérimentations en maison de retraite. Mais les chercheurs ont longtemps supposé que les robots devaient fonctionner de façon autonome, sans l'aide de l'environnement, une exigence qui représente un obstacle au développement de ces robots de services.

L'intelligence ambiante est un moyen de surmonter cet obstacle. Notre point de vue est que le robot de service doit être considéré en tant que composant intégré au sein d'un environnement intelligent, capable d'utiliser les informations sur l'état et le contexte fournies par des capteurs externes. Le robot est un point privilégié pour l'interaction sociale entre les utilisateurs et l'environnement. Le but de ce projet est donc de mettre en place une plateforme robotique orientée vers la robotique compagnon, dans un environnement ambiant. Cette plateforme est composée de : un robot Reeti doté d'une tête expressive en mesure d'exprimer les émotions du robot, de caméras permettant de percevoir son environnement, les usagers et leurs emotions, et de capacités d'interaction langagière et tactile ; et d'une base mobile Robulab lui permettant de se déplacer, et équipée de différents capteurs afin d'analyser son environnement.  

Ce projet est transversal au LIG et soutenu dans un premier temps par 4 équipes : AMA pour les aspects perception, apprentissage et adaptation au contexte, MAGMA pour la planification centrée humain, la communication et la relation affective avec l'humain, MULTICOM pour l'interaction multi-sensorielle et tangible dans un environnement domotique et PRIMA pour la reconnaissance et l'apprentissage du contexte, l'interaction sociale et la détection des émotions. Ce projet s'inscrit dans la mise en place d'un groupe de travail au sein du LIG visant à capitaliser les connaissances scientifiques et techniques autour de l'usage de la robotique en environnement ambiant. Chacun des 3 sites est donc équipé d'une plateforme robotique identique (Reeti + Robulab), ce qui permettra également d'étudier des problématiques de coopération et coordination pour la réalisation d'une tâche. Ce projet s'inscrit également en complément du groupe de travail LIG MiniKit visant à construire un équipement permettant de faciliter la mise en œuvre d'expérimentations ambiantes "in vivo".