Robotique Cognitive - C'est quoi donc ?

Robotique CognitiveC’est quoi donc ?

A. Boumaza et A. Dutech

LORIA - Nancy

13 janvier 2016

Introduction Classique Cognitive Conclusion Annexe

IntroductionAvant proposAbstraction d’un Robot

ClassiqueIndustriellePlanifierCo-Robotique

CognitiveAncrageCognitionApprendre

Conclusion

Avant propos...

Nous allons parler de Science...

I Donc ce n’est pas forcement spectaculaire.

I Et ce que nous savons a de fortes chances d’etre faux.

I Cet expose est entierement libre de droits.

I Toute copie partielle ou complete est non seulement autorisee, maisde plus fortement encouragee, surtout si elle est destinee a etrediffusee.

Boucle sensori-motrice

Environnement

Perceptions

Actions

Conclusion

Robotique Industrielle

Comportement = Suite Instructions = Boucle Ouverte

Robot Industriel - Code

Robot Industriel - Programmer

Robotique Classique - Planifier

Comportement = Un plan

I Chercher un chemin dans le graphe des etats possibles du monde.

I Situation = un noeud

I Action : precondition - action (transition vers nouveau noeud)

I PlanifierI Complexite : Enumeration de tous les chemin impossibleI Heuristiques : Connaissance a priori

Probleme

Modeliser les effets des actions (de qui ?) sur l’environnement (c’est quoi?).

Robotique “Classique” - Exemple Geste

Modeliser le bras

http://www.societyofrobots.com/robot_arm_tutorial.shtml

Robotique “Classique” - Exemple GestePlanifier une trajectoire

modele de l’environnement.

Robotique “Classique” - Exemple GestePlanifier une trajectoire

Planifier une trajectoire

Calculer la sequence de commandes

un "Geste" http://www.societyofrobots.com/robot_arm_tutorial.shtml

Co-RobotiqueComportement = Suite Instructions MAIS Boucle Fermee

Conclusion

L’ancrage du symbole

SymboliqueIA

Avance

Tourne

“La Trahison des images”,Magritte, 1929.

Cognition incarnee (“ embodiment “)

Corps + Cerveau (+ Environnement) forment un tout

I capable de comportement intelligent sans symboles.

I capable de comportement intelligent sans representation abstraite.

les Symboles/Representations emergent des interactions

I Apprentissage

I Developpement

I Motivations

I Apprentissage

I Developpement

I Motivations

I Apprentissage

I Developpement

I Motivations

Intelligence “numerique” / reflexe

Deplacement intelligent...

Intelligence “numerique” / reflexe... mais comportement reflexe.

Apprentissage

Modele (informatique) pouvant se modifier lui meme en se servant deson experience. experience.

I Apprentissage supervise

I Apprentissage par renforcement

I Apprentissage evolutionnaire

I Apprentissage non supervise

Motivation ? Emotions ? Developpement ?

Apprentissage - Exemple

Conclusion

Champs de Recherche

I Vision, Controle, Parole, ...

I Interaction Homme-Machine

I “robustesse”

I Autonomie : adaptation, apprentissage, (auto-organisation)

I Ancrage des symboles

I MecatroniqueI AnthropomorphismeI proprioceptionI Intelligence du corps

I Robotique Developementale (comme des enfants)

DISCUTONS...

Le fonctionnement d’un ordinateur

Ordinateur = Memoire + Microprocesseur

Manipuler des nombres

I Calcul (+, −, ×, ÷, exp, sin,...)

I Comparer (<, >, =, ≥, ..)

I Logique (ET, OU, XOR, ...)

Operation de controle

I SI ... ALORS ... SINON ...

I Repeter x fois, Faire x fois, ...

Et donc : Operation sur des listes de Symboles

I Comparaison, ajout, insertion, recherche, ...

Le fonctionnement d’un ordinateur

Ordinateur = Memoire + Microprocesseur

Manipuler des nombres

I Calcul (+, −, ×, ÷, exp, sin,...)

I Comparer (<, >, =, ≥, ..)

I Logique (ET, OU, XOR, ...)

Operation de controle

I SI ... ALORS ... SINON ...

I Repeter x fois, Faire x fois, ...

Et donc : Operation sur des listes de Symboles

I Comparaison, ajout, insertion, recherche, ...

Intelligence Symbolique / STRIPS

ROBOTBOX

G0 : (3x) Box(x) ^InRoom( R1, x)

InRoom( R1, ROBOT)Connects( D1, R1, R2)Connects( D2, R2, R3)Box( B1)...

ROBOTBOX

Prec: InRoom(r1, ROBOT) ^Connects( d, r1, r2)

Adds:InRoom( $, ROBOT)Remove:

InRoom( r2, ROBOT)

GO_TROUGH( d, r1, r2)

Prec: InRoom(r1, b) ^ InRoom( r1, ROBOT ) ^Connects( d, r1, r2)

InRoom( $, ROBOT)InRoom( $, b)

Remove:

InRoom( r2, ROBOT)InRoom( r2, b)

PUSH_TROUGH( b, d, r1, r2)

GO_TROUGH( D1, R1, R2)

GO_TROUGH( D2, R2, R3)

PUSH_TROUGH( B1, D1, r2, r1)

Apprentissage par renforcement

Formalisme “global”

I selectionner les meilleurs “etat” “action”

I valuation du comportementI en tenant compte des “effets” a long termeI par des processus locaux

explique/s’inspire du conditionnement

Mais est-ce un bon mecanisme permettant l’emergence ?(sous entendu : mecanisme “local”)

Produire un Geste : Robotique “Cogntitive”“Approche developpementale”

Gestesde Balbutiement

Assoc. sensori-motrices

Mémoire physique

AgentificationConditionnement

Attention

Mémoire physique

Attention

motivésGestes

App. Imitation

Mémoire procédurale

App. RenforcementApp. corrélations

Mémoire physique

Attention

motivésGestes

App. Imitation

planifiésGestes

AnticipationDécision

Raisonnement

Mémoire physique

Attention

motivésGestes

App. Imitation

planifiésGestes

AnticipationDécision

Raisonnement

Cognition

Pour resumer

IntelligenceArtificielle

CognitionEncorporée

EmergenceApparence

Intention+ Modèle

Pour resumer

IntelligenceArtificielle

CognitionEncorporée

EmergenceApparence

Intention+ Modèle

Robotique Cognitive - C'est quoi donc ?

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