Robotique Cognitive - C'est quoi donc ?

Robotique CognitiveC’est quoi donc ?

A. Boumaza et A. Dutech

LORIA - Nancy

13 janvier 2016

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Introduction Classique Cognitive Conclusion Annexe

Plan

IntroductionAvant proposAbstraction d’un Robot

ClassiqueIndustriellePlanifierCo-Robotique

CognitiveAncrageCognitionApprendre

Conclusion

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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.

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Boucle sensori-motrice

Environnement

Perceptions

Actions

Agent

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Plan




Conclusion

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Robotique Industrielle

Comportement = Suite Instructions = Boucle Ouverte

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Robot Industriel - Code

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Robot Industriel - Programmer

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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?).

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Robotique “Classique” - Exemple Geste

Modeliser le bras

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


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Robotique “Classique” - Exemple GestePlanifier une trajectoire


modele de l’environnement.


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Planifier une trajectoire


modele de l’environnement.


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Calculer la sequence de commandes

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


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Co-RobotiqueComportement = Suite Instructions MAIS Boucle Fermee

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Plan




Conclusion

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L’ancrage du symbole

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SymboliqueIA

Box

Door

Room

...

Avance

Tourne

Stop

...

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“La Trahison des images”,Magritte, 1929.

“La Trahison des images”,Magritte, 1929.

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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

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Intelligence “numerique” / reflexe

Deplacement intelligent...

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

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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 ?

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Apprentissage - Exemple

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Plan




Conclusion

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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)

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DISCUTONS...

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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, ...

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Intelligence Symbolique / STRIPS

R1 R2

R3

D1D2

ROBOTBOX

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

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

?

R1 R2

R3

D1D2

ROBOTBOX

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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)

Adds:

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

Remove:

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

PUSH_TROUGH( b, d, r1, r2)



?

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?

GO_TROUGH( D1, R1, R2)


GO_TROUGH( D2, R2, R3)


PUSH_TROUGH( B1, D1, r2, r1)

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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”)

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

Gestesde Balbutiement

Assoc. sensori-motrices

Mémoire physique

AgentificationConditionnement

Attention

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Mémoire physique


Attention

motivésGestes

App. Imitation

Mémoire procédurale

App. RenforcementApp. corrélations

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Mémoire physique


Attention

motivésGestes

App. Imitation



planifiésGestes

AnticipationDécision

Raisonnement

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Mémoire physique


Attention

motivésGestes

App. Imitation



planifiésGestes

AnticipationDécision

Raisonnement

...

Raisonnement

Cognition

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Pour resumer

IntelligenceArtificielle

CognitionEncorporée

EmergenceApparence

Intention+ Modèle

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Pour resumer

IntelligenceArtificielle

CognitionEncorporée

EmergenceApparence

Intention+ Modèle

Geste

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