Par exemple, le roboticien Rodney Brooks a eu l’idée de faire coloniser l’espace par des robots fast, cheap and out of control (rapides, pas chers, et hors de contrôle) des meutes d’agents “machiniques”, disposant chacun d’une intelligence artificielle très réduite, mais qui collectivement devaient pouvoir effectuer des prouesses.

Depuis, nous avons souvent traité dans InternetActu, tant des robots autoréplicateurs que des meutes de robots de type Swarmanoids.

Des machines qui évoluent

Au colloque ECAL 2011, Jordan Pollack et Jeff Clune, ont chacun exposé leurs idées sur la fabrication automatique.

Pollack a raconté comment il a mis au point, avec son équipe de l’université Brandeis, trois générations de machines auto-assemblées.

Avec la première, il s’agissait de produire des systèmes stables à partir de “briques Lego”. La procédure n’était pas entièrement automatique ; on utilisait un système virtuel qui traçait des plans de la machine à construire. Puis, on assemblait celle-ci “à la main”. Le système logiciel s’appelait EvoCAD. Il est encore disponible sur la page du laboratoire DEMO que dirige Pollack et vous pouvez donc le tester en ligne si vous le souhaitez.

Son principe est simple : vous disposez de briques Lego (virtuelles) que vous placez les unes sur les autres sur un espace bidimensionnel. Après cela, le système teste votre construction et cherche à l’optimiser pour la rendre la plus stable possible, en fonction de paramètres liés à la gravité, au poids, etc. Il ne reste plus ensuite qu’à assembler l’objet… manuellement. Reste que les objets mis au point par cette méthode se rapprocheraient plutôt de constructions industrielles classiques, de type grues ou ponts (voir vidéo).

La seconde génération était plus proche de ce qu’on appelle les robots proprement dits, et se déroulait également en deux phases, l’une virtuelle et l’autre réelle. Il s’agissait de construire des robots à l’aide, essentiellement, de tubes articulés et d’évaluer leur capacité de déplacement dans l’espace. On commençait par un système de vie artificielle qui testait et faisait évoluer les robots dans un univers 3D : on utilisait pour cela les algorithmes génétiques, processus par lequel les meilleurs résultats d’un programme de génération (plus ou moins) aléatoire sont sélectionnés et remis en compétition jusqu’à ce que les gagnants atteignent une efficacité optimale. L’idée n’est pas neuve. Elle a déjà été explorée par l’artiste Karl Sims dans les années 90 (vidéo). Lorsqu’une forme assez intéressante avait été obtenue, il était facile de construire le robot, puisque ses éléments de base étaient simples et connus. Vous pouvez voir dans ces vidéos le passage de ces robots du virtuel au réel.

Pour une troisième génération, l’équipe de Pollack ne s’est pas contentée d’utiliser des algorithmes génétiques afin de faire évoluer ses créatures, mais a également recouru à une autre technique propre à la vie artificielle : les “chaînes de Lindenmayer”, également nommés “L-systems“.

Tous les adeptes du graphisme 3D connaissent cet algorithme (c’est d’ailleurs l’une des premières applications pratiques de la vie artificielle). Chaque fois que vous voyez un arbre en image de synthèse, il y a de fortes chances qu’il ait été élaboré suivant cette méthode. Il s’agit de créer un système “fractal” dans lequel un élément se subdivise en petites copies de lui-même : par exemple, un arbre est constitué de branches, qui se subdivisent elles-mêmes en branches, etc. Pollack et son groupe espéraient combiner l’algorithmique génétique et les “L-systems” pour permettre la création de formes bien plus complexes que celles obtenues avec la génération précédente.

Pour Pollack, l’une des premières conclusions qu’on peut tirer sur la fabrication automatique est qu’il n’existe pas de réplicateur parfait, “sauf dans Star Trek”. Aucune des technologies actuelles d’auto-réplication ou d’évolution artificielle ne peut donner un résultat certain, déterministe : seulement une probabilité. Il ne faut donc pas chercher à rejeter le bruit lors de tels processus, mais au contraire, tenter de l’inclure, par exemple en introduisant de la redondance (plusieurs éléments d’un système effectuant le même travail, pour permettre à certains d’entre eux d’être en panne ou dysfonctionnel). Pollack appelle d’ailleurs de ses voeux une nouvelle “embryologie des machines” tenant compte justement du hasard et du désordre.

Vie artificielle et impression 3D

Une autre perspective intéressante a été explorée par Jeff Clune et Hod Lipson, et se révèle particulièrement prometteuse pour les adeptes du “Do It Yourself”. Avec l’apparition des imprimantes 3D personnelles, chacun va pouvoir devenir le créateur de ses objets. Mais que créer ? Tout le monde n’a pas les compétences esthétiques nécessaires à la conception. Pourquoi donc ne pas utiliser les techniques de vie artificielle, et singulièrement l’algorithmique génétique, pour générer des objets complexes ? C’est une voie qu’a exploré une équipe de Cornell, qui a ensuite lancé un site pour le grand public, EndlessForms (vidéo).

Le principe d’EndlessForms est simple. On demande au système de créer une nouvelle forme. Celui-ci en suggère une dizaine, parmi lesquelles on choisit celle qu’on préfère. Puis, on demande au programme de faire évoluer celle-ci. Il en crée alors une dizaine de nouvelles variations, parmi lesquelles on sélectionne celle qu’on fera, à son tour, évoluer, etc.

Il est assez rare d’obtenir rapidement une forme intéressante en partant de zéro. Mais EndlessForms possède une dimension collaborative. Les utilisateurs peuvent publier sur le site les structures les plus pertinentes, et chacun est libre de se saisir d’une de ces créations pour la faire muter à son tour (et éventuellement publier les résultats).

Le concept n’est pas tout à fait neuf : des logiciels 3D qui proposent de faire évoluer des objets par l’intermédiaire d’algorithmes génétiques existent depuis longtemps. Le programme freeware Lparser, par exemple, offrait cela sur des “L-systems” voilà plus de 10 ans… Mais l’algorithme utilisé par l’équipe de Cornell est différent. En effet, affirment-ils dans leur papier, si des systèmes comme les chaines de Lindenmayer sont capables de reproduire en apparence diverses formes organiques, ils ne reproduisent pas le développement de véritables plantes ou d’êtres vivants : il s’agit plutôt d’abstractions mathématiques. En revanche, il existe aussi des systèmes qui essaient de simuler la morphogénèse au niveau des cellules et des molécules, mais ceux-là sont trop complexes pour être utilisés en pratique. Clune et son équipe ont employé une technique intermédiaire nommée CPPN (pour Compositional pattern producing networks, c’est-à-dire “Modèles de composition pour produire des réseaux”). C’est un peu plus concret que les chaines de Lindenmayer (qui reposent en fait, comme leur nom l’indique, sur de longues chaines de caractères) et plus abstrait que la simulation cellulaire : en gros, il s’agit avec ce système d’utiliser des modules de formes géométriques capables de se combiner pour produire des structures complexes.

Que ce soit les expériences de Pollack ou celle de Clune et son groupe, on peut arriver à imaginer à quoi ressemblera demain le processus de “fabrication personnelle” :

• 1) on commence par choisir un système de production de formes susceptible d’élaborer des objets d’emblée assez complexes : c’est, pour employer l’expression de Jordan Pollack, “l’embryogenèse des machines”.
• 2) on applique aux formes ainsi élaborées un processus darwinien de sélection naturelle, dans un monde “virtuel” : cette sélection peut s’effectuer en fonction de contraintes diverses (gravitation, friction, comme dans les expériences de Pollack) ou des choix d’un ou plusieurs observateurs humains (EndlessForms) qui jouent alors le rôle de “jardinier”.
• 3) on crée les formes sélectionnées dans le monde réel à l’aide de matériaux simples et d’imprimantes 3D.

Voilà qui pourrait remettre en question le processus industriel actuel, qui implique l’élaboration de spécifications précises de la part d’un créateur ou d’une équipe avant sa création dans le monde réel. Une procédure traditionnelle que même les nouvelles technologies de la “fabrication personnelle” n’ont jamais remise en cause.

Séduisant, mais cela peut-il vraiment fonctionner ? Après tout, les expériences mentionnées par Pollack datent du début des années 2000, et ne semblent pas avoir connu de suite importante récemment. Endlessforms est tout récent, mais se concentre surtout sur la création esthétique.

Il est donc temps, en conclusion, de s’interroger sur le futur de la Vie artificielle et d’essayer de comprendre ce qu’elle va être en mesure de nous apporter dans les prochaines années.

Rémi Sussan

Le dossier “La vie artificielle, 20 ans après”

• 1e partie : entre la machine et le vivant
• 2e partie : comprendre le langage pour comprendre la culture
• 3e partie : quand l’embryogénèse des machines remodèle la fabrication personnelle
• 4e partie : quelles perspectives ?

Jusqu’ici, le choix du logiciel propriétaire restait la norme chez les fabricants. La malheureuse histoire d’Aibo, le chien robot de Sony, en est un exemple. En 2005, un utilisateur avait réussi à décrypter une partie du logiciel pour faire exécuter au quadrupède quelques tours de son cru : pas de danse, don de la parole… Sony avait alors poursuivi le malheureux, avant d’accepter, sous la pression des utilisateurs, que le “hacker” continue à poster ses modifications sur le Net, mais à certaines conditions. Et toutes ces précautions pour quoi ? Au final, Aibo a disparu et l’ensemble des recherches le concernant ne sont plus accessibles nulle part, comme le note avec tristesse un article de Make Magazine, “If you are going to kill it, open source it” (qu’on pourrait traduire par “tant qu’à tuer votre produit, autant le placer en open source !”).

Mais les choses changent. Récemment, plusieurs annonces témoignent d’une véritable évolution des mentalités.

On apprend ainsi que la société française Aldebaran a décidé de publier le code source de son robot humanoïde Nao (il a toujours été possible de “customiser” Nao via des langages de script, mais il s’agit là d’offrir l’accès au coeur des fonctionnalités du robot).

La société Willow Garage, elle, revendique depuis longtemps le modèle open source pour son logiciel de robotique. Elle est à l’origine du PR2 (récemment mentionné dans Internet Actu). Un robot séduisant, mais qui, même en open source, ne pourrait convenir aux amateurs, son prix oscillant entre 280 et 400 000 $. Récemment, Willow Garage a décidé de mettre ses travaux à la portée des bourses un peu moins garnies en proposant le Turtlebot. Ce robot ressemble en gros à un Roomba (le robot aspirateur d’iRobot) sur plusieurs étages. Ce n’est pas étonnant, puisque la base est effectivement un Create de Irobot à laquelle s’associent une Kinect (la caméra de Microsoft qui permet de contrôler un jeu vidéo sans manettes et qui a depuis été détourné pour plein d’autres usages) et un ordinateur Asus. Bref, on l’aura compris : si Turtlebot est relativement peu onéreux, c’est parce qu’il n’est pas composé d’éléments originaux, mais d’un assemblage de systèmes déjà présents sur le marché. Le Turtlebot coûterait entre 500 $ pour une version “minimale” (sans l’ordinateur portable et la base Create, qu’on peut se procurer séparément), 1200 $ pour le système complet. On peut quand même se demander ce qu’un robot dénué de toute faculté préhensile peut se montrer capable d’accomplir, vu qu’il n’est même plus fichu d’aspirer. Apparemment, il effectuerait surtout la cartographie des lieux où il se déplace et prendrait des photos… Mais des amateurs semblent déjà se baser sur Turtlebot pour élaborer des projets plus sophistiqués, comme en témoigne Polyro (oPen sOurce friendLY RObot), à l’apparence bien plus humanoïde, et dont le mode de construction est révélé par son créateur sur le site DIY instructables.com.

Le grand apport de Willow Garage dans le domaine du logiciel open source est sans doute la création d’un système d’exploitation, non-propriétaire, le ROS (Robot Operating System). A noter que le ROS a trouvé d’autres emplois que la robotique pure et dure. La société Pukas intègre en effet ROS dans une… planche de surf ! Celle-ci, équipée de capteurs en tout genre, pourrait enregistrer l’ensemble des paramètres constituant l’expérience de la vague, afin de permettre d’améliorer la conception des planches, et pour le surfeur, d’accroître ses talents.

Récemment, ROS a connu une nouvelle étape dans son développement, puisque Google vient d’annoncer la mise à disposition de ROSjava. L’objectif de Google est d’ouvrir le marché de la robotique aux Androids. Selon Zdnet, cela permettrait de “délocaliser” bon nombre de fonctions logicielles du robot (cartographie, parole, etc.) dans “le cloud”, ces nuages où s’héberge désormais l’informatique. Du coup, le robot coûterait beaucoup moins cher et consommerait bien moins d’énergie.

Un autre robot qui se veut “complètement programmable” et open source a également vu le jour ces dernières semaines. Luna de Robodynamics a l’ambition d’être le facteur déclencheur de la robotique personnelle, comme le fut l’Apple dans son temps. Le système d’exploitation serait librement accessible. Seul problème : le prix. Annoncé dans un premier temps à 1000 $. Luna approcherait en fait dangereusement des 3000 $. Mais Luna, du moins si on en croit Singularity Hub, aurait une fonctionnalité que ses concurrents ne possèdent pas. Il s’agirait d’un robot de téléprésence, susceptible d’être piloté à distance par son possesseur.

Reste que le logiciel n’est qu’un élément de la robotique. Willow Garage, par exemple, ne met pas son hardware en open source, pas plus qu’Aldebaran. Pas encore… Car cette étape a déjà été franchie par l’équipe de Dennis Hong de l’université de Virginie. Leur robot Darwin-OP est complètement en open source. Autrement dit, en plus du logiciel, les plans de la machine et les spécifications matérielles peuvent être librement téléchargés sur le net. Si on choisit d’acheter un Darwin-OP déjà tout fait, cela coûtera quand même la bagatelle de 12 000 $. Trop cher pour un amateur, mais très avantageux par rapport à un PR2. Darwin-OP est d’autant plus intéressant qu’il s’agit d’un robot humanoïde, une technologie, qui, même si elle suscite souvent un certain scepticisme, n’en est pas moins la seule réellement associée, dans l’esprit populaire, au mot “robot”.

Reste à savoir si la robotique open source, logicielle et matérielle, va permettre de renouveler la discipline.

Rémi Sussan

Dans le discours des professionnels de la robotique, les robots sont déjà parmi nous. Lors de sa présentation liminaire (.pdf), Bruno Bonnell, président de l’évènement, égrainait les perspectives, comme si les prévisions de croissance organique du marché étaient l’assurance d’un avenir enfin radieux, permettant de justifier tous les business modèles… Lors du Show room, les professionnels du secteur portaient haut et fort leurs espoirs en faisant, l’un après l’autre, la démonstration de leurs merveilleuses réalisations. Pourtant, nombreux étaient ceux qui n’exposaient pas de perspectives de marchés bien concrètes… Le monde des roboticiens semble peuplé de chercheurs épris de R&D et d’entrepreneurs un peu rêveurs espérant vendre leurs robots parce qu’ils sont dans l’air du temps et que ça fait cool d’en avoir un à côté de son ordinateur ou dans sa piscine (eh oui, il y a des robots qui nagent). Cela ne suffit pas. On sait que certains s’y sont cassé les dents.

Image : L’indispensable boîte à outils du roboticien dans les travées d’InnoRobo, photographiée par Russel Davies.

Le succès du Roomba, ce robot aspirateur vendu à plus de 6 millions d’exemplaires dans le monde, et largement copié depuis, et la présence du sémillant Colin Angle son PDG, venu galvaniser les troupes en démontrant le succès d’une robotique très fonctionnelle, était heureusement là pour rappeler que, désormais, la robotique est d’abord affaire d’argent et d’adéquation d’une offre à des besoins bien spécifiques…

Le succès du robot aspirateur et de quelques jouets qui bougent tout seuls et amusent quelque temps nos enfants paraît l’horizon via lequel la robotique va pénétrer nos maisons. De là à postuler le déferlement de la robotique dans le domaine du divertissement et plus encore de la santé, il y a un pas que de nombreux entrepreneurs envisagent avec concupiscence. Nous en sommes encore loin.

Pour de nombreux spécialistes, le vieillissement de la population semble l’horizon qui va cristalliser l’âge d’or de la robotique domestique. Malgré les espoirs suscités par la recherche dans le domaine de la robotique de service adaptée à la santé, on est loin du compte. Même au Japon, précurseur dans ce secteur, les résultats sont bien en dessous des espérances. Même le doux et gentil Paro, le robot phoque thérapeutique, n’aurait vendu qu’un millier d’unités… On pense trop souvent qu’en Asie le développement de la robotique est assez naturel. Pourtant,Sang-Rok Oh, directeur du Centre pour le développement de l’apprentissage robotique de l’Institut des sciences et de technologie de Corée, évoquant le plan éducatif Coréen en matière de robotique, a tout de même rappelé que ce développement n’allait pas de soi. Derrière les images des robots professeurs de langue ou de gym (vidéo), les controverses autour des avantages éducatifs de la technologie existent aussi en Corée. “Les jeunes doivent s’adapter au monde numérique et certains parents demandent que l’école propose un nouvel environnement éducatif avec des méthodes innovantes, mais d’autres pensent que les enfants devraient apprendre dans des environnements naturels, sans ordinateurs ni robots.” Et l’introduction de robots dans les jardins d’enfants pour accompagner l’éveil des plus jeunes, comme on le faisait avec des ordinateurs quelques années plus tôt, réveille les mêmes oppositions. “La société coréenne est très conservatrice, elle est majoritairement très opposée à ces nouveaux systèmes.” expliquait encore Sang-Rok [1].

Vidéo : Des professeurs robots en Corée ? Derrière l’image d’Epinal du reportage de Reuters, peut-être plus de contestation qu’on le pense.

Pourquoi cet échec ? D’abord, parce que justement, tous ces robots ne répondent peut-être pas à un besoin spécifique. Les robots d’assistance aux personnes âgées dépendantes, sensés tout faire, au final, ne savent pas faire grand-chose. Bien souvent, nous sommes plus dans le ludique qu’autre chose… Un ludique qui est rarement proposé au prix du ludique.

Ensuite et surtout, parce que tout cela est loin de marcher d’une manière aussi limpide qu’on le dit. Dans un salon, il est toujours intéressant de regarder ce qu’on ne voit pas, où ce qu’on cherche à ne pas vous montrer. Et quand on détourne le regard de la scène où s’agitent les marionnettes électroniques, que voit-on ? On voit des ordinateurs. On voit des gens qui réparent des paquets de fils ou de moteurs sortants de robots éventrés. On voit des programmes complexes qui se déroulent à mesure que s’agitent les robots, mais dont les écrans ne sont pas tournés vers le public. Alors qu’on vous demande d’admirer les robots, d’autres regards les surveillent via des ordinateurs. Le robot ne s’agite que quand on tape sur la touche entrée et s’arrête dès que le programme est déroulé. Quand on voit des démonstrateurs répéter des commandes vocales pendant 10 minutes sans que le robot ne les entende, on se rend compte combien le saint Graal de l’autonomie est relatif. Le plus souvent, les ingénieurs s’enthousiasment pour des Legos mécaniques, qu’ils pilotent ave une télécommande ou un programme, s’amusant toute la journée à essayer de les faire marcher, les faire répondre comme ils doivent répondre, fonctionner comme ils doivent fonctionner… Pas sûr que cela amuse le grand public ou les personnes âgées de devoir se pencher sur les entrailles de leurs robots à longueur de journée. Les robots à programmer auront du mal à convaincre au-delà d’un cercle restreint de geeks éclairés.

La troisième raison à mon sens est certainement à chercher dans l’uncanny valley, cette vallée de l’étrange où vit ce peuple de ferraille et de moteurs. Qui n’a pas entendu un robot tenter de monter des marches d’escalier à côté de soi, à la force de ses chenilles, ne pourra peut-être pas comprendre… Mais le tonnerre insupportable qui l’accompagne vous fait bien vite comprendre que jamais vous ne pourrez vivre près de lui. Pas plus qu’on ne vit avec un aspirateur… Beaucoup de possesseurs de Roomba certes le baptisent d’un petit nom – ce qu’ils faisaient déjà avec certains objets non robotiques d’ailleurs, mais pas nécessairement avec leur aspirateur. Reste que, passé la nouveauté, la plupart du temps, on ne le laisse pas tourner autour de soi. On l’enferme dans une pièce, seul, le temps qu’il fasse son travail. Non seulement parce qu’il fait un bruit d’aspirateur, mais parce que ses mouvements désordonnés sont insupportables… Bien sûr, les premiers temps, les enfants sont enthousiastes. Ils participent aux tâches ménagères. Ils préparent le terrain au Roomba : mais ne leur répétions-nous pas déjà de ranger leur chambre pour qu’on puisse y faire le ménage ?

On a un peu l’impression que le rêve des ingénieurs est que le robot s’occupe de nous, comme eux-mêmes s’occupent de lui, avec la même attention, la même prévenance, la même sollicitude. On veut mettre des robots phoque dans les bras des personnes âgées, mais on leur interdit leurs animaux de compagnie… Reste que cela donne une drôle d’impression, comme le notait Francesco Mondada : on a l’impression qu’il sera plus simple d’avoir un ingénieur pour s’occuper d’un robot que d’avoir quelqu’un pour s’occuper d’un petit vieux. On a l’impression qu’on nous dit que le robot est une passerelle entre les hommes quand la passerelle n’existe plus. Pourquoi donc avons-nous besoin de la technologie pour faire un pont entre nous ?

Hubert Guillaud

Le dossier robot publié sur InternetActu suite à RoboLift était composé :

• La forme des robots à venir
• Les robots : technologie sociale
• Comment vit-on avec les robots ?
• Est-ce qu’un robot sait apprendre ?
• Quelle robotique demain ?
• Des robots et des hommes

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1. Tout n’est pas sombre dans l’avenir de la robotique d’éducation. Le Pérou a récemment célébré le 500 000 OLPC en commandant 20 000 kits de développement robotique Lego (en supplément des 92 000 commandés précédemment) pour ses élèves. Mais ici, le but n’est pas de remplacer les professeurs par des robots, mais aider les élèves à comprendre comment ça marche… La différence est d’importance.

En conclusion des conférences RoboLift lors d’Innorobo était organisé un débat qui, malgré ses caricatures, était assez intéressant pour comprendre, rapidement, les différentes conceptions de la robotique qui s’opposent actuellement. Un débat qui permettait aussi de pointer certaines limites de la robotique, dans l’enthousiasme ambiant…

Bruno Bonnell, président de RoboPolis, fondateur et président du syndicat français de la robotique de service et organisateur de la conférence Innorobo, auteur de Viva la Robolution ! (il parlait avant de robovolution), était le modérateur du débat opposant Bruno Maisonnier, président de Cap-Robotique, la communauté des acteurs de la robotique du Pôle de compétitivité Cap Digital, fondateur d’Aldebaran Robotics, concepteur du NAO, cet étonnant robot dédié à la recherche en robotique (voir l’interview qu’il nous consacrait en 2007, à son lancement), et Francesco Mondada directeur du Groupe des robots mobiles miniatures du Laboratoire de systèmes robotiques de l’Ecole Polytechnique fédérale de Lausanne et organisateur du Festival de robotique de l’école.

“Au début de l’aviation”, introduit Bruno Bonnell, “Clément Ader avait inventé un avion qui battait des ailes et il pensait qu’on allait construire les aéronefs de cette manière. Les frères Wright, aux Etats-Unis, ont eux utilisés des ailes fixes. L’histoire a donné raison aux seconds, mais la petite histoire montre que les approches de la technologie peuvent être diverses. Il n’y a pas de dogme ni de stratégie absolue. Il n’y a que la recherche et l’imagination qui importe.”

Image : Francesco Mondada, Bruno Bonnell et Bruno Maisonnier photographiés par Pierre Metiver sur la scène de RoboLift.

En matière de robotique, l’erreur est-elle humaine ? C’est-à-dire, l’erreur est-elle de vouloir fabriquer des robots humanoïdes ?, interroge Bonnell… Dans la Guerre des étoiles, les scénaristes ont pris garde de ne pas choisir entre la robotique humanoïde et la robotique utilitaire. R2D2 et C6PO, qui incarnent les deux formes, ont la même importance tout le long du film.

“La forme des robots est LE sujet fondamental”, lance Bruno Maisonnier. “A quoi sert le robot et que veut-on en faire ? Si le robot doit faire le ménage et nettoyer par terre, il faut effectivement favoriser un robot non humanoïde. Mais s’il doit interagir avec les gens, alors la forme qui répond le mieux à cela est la forme humanoïde. Celle des personnages de Disney, avec des doigts gourds et trapus, des grosses têtes, des grands yeux. Même la boîte de ferraille qu’est Wall-e se comporte comme un humanoïde, avec ses grands yeux expressifs et la façon dont il fait des pointes sur ses chenilles…”

“L’expressivité est importante et pas seulement pour que ces robots nous séduisent”, tempère Bruno Bonnell. “La bipédie liée à la forme humanoïde est également la plus adaptée à notre environnement…”

Robotisation de l’environnement ou environnement robotisé ?

“Au début d’Aldébaran Robotics, nous avions 42 projets de robots”, rappelle Bruno Maisonnier. “Les Focus Groups ont tous préféré les robots qui avaient un aspect humanoïde, tout en se démarquant de l’homme. Ceux qui étaient trop industriels, comme ceux qui étaient trop humanoïdes n’ont pas plu. Nos environnements sont faits pour les humains, que ce soit les marches de nos escaliers où les poignées de portes de nos maisons… Si on veut que les robots les utilisent, soit il nous faut reconstruire nos environnements autrement, soit il faut adapter les robots à ces environnements.”

“Pour ma part, je crois bien plus à la robotisation de l’environnement dans lequel on est”, explique Francesco Mondada. “Personnellement, je ne veux pas d’un majordome domestique qui aille me chercher une canette, je préfère l’idée de la robotisation des objets, c’est-à-dire que la canette vienne à moi ou que ma voiture se gare toute seule. D’ailleurs, cette dernière existe déjà, et elle n’a pas besoin d’un robot humanoïde pour la conduire. La robotique est en train d’entrer par la porte arrière alors qu’il faudrait plutôt réfléchir à comment la piloter. Mes travaux consistent plutôt à augmenter les objets, à les rendre intelligents et robotisés, plutôt que d’inventer des engins extérieurs à notre monde habituel. Je préfère que l’objet devienne intelligent par lui-même plutôt que d’avoir quelqu’un qui tente de me comprendre. L’humanoïde ne pourra pas mieux comprendre mon environnement que ma femme, et pourtant, avec ma femme, tout n’est pas toujours simple.”

“Le robot humanoïde n’aurait-il donc que pour objet d’être charmant, vecteur d’émotion ?”, interroge Bruno Bonnell. Il ne faut pas minimiser la communication en tant que telle comme fonction et objectif, rétorque Bruno Maisonnier. “Les objets intelligents c’est bien, mais on est avant tout des êtres sociaux. Nous sommes tout le temps en train d’essayer de comprendre nos interactions sociales. On n’a pas envie de parler avec une voiture, mais on est obligé de le faire tout de même.

Quand on parle, il ya plus de messages qui passent dans le langage du corps que dans le langage verbal. Les mots ne sont pas suffisants pour transmettre toute la communication. Le risque est d’avoir sinon une communication très pauvre. La fonction principale des robots n’est pas l’utilisation, mais de discuter et d’échanger.”

Certes, concède Francesco Mondala, “si le but est d’établir une communication, un visage aide énormément. Le robot humanoïde est un bel outil pour les interactions sociales. Moi, je préfère communiquer avec des humains. Et je veux des robots pour satisfaire des besoins : il doit avoir une fonctionnalité et la manifester. On sous-estime beaucoup la relation qu’on a avec les objets. Avec une voiture par exemple, on est en symbiose, même avec des pédales et un volant. La relation permet d’augmenter nos capacités et résoudre des taches intéressantes. On a la même relation avec des tables et des chaises. A l’EPFL, on s’est amusé à robotiser des verres à boire (vidéo), pour voir le genre d’interactions qu’on pourrait avoir, car boire un coup est un moment également plein de symboliques. Si un verre est en train d’être rempli par exemple, les autres verres vides s’approchent de lui pour être remplis conjointement… On peut bien sûr l’arrêter si on ne veut plus boire ! Ce type d’exemple change beaucoup la vision de la robotique. Beaucoup nous ont dit d’ailleurs que nos “Robjects” (ou Robjets, contraction de robots et objets) n’étaient pas des robots. Je crois plutôt qu’il y a là des pistes pour découvrir la robotique autrement.”

Quand les objets bougent, semblent vivants, il y a toujours un moment où l’on passe de l’objet à quelque chose d’émotionnel… concède l’animateur.

Des robots pour remplacer l’homme ou pour créer de nouvelles interactions ?

Pas nécessairement, reconnaît Maisonnier. Beaucoup d’objets qui nous entourent ont un historique émotionnel sans qu’il soit nécessaire qu’ils bougent. Oui, tout le monde, comme Francesco Mondada, n’a pas forcément envie d’avoir un robot pour communiquer. Le robot n’a pas pour objectif de remplacer l’humain, mais d’apporter un plus, de créer un lien… Les jeux vidéos n’ont pas rendu les enfants asociaux, mais leur ont permis de construire un environnement relationnel différent.
Pourtant, souligne Bruno Bonnell, en évoquant un article de la BBC, les Japonais, longtemps proactifs dans le domaine du robot de service, seraient en train de faire machine arrière…

“Les expériences au Japon montrent que l’introduction des robots humanoïdes auprès des personnes âgées semble tout de même poser des problèmes”, explique Francesco Mondada. “Les personnes âgées ont l’impression que les robots remplacent les hommes. C’est un message que je n’apprécie pas. Je préfère fournir un environnement domestique qui leur permette de mieux vivre, de compenser leurs faiblesses, de se rappeler de ce qu’ils ne se rappellent pas… plutôt que d’aller dans la logique de l’humanoïde, qui porte un message ambigu.”

Personne n’aime être dépendant des autres, rappelle Bruno Maisonnier. “Par contre, il est intéressant de regarder si on peut renverser la question en introduisant des robots qui dépendent aussi de la personne dépendante”. En Corée, ils introduisent des robots dans les écoles pour apprendre l’anglais aux enfants, notamment parce qu’ils manquent de professeurs. Mais il y a d’autres avantages : un robot peut faire recommencer un enfant 10 fois sans le juger. La relation est plus simple. Elle accepte mieux l’échec. Alors que la relation entre humains met en jeu des codes, des ego, des personnalités… Et il y a certains domaines où tout cela n’a pas de raison d’être…

“Il me semble qu’on mélange souvent deux niveaux, le niveau fonctionnel et le niveau social”, précise Francesco Mondada. “La personne dépendante est dépendante fonctionnellement et ça lui fait un tort social. Cela ne veut pas dire qu’il faut remplacer la fonction par un robot qui mime le social.”

“Quand on le voit, Asimo est spectaculaire. Mais personne ne voit que deux opérateurs sont cachés dans les coulisses, qu’ils ont pris une journée pour l’installer et qu’il ne peut pas faire un pas de plus que ce pour quoi il est programmé. Mêler l’aspect social et fonctionnel n’est pas si simple. Pour ma part, je préfère donner à la personne dépendante de vrais outils pour qu’elle le soit moins.”

A quoi ressemblera l’avenir de la robotique personnelle et autonome, questionne Bruno Bonnell pour clore le débat.

Pas de doute, conclut Bruno Maisonnier, reprenant sa casquette de président de Cap Robotique : “Je suis intimement convaincu que plus ça va aller et plus ça va s’accélérer ! Regardez comment cela s’est passé avec l’automobile, l’internet ou le téléphone mobile ! Demain il y aura des robots partout dans la société, dans la rue : des robots humanoïdes et plus encore de robots non humanoïdes… Il y aura aussi des designers, des fabricants, des programmeurs, des roboticiens et des gens qui vont concevoir des services depuis les robots… Reste qu’il est important dès maintenant d’initier une dynamique pour qu’on forme les jeunes et prépare les emplois de demain…”

Francesco Mondada est plus dubitatif. Il a du mal à imaginer nos rues pleines de robots. “J’aimerais qu’on pilote un peu mieux les directions vers lesquelles se dirige la robotique. Les jeunes doivent mieux comprendre la technologie. Il faut qu’on s’engage pour faire avancer la robotique et ne pas suivre forcément l’exemple de quelques grosses firmes américaines. Il faut qu’on la rende utile à notre société. Tout en sachant déjà qu’il y aura des bugs et aussi des commerciaux”… La robotique va connaître les mêmes écueils que les autres technologies… Rien de plus, rien de moins.

On a évoqué la forme des robots à venir, leur sociabilité et la nôtre confrontée à ces machines, mais nous avons peu évoqué la manière dont ils apprennent de nous. Qu’est-ce qu’un robot sait apprendre et comment ?

Retour sur nos relations aux robots à l’occasion de la première édition d’InnoRobo, le salon de la robotique, et des conférences RoboLift qui lui étaient associées.

L’intelligence artificielle peut-elle être innée ?

“Un robot peut-il apprendre comme un enfant ?” se demande Pierre-Yves Oudeyer, chercheur à l’Inria, et directeur du laboratoire Flowers, un laboratoire de recherche spécialisé dans la robotique sociale (présentation .pdf). Autrement dit, l’intelligence artificielle peut-elle n’être qu’acquise ?

“On imagine un avenir où les robots seraient dans nos foyers pour nous aider : mettre la table, ranger la vaisselle, motiver les anciens, bricoler… Cela suppose beaucoup d’intelligence et de savoirs (émotionnels notamment). Les robots doivent donc être capables d’accomplir des raisonnements compliqués”… Mettre la vaisselle dans le lave-vaisselle demande par exemple de savoir mobiliser beaucoup de savoir-faire manuel et intellectuel. Il est clair que pour vivre avec nous les robots auront besoin d’intelligence. Mais laquelle ?

Image : Qu’est-ce que les robots doivent apprendre ?

“Certes, les machines savent battre les meilleurs champions d’échecs. Deep Blue peut battre Kasparov, parce qu’on a placé tout le savoir en matière d’échec dans son programme, mais Deep Blue ne sais pas expliquer ce que sont les échecs.”

Asimo, pour n’évoquer que lui est un formidable robot qui peut-être programmé pour exécuter des comportements sophistiqués comme jouer au foot, danser, discuter ou jouer au barman… “On modélise ces tâches fondamentales avec des équations mathématiques qui génèrent les comportements appropriés. Mais quand le robot doit accomplir une nouvelle tâche, il faut engager une nouvelle équipe d’ingénieur !”, ironise le chercheur. Chaque nouvelle tâche demande un nouveau développement… Et le robot ne sait faire que ce qu’on lui a appris.

Ce modèle de robotique est certes utile, mais il atteint vite ses limites. “Les robots doivent être capables d’apprendre, car on ne peut pas imaginer à l’avance tout ce dont ils auront besoin. Ils doivent être capables d’attraper ou de rattraper quelque chose, ils doivent être capables de s’adapter aux comportements des gens, à leurs habitudes… Tout le monde ne dresse pas la table de la même façon !”

“Mais pour les humains, dans la vie réelle, l’apprentissage non plus n’est pas facile.” Chez les humains on apprend à travers l’observation, l’essai-erreur, l’expérience… On apprend dans le monde physique, le monde réel. Et cet apprentissage prend du temps. Mais il y a un grand nombre d’objets et de personnes avec lequel interagir et il y a une infinité d’activités et de compétences qui peuvent être apprises. Que faut-il apprendre et que ne faut-il pas apprendre ? Il faut s’inspirer des humains pour apprendre aux machines à apprendre. Chez l’enfant, l’apprentissage ne nait pas à partir de rien. Pas plus que les humains ne sont des “apprenants universels”. “Si les enfants apprennent rapidement et facilement la langue, ils sont moins doués que les machines pour les chiffres.” Les enfants sont dotés d’outils et de contraintes : ils explorent la synergie musculaire et la coordination complexe plutôt que tous les mouvements musculaires possibles. Ce qui est inné, les contraintes auto-organisées et les biais sont essentiels dans l’apprentissage. Certains mouvements sont innés, réflexes, comme saisir un doigt. Nous savons tous reconnaitre des visages, des humeurs. Enfin, les enfants naissent dans des environnements sociaux définis qui les aident à apprendre et à connaître leur environnement…

“Comment transposer les contraintes du développement de l’enfant au développement de robots ? Comment les facultés sociales innées peuvent-elles permettre d’explorer la société et l’apprentissage ?”

Comment les robots peuvent-ils apprendre à parler par exemple ? Pierre-Yves Oudeyer fait alors référence aux recherches qu’il menait avec Frédéric Kaplan sur les Aïbo chez Sony et nous montre, lui aussi, comment il tentait de lui enseigner de nouveaux mots en lui montrant des objets et en les nommant. Mais comme Frédéric Kaplan, il s’est vite rendu compte qu’en fait, le robot ne voyait pas la même chose, “il ne prêtait pas attention à ce que je croyais”.

“La solution pour leur apprendre de nouvelles choses consiste à les équiper de mécanismes d’attention, comme les enfants en ont naturellement, permettant de vérifier qu’ils suivent bien la même interaction que nous : on pointe du doigt, on dirige son regard dans une direction… Il faut imiter ces mécanismes naturels humains pour vérifier l’attention du robot.”

Mais imiter suffit-il ?

Pierre-Yves Oudeyer nous montre alors une autre vidéo où un robot est contrôlé par un humain qui voit par les caméras du robot et doit répondre aux sollicitations d’un humain pour identifier un objet. Et bien même avec une intelligence humaine, ce n’est pas si simple ! Bien souvent, le geste censé attirer l’attention s’accomplit en dehors du champ visuel du robot. Bien souvent, il s’avère difficile de comprendre quel objet a été désigné même avec un doigt pointé… “Même s’il est “humanoïde, l’appareil sensoriel du robot est très différent de l’humain. L’humain ne sait pas ce que le robot est capable de voir. On est loin de savoir mettre en oeuvre la technologie permettant à la machine de comprendre qu’à partir d’une image visuelle on désigne quelque chose de particulier…”

Il faut trouver d’autres voix, recommande le chercheur. D’où l’idée d’aller regarder comment on enseigne non pas aux hommes, mais aux animaux, comme les chimpanzés. Bien souvent, cet apprentissage passe par des objets de médiations, permettant d’avoir une interaction avec le chimpanzé pour qu’il puisse apprendre à désigner un certain nombre d’objets. Peut-on alors imaginer utiliser des interfaces de médiation avec les robots ? C’est ce qu’on essayé Pierre-Yves Oudeyer, Pierre Rouanet et Fabien Danieau dans une étude récente (.pdf) (vidéo) en utilisant un iPhone (ou une wiimote) pour désigner précisément au robot l’objet auquel on souhaite qu’il s’intéresse. Ce qui permet de lui donner des instructions plus facilement et plus rapidement. Une interface plus efficace que les algorithmes d’apprentissage automatisés, estime son concepteur.

Pouvoir mieux désigner des objets dans l’environnement et permettre au robot de mieux nous imiter est important, mais les enfants n’apprennent pas seulement en imitant. Une grande partie de leur apprentissage nait d’explorations spontanées liées à la curiosité. Pierre-Yves Oudeyer et son équipe ont ainsi essayé d’introduire des motivations intrinsèques au robot, via le “Playground Experiment”, pour faire référence aux travaux menés chez Sony. Ici, le robot est appelé à apprendre de nouvelles tâches sans disposer de connaissances sémantiques sur l’objet (vidéo). Motivée par la curiosité d’apprentissage de la locomotion, le robot explore alors les mouvements, sans qu’il ait connaissance de son corps ou de l’environnement, mais en étant programmé pour apprendre des mouvements spécifiques (aller en avant) et expérimenter ce qu’il trouve intéressant, c’est-à-dire explorer des mouvements qui produisent des progrès dans l’apprentissage, comme c’est le cas dans cette vidéo où l’Aïbo donne l’impression de ramper plutôt que de marcher. L’idée est que le robot puisse réutiliser les actions apprises par curiosité pour atteindre un point particulier.

Reste qu’alors la morphologie générale du robot a une incidence directe sur ses explorations spontanées… Comment alors peut-on la simplifier pour améliorer le contrôle de l’apprentissage. “Générer le mouvement d’un robot est difficile et demande des calculs compliqués, d’où l’idée de construire un robot avec une morphologie simplifiant les contrôles.” En s’inspirant des travaux de Tad McGeer sur la dynamique passive qui a construit une machine dans les années 90 pouvant générer un schéma de marche simple, sans électronique, un mouvement plus naturel que celui de bien des robots andromorphes. L’idée ici est que la physique remplace la computation morphologique. L’Acroban Humanoid Project est un robot souple, qui résiste très bien aux perturbations externes, car il s’équilibre de manière très efficace grâce à la physique et la géométrie (vidéo). “On peut prendre le robot par la main pour qu’il vous suive, sans qu’il n’y ait une ligne de code l’instruisant de vous suivre. Sa marche est stabilisée. Ici, l’intelligence est auto-organisée par la physique qui produit des chemins d’interaction spontanée avec des humains aux comportements complexes.”

Image : Acroban, le robot qui ne craint pas les enfants, puisque ceux-ci ont enfin le droit de prendre la main à un robot sans craindre de le casser !

Parviendrons-nous à simuler l’intelligence ?

Jean-Claude Heudin (blog), directeur du Laboratoire de recherche de l’Institut international du multimédia au Pôle universitaire Léonard de Vinci, est l’auteur de nombreux travaux et ouvrages dans le domaine de l’intelligence artificielle et des sciences de la complexité, dont le dernier en date s’intitule Robots et avatars – Le rêve de Pygmalion. “L’histoire de la conception de robots est celle d’une malédiction”, attaque le chercheur (présentation .pdf) qui fait référence à la Bible et à l’interdiction de confectionner des images ou figure de dieu comme des hommes (Exode, XX, 4). Cela n’a pas empêché l’homme d’essayer, mais cela explique certainement pourquoi la première impression du public sur ces machines est celle de l’angoisse et de la peur.

Depuis l’Eniac, la première conférence du Darmouth Summer Research Project (qui donna naissance à l’intelligence artificielle comme discipline de recherche) et les explorations d’Alan Turing sur l’intelligence des machines dans les années 50 où Turing, l’ordinateur n’a cessé de progresser. Il a fallu attendre 1997 et la victoire de Deep Blue sur Kasparov pour que celui-ci commence à surpasser l’homme. Beaucoup pensent encore qu’à l’avenir, la machine va se retourner contre l’homme. Ray Kurzweil, quand il parle de Singularité ne fait pas autre chose, puisqu’il prévoit qu’une intelligence artificielle supplantera la puissance de tous les cerveaux humains. “Je ne partage pas cette vision”, reconnait le chercheur pour ne pas dire qu’il ne croit pas en cette malédiction.

Le Graal de l’intelligence artificielle qui nous surpasserait est encore loin, notamment parce que l’intelligence des machines est radicalement différente de l’intelligence humaine. L’une est numérique quand l’autre est organique. L’une est construite (c’est-à-dire qu’on construit des systèmes pour les adapter à des fonctions) quand l’autre est évolutive. L’une est logique quand l’autre est émotive. L’une est computationnelle (fonctionnant depuis une succession d’opérations) quand l’autre fonctionne sur l’inférence, c’est-à-dire qu’elle fonctionne en tirant des conclusions. L’une est symbolique quand l’autre repose sur le sens…

Les raisons qui font que nous n’arrivons pas à rendre les machines intelligences reçoivent plusieurs explications. Pour Ray Kurzweil, c’est la puissance de calcul qui est insuffisante. La solution est simple : il suffit de l’augmenter. Mais ce n’est pas vrai, rétorque Jean-Claude Heudin. “Nous ne sommes pas confrontés à un problème de capacité de calcul. Il y a quelque chose qui nous échappe dans la compréhension de l’intelligence… Et pour ma part, je pense surtout que nous n’arrivons pas à un niveau de complexité suffisant.”

Le réseau internet ressemble à la fois a un ensemble de neurones comme à une simulation de l’univers à large échelle. On a tendance à aborder le problème de l’intelligence artificielle par une approche fonctionnelle. “On essaye de comprendre le cerveau en le découpant cellule par cellule, fonction par fonction. Le problème de cette approche, c’est qu’elle permet de comprendre une cellule, mais elle n’arrive pas nécessairement à remonter au niveau de la pensée, de la conscience. L’approche réductionniste porte ses fruits, mais aussi ses limites. On perd la compréhension des propriétés globales de l’ensemble.”

D’où l’idée pour Jean-Claude Heunin de se baser plutôt sur une approche synthétique, une démarche inversée où l’on met en relation des agents, où on les fait interagir pour voir les propriétés qui émergent de ces interactions. Il faut, selon lui, considérer l’intelligence comme quelque chose qu’on fait émerger de la coopération d’un certain nombre d’agents.

Jean-Claude Heudin montre alors ce qu’on appelle des automates cellulaires, des grilles de cellules qui réagissent en fonction de l’état des cellules voisines, permettant de créer des modèles particuliers, comme ceux s’inspirant du jeu de la vie imaginé par le mathématicien John Horton Conway, permettant d’observer des règles et des états de comportements différents à force de génération d’états. On en distingue trois types : les états stables, homogènes, les comportements périodiques ou cycliques et bien sûr les comportements chaotiques. Mais il y a encore d’autres comportements étranges, ceux qui font naître des protocellules. “Cela n’arrive qu’entre l’ordre et le chaos, dans une mince frontière entre le deux”. Ce type d’automates a des propriétés de calcul permettant d’y construire un ordinateur à l’intérieur.

Si on observe des systèmes plus complexes, comme le propose Life Drop, un système qui simule le développement d’un écosystème microscopique (dont une nouvelle version est en cours d’élaboration – vidéo). Avec ce jeu, on voit l’émergence de comportements adaptatifs différents, avec des agents ayant le rôle de proies et d’autres de prédateurs et qui évoluent comme dans un environnement naturel…

Eva est un logiciel développé par Jean-Claude Heudin, un agent conversationnel (ces fameux chatterbots que nous avons souvent évoqués) dont il existe plusieurs versions (Alicia, Hal 9000…). La prochaine version doit s’appeler “Doctor Minna House” et est une Intelligence artificielle dotée d’une trentaine d’agents de personnalités qui interagissent entre eux pour formuler des réponses. Minna est capable d’aller chercher des informations sur l’internet et de les utiliser dans le flot de la conversation. Jean-Claude Heudin et ses équipes travaillent déjà à une troisième génération de chatterbot, qui soit capable d’apprendre et une quatrième qui devrait être capable de modifier la structure même de ses différentes formes d’intelligences…

Alors que les premiers robots personnels entrent dans les maisons, on ne sait pas encore grand-chose de la façon dont on vit avec eux… D’ailleurs, sait-on vivre avec des machines ?

Retour sur nos relations aux robots à l’occasion de la première édition d’InnoRobo, le salon de la robotique, et des conférences RoboLift qui lui étaient associé.

Qu’est-ce que les robots partagent avec nous ?

“Quelle est la différence entre un ordinateur et un robot ?” Ce n’est pas une question anodine, souligne Frédéric Kaplan (blog), fondateur de Ozwe, et auteur de nombreux livres sur les robots et les objets et dont le dernier en date est écrit en collaboration avec le neurobiologiste Georges Chapouthier et s’intitule L’homme, l’animal et la machine : perpétuelles redéfinitions….

Vidéo : publicité pour le Apple G4 iMac commercial.

Dans une vieille publicité pour l’iMac, on voyait celui-ci transformé en robot. “Pour la première fois, on imaginait un ordinateur qui ne se comporte pas comme un ordinateur”. Les ordinateurs sont des appareils fixes et immersifs dans lesquels on se plonge, alors que les robots, eux, vivent dans le même espace qu nous. Contrairement à l’ordinateur, notre entourage immédiat nous voit interagir avec. “Et c’est cette différence subtile qui permet d’envisager une autre forme d’interaction avec les ordinateurs…”

Frédéric Kaplan a travaillé 10 années chez Sony, notamment sur l’Aibo, le chien robotique qu’avait développé la marque, rappelle le chercheur dans sa présentation (.pdf). Son travail consistait à développer un programme d’expériences pour comprendre ce à quoi le robot était capable de réagir. “Comment se croisent le monde des hommes et celui des robots ? Peut-on partager un mécanisme d’attention avec eux comme on tente de le faire au zoo avec les animaux ?”

Tous les matins, Frédéric Kaplan passait du temps avec un Aïbo pour qu’il apprenne à discriminer des objets qu’il lui montrait. Il lui disait le mot balle en lui montrant l’objet, et longtemps le robot lui a répondu avec un mot qu’il avait appris auparavant. Pour mieux comprendre pourquoi cela ne marchait pas, le chercheur a regardé ce que le robot voyait. Le robot voyait bien la balle, mais également les reflets du soleil et plein d’autres objets. Il fallait donc réfléchir à comment on pouvait lui apprendre à reconnaître des choses. Pouvait-on lui apprendre à faire attention à ce qu’on lui montre en l’agitant devant lui ? Pouvait-il se construire des modèles visuels des objets depuis les sons qu’on lui répétait ? Tel était l’objet de ses études chez Sony : développer des techniques pour mieux partager l’univers des machines et de leurs utilisateurs.

A l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne où il enseigne, les chercheurs font des études sur le Roomba, le robot aspirateur d’iRobot, l’un des rares succès de l’industrie du robot, en proposant à quelques familles suisses de l’adopter pour observer l’impact de son usage. Comment notre monde se croise-t-il avec l’univers du robot ? “Ce que l’on constate, c’est que les premières minutes d’introduction du robot dans la maison est une collision des mondes !” Le robot est-il compatible avec l’écosystème très complexe de la maison ? Sur une vidéo, il nous montre une petite fille qui en a peur, avant de revenir vers lui intriguée. Vingt minutes plus tard, la même petite fille est passée au nettoyage collaboratif : elle enlève les objets qui gène l’aspirateur, ramasse la poussière pour lui, l’aide à faire son travail. La collaboration avec le robot n’est pas l’objectif marketing et pourtant on constate de nombreuses collaborations de ce type. “L’introduction du robot a un effet immédiat sur les résidents. Parce qu’ils partagent nos espaces, on constate qu’ils transforment nos habitudes.

Image : Comment le Roomba cohabite-t-il avec les hommes ?, extrait de la présentation de Frédéric Kaplan.

En fait, s’amuse le chercheur, bien souvent, le Roomba vous fait faire le ménage plus fréquemment. “Mieux, on constate que les enfants se mettent à aider le robot à faire le ménage, par exemple en enlevant les objets qui trainent du sol de leur chambre, ce qu’ils sont souvent loin de faire habituellement.” Dans un premier temps, ils le font là avec enthousiasme et sans qu’on le leur réclame…

“L’ordinateur n’a pas beaucoup changé depuis 30 ans”, rappelle Frédéric Kaplan. “Cet iMac qui bouge était une idée de marketing. Nous l’avons fait !”, explique le chercheur en revenant sur l’aventure du QB1, cet écran fixé sur un bras robotique capable de repérer des humains dans l’espace et d’interagir avec eux, via des gestes simples. “Aujourd’hui, la Kinect de Microsoft propose presque de faire la même chose que notre ordinateur, à la différence près qu’avec la Kinect, vous faites partie de l’écran, de l’image, comme dans le jeu traditionnel. Avec QB1, tout se passe dans le monde réel plus que sur l’écran.”

Est-ce là le début d’une nouvelle famille d’ordinateurs ou d’un nouveau genre de robots ? “De petits appareils articulés, capables de reconnaître ce que vous faites, seront peut-être demain capables de vous aider à choisir une musique pour créer une ambiance particulière en naviguant de loin dans sa bibliothèque musicale ou en prenant en compte les goûts des gens présents… Ils pourront suivre la recette que vous êtes en train de réaliser, même si vos mains sont mouillées. On pourra lui montrer le pot de tomates que nous venons de vider et lui demander de l’enregistrer dans la liste des courses. Dans la chambre des enfants, il pourra projeter des choses comme un miroir magique quand nous sommes en train de leur lire une histoire…”

Pour Frédéric Kaplan nous sommes face à de nouvelles formes de médias. “Après les médias immersifs, voici le temps des médias à “échelle réelle”. Car les contenus dans lesquels on plonge ne sont pas les mêmes que ceux avec lesquels on vit.”

On voit bien qu’ici Frédéric Kaplan esquisse une distinction d’importance. Qui prolonge celle qu’il avait accomplie dans La métamorphose des objets en distinguant l’objet de leur histoire et en soulignant combien leur métamorphose actuelle consistait en une extension de l’interactivité des systèmes mnémotechniques. “Habiter dans la machine n’est pas comme habiter avec les machines”, y disait-il déjà.

Robot et culture

Pour la designer et ethnographe Fujiko Suda (présentation .pdf), initiatrice du Projet Kobo, si on regarde la définition d’un robot dans l’encyclopédie Britannica (à savoir “toute machine fonctionnant automatiquement qui remplace l’effort humain, même s’il ne ressemble pas à l’être humain en apparence ou ne remplit pas ses fonctions à la manière d’un humain”) on se rend compte que toutes nos machines sont déjà des robots.

Voilà longtemps que la culture japonaise accepte les robots comme des amis. “Nos maisons en ont déjà souvent plusieurs. J’ai moi-même un robot perroquet, Lucy, qui bavarde quand on l’allume. Ainsi qu’un petit robot chien. J’ai aussi un télécopieur qui parle, qui nous reconnait quand on se penche dessus, qui vous dit quand il a envoyé quelque chose, quand il a reçu un message et surtout quand un document ne passe pas. La parole est assurément une chose importante pour les machines. J’ai également chez moi un programmateur de salle de bain parlant, qui me signale quand le bain est prêt. Quand une machine me parle comme un être humain, tout le monde la comprend, même les invités, même les enfants… même si on ne connait pas la machine, on comprend ce qu’elle fait.”

“Les robots deviennent des humains et les humains deviennent des robots” disait le célèbre roboticien Hiroshi Ishiguro. C’est très vrai dans la culture japonaise, explique encore l’ethnographe en observant les pratiques des Tamagotchis (Wikipédia), ses jeux simulant la vie et proposant autant de compagnons robots ou virtuels. Le dernier en date, après le succès des Nintendogs, est Love Plus. Ici, il ne faut plus élever un animal de compagnie, mais faire la cour à une jeune fille jusqu’au mariage. C’est un jeu éminemment immersif qui n’utilise d’ailleurs pas que le canal de la DS et dans lequel il faut parler à la jeune fille, passer de multiples étapes, obtenir des rendez-vous… Il y a même des garçons qui tiennent des blogs de leur relation avec ces “robots”. Autant dire que le jeu se vend comme des petits pains, conclut l’ethnographe mi-amusée, mi-désolés.

Fujiko Suda a travaillé un temps avec l’entreprise japonaise Cyberdyne, qui fabrique des exosquelettes pour comprendre comment on pourrait rendre ces appareils plus attrayants. Techniquement, assure Fujiko, ces appareils sont étonnants : ils permettent à des personnes âgées qui n’arrivent plus à marcher de reprendre la marche, de reformer des pas. Mais ils ne sont pas commodes à utiliser. Il faut du temps pour s’en équiper et les personnes âgées peuvent difficilement le faire seules. Enfin, une fois qu’ils sont dans l’appareil, celui-ci est très visible avec des formes et des couleurs très modernes, inadaptées à leur public cible. “Peut-on rendre ces robots plus enfilables ? Pourrait-on faire de manière à ce que, à l’avenir, ils s’enfilent comme un Kimono traditionnel ?” Oui, les adolescents rêvent de porter des exosquelettes, qui rappellent la culture japonaise du vaisseau-robot (notamment Goldorak ou Gundam), mais ces appareils ne s’adressent pas vraiment à eux. “Il faut simplifier le design et les fonctionnalités pour les adapter aux utilisateurs. Dans la réalité, les exosquelettes ne servent pas à se battre, mais aident les petits vieux à marcher. Face à l’exubérance de ces appareils, les utilisateurs sont plutôt embarrassés à l’utiliser et plus encore à l’idée de le porter à l’extérieur… Or, c’est à cela qu’il devrait servir.”

Image : Les exosquelettes n’ont pas la fonction qu’on leur prête.

Les produits doivent savoir s’adapter d’une culture à l’autre. Pour l’instant, l’iPhone a du mal à s’implanter au Japon, car les Japonais n’aiment pas laisser des marques de doigts et de saletés sur l’écran, estime la chercheuse qui montre des petites brosses pour nettoyer les écrans qui sont très répandues au Japon. “Beaucoup ne veulent pas les utiliser pour ne pas laisser leurs empreintes sur l’écran”. D’où l’importance de comprendre la culture pour élaborer les meilleures interactions. Le groupe d’âge, les pratiques, les communautés auxquelles nous sommes confrontés sont essentiels pour comprendre ce qu’on peut leur proposer.

Sommes-nous de bons compagnons pour les robots ?

Alexandra Deschamps-Sonsino (blog) est designer en interaction. Cofondatrice du projet Arduino (voir l’entretien qu’elle nous avait accordé à ce sujet) elle dirige le cabinet de conseil Tinker et est également “évangéliste” pour le projet de robotique européen Lirec (présentation .pdf).

“Quelles potentialités ont nos nouveaux compagnons que sont les robots ? Un compagnon est un ami ou une connaissance avec lequel on s’associe”. Le verbe est fort, reconnaît Alexandra Deschamps-Sonsino. Mais les attentes peuvent être variées : “un ami n’a rien à voir avec une connaissance. On a du mal à regarder un robot comme un ami, par contre, on les imagine mieux comme compagnons. Des compagnons comme Sancho Panza l’est à Don Quichotte, comme Robin l’est à Batman, comme nos animaux de compagnie, comme nos iPhone… Un compagnon, c’est quelqu’un qui en connait beaucoup sur nous et réagit à nous de manière multiple. L’affreux Clippy de Microsoft, ce premier compagnon numérique, avait pour défaut de ne jamais comprendre le contexte. Il proposait toujours de l’aide pour écrire une lettre, alors qu’on n’en avait pas besoin.” Si les robots sont amenés à jouer ce rôle, il nous faut mieux comprendre ce qu’est un compagnon…

Image : Qu’est-ce qu’un compagnon ?, extrait de la présentation (.pdf) d’Alexandra Deschamps-Sonsino.

Un bon compagnon comprend l’utilisateur et ses émotions. Il nous comprend et nous imite pour nous montrer qu’il nous a compris. Mais nous sommes habiles à faire semblant. On peut détester son patron et faire semblant de l’apprécier. Certains chercheurs ont même répertoriés jusqu’à 275 formes de sourires différents… “Bien sûr, les roboticiens ne savent pas encore déconstruire toutes ces nuances du sourire. Mais ils ont essayé d’analyser les émotions les plus simples”. Au Lirec, iCat, est un robot chat qui dispose d’un vaste vocabulaire d’expression faciale pour encourager l’apprentissage des échecs (vidéo).

“Un bon compagnon comprend le contexte. Les animaux intègrent très naturellement cela”. Au Lirec, les chercheurs ont étudié le comportement des chiens quand ils accueillent quelqu’un selon qu’il le connaissent ou pas. Souvent, le chien va se présenter par exemple, où vous accompagne pour regarder ce que vous faites (vidéo). Les relations non verbales portent beaucoup de subtilité : quelqu’un de mauvaise humeur a tendance par exemple à rester en retrait plutôt que de s’avancer vers vous… Or, un bon compagnon comme un chien comprend très facilement le contexte. Ce n’est pas encore vraiment le cas des robots.

Un bon compagnon “vieillit avec grâce”, estime la designer. Cela signifie que nos relations avec nos compagnons évoluent, alors qu’on a plutôt tendance à mettre son robot au rebut quand il ne fonctionne plus. Mais ce n’est pas le cas de tous les utilisateurs. Certains en prennent soin, avec affection même, comme cette utilisatrice qui raconte sur YouTube comme elle a raccommodé les coutures abimées du cou de son Pleo, trouvé les bonnes textures pour le réparer…

“Un bon compagnon sait également oublier. Il doit apprendre à oublier comme on reproche à nos proches d’avoir oublié notre date d’anniversaire…”

Enfin, un bon compagnon sait s’adapter. Ainsi quand on sort son téléphone mobile pour passer ou répondre à un appel, iCat le comprend et s’endort le temps de votre conversation. Quand vous aurez fini, il se réveillera en bâillant (vidéo).

Qu’est-ce que cela signifie que de développer des émotions dans des robots ? On attribue facilement des personnalités à des objets, comme l’illustre très bien certains groupes sur Flickr qui cherchent des smileys partout autour d’eux.

Mais Alexandra Deschamps porte un regard pragmatique sur ce développement. Va-t-il y avoir besoin de services pour ces compagnons ? Pourrons-nous louer des robots ou les essayer comme nous louons des voitures ? Peut-on partager son robot avec quelqu’un d’autre, ou est-ce impossible, comme nous le montre notre usage de nos téléphones personnels ? Conserverons-nous nos vieux robots comme nous conservons de vieux objets domestiques qui ne fonctionnent plus, mais qui nous évoquent des souvenirs ?

Les nouvelles technos comme Facebook ont peu à peu accaparé nos vies sociales et remplacé en partie d’autres formes de communication. Beaucoup de nos relations sociales passent désormais par Facebook. Immergés dans la techno, nous y sommes habitués. La plupart d’entre nous savons décoder un émoticon. Notre accommodation aux nouvelles technos s’est faite de façon douce : “il en sera de même avec la robotisation”. Aujourd’hui, les robots semblent en compétition avec nos iPhone. Pouvons-nous apprendre de la façon dont on utilise nos téléphones pour faire de meilleurs compagnons robotiques ? L’idéal du robot émotionnel nous interroge quant à la relation émotionnelle que nous créons avec lui.

“Comme le demandait le Renard au Petit Prince, saurons-nous apprivoiser les robots ? Et plus encore, saurons-nous être de bons compagnons pour eux ?”

A l’occasion de la première édition du salon InnoRobo qui se tenait fin mars à Lyon, nous vous proposons de revenir sur les conférences RoboLift qui ponctuaient ces trois jours de rencontres, dont la première avait pour thème la forme des robots de demain.

Fumiya Iida est chercheur au Laboratoire de la robotique inspirée par la vie (Bio-inspired Robotics Lab) qui dépend de l’Institut de robotique et des systèmes intelligents de l’Institut de technologie fédéral Suisse de Zurich. Sa présentation (.pdf) portait sur ce qu’il appelle “l’intelligence mécanique”, c’est-à-dire comment de nouvelles conceptions mécaniques inspirées de la nature peuvent aider les robots à se déplacer.

“Il n’y a pas de réponse simple à la question de la forme que les robots auront à l’avenir, prévient Fumiya Iida. “Le grand public et la science-fiction imaginent plutôt un robot de forme humanoïde avec un visage humain, mais dont certains éléments du corps seront remplacés par des éléments mécaniques, comme l’illustre le robot du film i, Robot, inspiré de l’oeuvre d’Isaac Asimov. Mais cette forme correspond peut-être plus à celle des êtres humains dans l’avenir qu’à celle des robots.”

Image : Fumiyada Iida sur la scène de RoboLift, photographié par Axel Voitier.

Comprendre les mécaniques du mouvement

Le travail de Fumiya Iida consiste à étudier le mouvement en s’inspirant de la biologie, comme le montre les nombreux robots qu’il a mis au point. George Lauder d’Harvard a montré par exemple qu’on pouvait faire nager un poisson mort, car le courant permet au corps d’un poisson mort de continuer à exploiter l’énergie du courant pour nager (vidéo). “C’est la forme même du corps du poisson qui le prédispose à cela”. De cette expérience, Fumiya Ida en tire le précepte qu’il y a toujours une raison qui explique que les êtres vivants aient une forme spécifique dans la nature. “L’évolution a conduit les animaux à s’adapter, car ils devaient gérer des environnements spécifiques et complexes. A l’avenir, il en sera pareil des robots.

Les travaux de Fumiya Iida s’inspirent de ces constats. La Bio-Leg (vidéo), développée au Laboratoire de la locomotion de l’université de Jena, est un robot unipède qui existe en deux versions. L’un avec une jambe articulée par des ressorts et un avec une jambe raide, non segmentée. Les travaux de Fumiyada Ida ont montré que celui avec la jambe droite s’est avéré plus rapide que celui qui avait une jambe articulée. Mais celui avec une jambe segmentée (articulée simplement) s’est avéré bien plus stable.

Ce travail a permis de mesurer l’influence de la conception sur la robotique, pour mieux comprendre la vitesse et la stabilité de nos mouvements. Le chercheur a également mis au point un robot doté de 4 pieds pour mieux comprendre l’influence du design du corps sur la diversité des comportements de marche.

“Quand on regarde la complexité des tissus musculaires humains qui permettent la bipédie et la variété de mouvements que cet ensemble rend possible, on constate que les robots sont nécessairement une simplification et que cette simplification va avoir une incidence sur la variété de comportements moteurs du robot”. Jena Walker, un autre robot bipède, est lui capable de faire différents types de mouvement : il est capable de marcher naturellement, de sautiller, de reculer ou même de faire le Moonwalk de Michael Jackson. Cette diversité de mouvements est liée à des ressorts biotiques qui facilitent ses déplacements tout en minimisant le nombre de moteurs utiles pour le faire marcher.

Fish Robot Wanda est lui un robot nageur qui n’est doté que d’un moteur. Sa capacité à nager est surtout liée à l’étude du poids du corps concentré en son centre, et à son aileron mobile qui lui permet de plonger et remonter… bref à une étude approfondie des mouvements des poissons pour simplifier les propriétés mécaniques tout en leur conférant l’essentiel de celles-ci.

Image : L’efficacité énergétique comparée des animaux et des robots, par Fumiyada Iida.

Le diagramme de l’efficacité énergétique comparée des animaux et des machines (s’inspirant des travaux de Gabrielli von Karman sur la performance des véhicules), montre que les êtres vivants ont une efficacité énergétique bien plus optimale que les robots. Globalement, les robots se déplacent plus lentement et consomment plus d’énergie que les humains. Pour Fumiya Iida cela montre encore l’effort à fournir pour concevoir des robots qui se déplaceront comme des humains.

Fumiya Iida et ses collègues ont également travaillé à utiliser la fréquence de résonance pour diminuer la consommation énergétique de leurs robots et augmenter leur capacité de déplacements. Les différents robots qu’ils ont produits (Curved Beam Hopper, vidéo) sont construits autour d’une tige élastique qui leur permet de sautiller et dont le mouvement et le comportement se modifient quand on change la courbure de la tige. Leurs mouvements (un peu hystériques) semblent plus naturels et leur efficacité énergétique a été améliorée pour se rapprocher de celle des animaux. C’est tout le but des travaux de Fumiya Iida : extraire le mécanisme du mouvement des animaux qui se cache derrière leur structure biologique pour l’appliquer aux robots.

Le comportement de mouvement des robots demeure souvent simple : ils sont capables de marcher, de sautiller… Mais les robots peuvent-ils apprendre des comportements plus complexes ? En quoi la forme a-t-elle une influence sur ces apprentissages ? Les robots pourront-ils un jour ressembler aux poulains qui apprennent à se coordonner très rapidement dès la naissance ? C’est l’objectif de MiniDog6M, un robot chien articulé doté de 6 moteurs (un à chaque pied et deux dans le corps), ainsi que d’un accéléromètre qui lui permet de savoir dans quelle position il se trouve. Ce robot a appris seul à se mettre debout dans n’importe quelle situation de départ. Là encore, les paramètres de conception veillent à la distribution du poids, à la forme du corps, au placement des moteurs, à la longueur des segments pour développer les possibilités de mouvements.

Au final, conclut Fumiya Iida, il est difficile de savoir si les robots à l’avenir ressembleront plus à des animaux plutôt qu’à R2D2 ou C6PO. Ce qui est certain, c’est que la dynamique mécanique joue un rôle important. “La forme des robots à venir va dépendre de leur stabilité, de la vitesse, de l’efficacité énergétique, de leurs capacités d’apprentissage et surtout de la diversité des comportements qu’on voudra leur faire prendre.”

Ils vont dépendre de cette “mécanique dynamique” que Fumiya Iida définit difficilement, comme les différents mouvements dont notre corps est capable, sans utiliser nécessairement les moteurs musculaires, comme quand on balance un bras ballant ou quand la jambe s’articule quand on marche. Si le corps humain est toujours sous contrôle, lui, peut-être que les ressorts mécaniques peuvent aider les robots à fonctionner mieux, en complément des moteurs qui les actionnent. Le but n’est pas de faire des robots qui ressemblent aux animaux, mais qui se comportent comme eux, de façon familière plus que mécanique. Que nous ayons envie de robots avec une forme humaine, et ce d’autant plus qu’on imagine qu’ils vivront avec nous et dans des environnements bâtis pour l’homme, n’en fait pas un passage obligé.

L’influence de la domestication

James Auger est designer et enseigne au département d’interaction du Royal College of Art de Londres (RCA) où il s’occupe de la recherche . Il n’est pas roboticien, prévient-il comme pour s’excuser, ce qui ne l’empêche pas d’être concepteur de robots, comme il nous l’avait magnifiquement expliqué à Lift en 2009. La promesse des robots domestiqués, auxquels nous rêvons depuis 70 ans, s’apprête à devenir une réalité (voir sa présentation (.pdf)). Ils commencent à pénétrer nos espaces les plus familiers, franchir la porte de nos maisons. Pour autant, il n’est pas simple de deviner à quoi ils ressembleront. Quand on demande à un architecte à quoi ressemblera le bâtiment du futur, on devine vite qu’il faut un contexte pour l’imaginer. Les rêves technologiques incarnent la propension des technologies à aller au-delà de ce qui est faisable comme l’explique George Basalla dans L’évolution de la technologie. Toute technologie avancée ne peut-être distinguée de la magie. Mais les robots n’ont pas encore pénétré nos maisons, et le rêve ne cesse d’être redéfini encore et encore par les techniciens.

Comment les robots doivent-ils être dans nos maisons ? Quand on fait de la conception de robots, il faut réfléchir à leur véritable présence. Et James Auger de nous inviter à regarder nos compagnons domestiques, les chiens, exemple parfait de domestication, qui, en 15 000 ans sont passés d’animaux sauvages à des bêtes qui couchent dans nos lits. Quand on observe l’évolution des ordinateurs de l’EDSAC à l’iMac, on voit qu’il y a bien une domestication à l’oeuvre. L’ordinateur s’est intégré à nos environnements familiaux, explique-t-il en faisant référence aux travaux de James Gibson. Il en sera de même pour les robots, prédit James Auger.

Dans le design la forme et la fonction sont liées : les robots qui vont pénétrer nos maisons devront également avoir une forme et une fonction associées. Pour l’instant, on utilise des formes particulières pour les faire pénétrer dans nos maisons et évoluer dans nos environnements (anthropomorphisme, zoomorphisme et pédomorphisme, c’est à dire le fait de faire ressembler les robots à des hommes, à des animaux ou à des enfants). Mais les ordinateurs également sont entrés dans nos maisons via une forme particulière – les consoles de jeux -, en piratant une technologie familière : la télévision.

James Auger évoque bien sûr ses robots autonomes carnivores, qui attrapent des mouches ou des souris pour produire l’énergie nécessaire à leur fonctionnement. Ces cinq robots ressemblent plus à des produits domestiques autonomes (une horloge, une lampe, une table…) qu’à des robots. Ils sont plus proches des plantes qui vivent et meurent que des machines.

Vidéo : Présentation vidéo des Carnivorous Domestic Entertainment Robots d’Auger-Loizeau sur Vimeo.

Mais il en évoque d’autres qui montrent un environnement robotisé plutôt qu’un robot humanisé, comme Laundry with Robots de Diego Trujillo, étudiant au RCA.

Image : des draps et des tasses conçues pour les hommes et les robots, par Diego Trujillo.

Pour Diego Trujillo, partager son existence avec les robots demande de s’adapter aux contraintes qui sont les leurs : nos draps ont donc des codes couleurs pour que les robots sachent les plier, nos tasses ont des anses pour les humains et d’autres pour les robots… Un autre étudiant du RCA, Mark McKKeague a lui réfléchit aux sons que pourraient produire les robots quand ils se déplacent : miaulement de chats, bruits de pantoufles ou de chaussures… voir, pour les rendre plus familiers à nos oreilles encore, bruits humains involontaires (craquements de doigts, gargouillis d’estomacs et autres pets…). Et de conclure par une vidéo, celle d’un robot lanceur de balle qui s’amuse avec un chien, rendant le robot plus canin encore, comme si les deux, l’animal et la machine, s’amusaient ensemble.

“Sommes-nous là face à des robots ?”, interroge Laurent Haug organisateur de la conférence. “Avons-nous besoin de faire des distinctions entre les robots ?”, répond James Auger en précisant qu’il ne connait pas de classification claire de la nature des robots. “Les objets du quotidien vont-ils devenir des robots, ou va-t-il falloir introduire des robots radicalement différents des objets que nous connaissons déjà dans nos environnements ?” questionne encore Laurent Haug. Nous mettons du temps à accepter des objets étrangers dans les environnements familiers de nos maisons, comme nous avons mis du temps à accepter quelque chose d’aussi courant que le téléphone. Donner des formes connues permet juste de gagner du temps.

Au-delà de la robotique…

Dominique Sciamma, designer et directeur du développement et de la recherche au Strate College, une école de Design, rappelle que les designers s’interrogent souvent sur la forme d’une question avant d’y répondre. Quand on parle de robots, nous savons tous à quoi ressemble ce qu’on essaye de nous vendre comme robot. Mais on a plus de mal à imaginer nos objets du quotidien devenir des robots. “Car demain, tous les objets seront capables de percevoir leur environnement, de se le représenter, de décider et d’agir en fonction. Tant et si bien qu’on peut se demander si la forme est vraiment importante”.

La question de la forme est peu intéressante, explique le designer, ce sont plutôt les gens et leurs comportements qui en décideront. “Car ce sont les comportements qui sont le vecteur de notre relation aux objets. On a tous envie d’être l’ami de R2D2, car ses comportements sont imprévisibles, généreux, universels. L’important repose bien sur la relation qu’on bâtit avec nos objets, à l’image de Paro ce phoque robotique utilisée par certaines maisons de retraite comme traitement de la maladie d’Alzheimer. L’important n’est pas la technologie, c’est ce qu’on va faire avec ! Que va-t-il se passer de nouveau entre les utilisateurs et ce rebot !”

Et Dominique Sciamma d’en appeler à la pensée magique ! La technologie, la raison, le marketing qui nous constituent ne sont pas l’essentiel. L’important ce sont les relations que nous allons avoir avec nos objets, une théière, une pendule, un chandelier… comme nous le propose Disney dans La Belle et la Bête.

Image : Il faut passer des robots aux “Robjects”, c’est-à-dire aux objets robotisés, explique Dominique Sciamma dans sa présentation.

Pour illustrer cela, Dominique énumère plusieurs projets d’étudiants du Strate College (voir sa présentation .pdf) comme le Jardin des Amours qu’on pourra voir en juin à Futur en Seine, qui propose 3 robots mobiles : un banc, une poubelle et un luminaire qui ont des relations entre eux quand on ne se sert pas d’eux. Ces éléments d’un jardin public marivaudent, et la nature des services qu’ils portent va être changée à mesure qu’ils se donnent en spectacle.

Arnaud Deloustal en 2008 a travaillé sur OBOE, un robot humanoïde de service qui n’a d’autre objet que d’observer la personne avec qui il vit, pour constituer une base de souvenirs après qui va écouter la personne avec qui il vit, qui va l’observer… Et le jour où cette personne va mourir, le coeur du robot, celui où les souvenirs sont conservés, va pouvoir transmettre et remettre des souvenirs du défunt, ses gestuels, ses tics, ses habitudes…

Living Toys d’Arnaud Lecat est un projet d’objets robotisés qui font émergés des comportements nouveaux quand ils sont placés les uns à côté des autres.

Metis (vidéo) est un prototype de bras bionique imaginé par C.Darius Delaunay-Driquert qui écoute le corps humain. A la mort de son porteur, il permet à une autre personne de revivre les mouvements de celui qui l’a porté.

Jéremy Dubé a lui imaginé avec Rebirth un utérus artificiel dans un robot, comme si la machine pouvait être la seule protectrice de l’humanité…

Mais Dominique Sciamma a gardé le meilleur pour la fin. En présentant la “cuisine vivante” de Michaël Harboun (vidéo). Une cuisine qui s’inspire de la Claytronics (un programme de recherche de l’université Carnegie Mellon espérant construire des robots nanométriques permettant de les assembler pour construire tout et n’importe quoi, comme nous l’expliquait Rémi Sussan). Ici, la cuisine se transforme pour répondre à vos moindres besoins…

Vidéo : La cuisine vivante de Michaël Harboun.

“Plus que les formes, les comportements ou les usages, ce sont les relations que nous entretenons avec nos objets qui s’apprêtent à instaurer un ordre radicalement nouveau. Nous allons avoir des relations, c’est-à-dire des liens, des disputes, des sentiments entre nous et nos objets. Une relation qui induit tous les enjeux du design. Ce sont les designers qui vont transformer les objets technologiques en objets “humains” par lesquels la relation sera transformée”, conclut Dominique Sciamma en responsable d’une école de Design cherchant des débouchés pour ses étudiants… “Nous projetons sur nos objets notre capacité à les aimer et la techno va nous permettre de la tenir : ils vont nous aimer !”

Image : Sabien Hauert sur la scène de Lift, photographiée par Ivo Näpflin.

C’est le cas du “bras de Luke” (Luke’a arm, qui fait référence au bras robotique de Luke Skywalker dans la série Star Wars), un bras robotique pour ceux qui en ont perdu un. Inventé par Dean Kamen (Wikipédia) de Deka Research, l’un des inventeurs du Segway, les chercheurs qui travaillent à ce projet de bras robotique connecté aux terminaisons nerveuses du moignon cherchent à le faire se déplacer de la manière la plus naturelle possible, tout en essayant de faire ressentir, à la personne qui en est dotée, ce nouveau bras (vidéo).

Sabine Hauert a retracé les progrès des voitures autonomes, comme celle de Google lancée en octobre 2010 (vidéo), qui bien sûr sont encore loin de savoir nous conduire partout (elles préfèrent les contextes réguliers et balisés), mais qui sont capables d’être de plus en plus autonomes, notamment dans un flux d’autres voitures.

Autre projet, doublement intéressant, que PR2, un robot qui ne sait rien faire, comme le disait Yves Eudes du Monde. Où plutôt, contrairement aux robots industriels programmés une fois pour toutes, PR2 sait faire ce qu’on lui apprend. Il sait ainsi plier et ranger des serviettes par exemple (vidéo). Assembler des chaussettes par pairs (vidéo)… Le plus intéressant dans ce robot mis au point par la start-up Willow Garage est que son système d’exploitation est déposé sur une plateforme open source, permettant à d’autres développeurs de le réutiliser pour développer leurs propres robots et leurs propres fonctions.

Sabine Hauer a abordé également les robots de téléprésence. Pas moins de 6 entreprises se disputent désormais ce marché (dont le Texai de Willow Garage), pour rendre la téléconférence plus naturelle et permettre de communiquer avec des personnes distantes quel que soit l’endroit où l’on est. Pour ma part, j’ai du mal à voir les bénéfices par rapport à un téléphone doté d’une caméra, mais si certains y croient…

Elle a fait allusion d’une vidéo à l’excellent programme d’entrepôts robotisés développés par Kiva dont nous vous avions déjà parlé il y a quelques années (vidéo).

Sabine Hauert a également montré son propre projet de robots volants autonomes (Smavnet devenu Sensefly) : un ensemble de robots, inspirés des cerfs-volants, capables de créer et relayer un réseau de communication (vidéo). Des robots qui permettent de créer un réseau de communication facilement et rapidement, notamment lors de catastrophes.

La chercheuse a également mentionné Universal Griper (vidéo), une technique de préhension douce pour les robots développés par des chercheurs de l’université de Chicago et iRobot, leur permettant de saisir n’importe quoi, quel que soit la forme de l’objet dont ils doivent s’emparer.

Ou encore le Nexi MDS (pour Mobile Dexterous Social), le robot du MIT, dont la particularité réside dans sa capacité à exprimer des sentiments lors de ses interactions avec les humains (vidéo).

Enfin, elle a pointé vers le projet RoboEarth, un web pour les robots, afin qu’ils puissent communiquer et échanger leurs expériences entre eux… Télécharger de l’information sur des objets, connaître les actions qui sont possibles avec ceux-ci, accéder à de l’information pour robots sur l’environnement qui les entoure en se géolocalisant : tels sont quelques-uns des objectifs de ce projet.

Une présentation utile pour se donner en quelques minutes un aperçu de l’évolution du secteur en pointant vers quelques-uns des projets les plus stimulants du domaine. Mais en voulant dénoncer les amalgames et les raccourcis des représentations que l’on a sur les robots, celle-ci en a également embrassé beaucoup.

L’article s’ouvre par un reportage sur un camp d’entraînement de l’armée américaine : “Dans une fausse ville utilisée par les Rangers pour s’entraîner au combat de rue, un robot d’une cinquantaine de centimètres doté d’une caméra parcourt à toute vitesse une usine d’armement pour une mission d’espionnage. Au-dessus, un drone presque silencieux d’une envergure d’un mètre vingt transmet des images du bâtiment qu’il survole. Au sol, roule un véhicule sur chenille à l’allure sinistre, de la taille à peu près d’une tondeuse à gazon, équipé d’une mitrailleuse et d’un lanceur de grenade. Trois techniciens équipés de sac à dos se tiennent à distance de la ligne de feu, et actionnent les trois robots avec des télécommandes sans fil semblables à celles qu’on utilise pour les jeux vidéo. L’un d’entre eux fait pivoter la caméra qui se trouve sur le robot armé, jusqu’à ce qu’elle repère un sniper sur un toit. La mitrailleuse fait une pirouette, vise et tire deux courtes rafales. Si les balles avaient été réelles, la cible aurait été détruite.”

Image : l’animation multimédia réalisée par le New York Times donne à voir toutes les “innovations guerrières” qu’évoque l’article.

Ces machines n’ont pas comme seul avantage de protéger les soldats, poursuit le journaliste du New York Times. Jamais elles ne sont distraites, jamais leurs yeux numériques ne clignent – ils détectent automatiquement le moindre mouvement. Jamais non plus elles ne se mettent à paniquer sous le feu de l’ennemi.

“Un des meilleurs arguments en faveur de ces robots soldats, c’est qu’ils ne sont pas obligés de faire feu tout de suite”, explique l’un des membres du programme. Quand un robot est en train d’examiner un champ de bataille, le technicien qui regarde à travers ses yeux peut prendre le temps d’évaluer la scène sans faire feu sur un innocent sous le coup de la précipitation.

Cependant, l’idée que des robots sur roues ou sur jambes, équipés de senseurs et d’armes, puissent un jour suppléer ou remplacer les soldats humains est encore une source de grande controverse, poursuit Markoff. Parce que les robots peuvent supporter les attaques sans risque immédiat pour ceux qui les dirigent, les opposants à cette idée expliquent que les robots combattants abaisseraient les barrières à l’entrée en guerre, avec le risque d’encourager les nations à s’y livrer et de mener à une nouvelle course à l’armement technologique. Autre risque : la distinction entre les combattants et les innocents, qui, déjà, est incroyablement difficile à faire pour les humains, l’est encore plus pour un outil dirigé à distance. Le problème s’est déjà posé avec les drones “Predator”, qui repèrent leur cible avec l’aide de soldats sur le terrain, et dont on sait qu’ils ont été à l’origine de la mort de civils lors d’opérations en Irak et en Afghanistan.

Mais l’idée de robots combattants trouve des soutiens chez grand nombre de stratèges militaires, d’officiers, d’ingénieurs, et même chez certains défenseurs des droits de l’homme. Un des dirigeants de l’Ecole navale américaine explique à Markoff qu’on a beau craindre l’intelligence artificielle, elle sera capable de prêter une plus grande attention aux règles d’engagement et évitera les entorses à l’éthique souvent provoquées par les forces armées humaines. Les logiciels, explique-t-il, n’agissent pas sous le coup de la colère ou de la méchanceté et, dans certains cas, ils peuvent déjà prendre sur le terrain de meilleures décisions que les humains. En fait, ce serait évidemment une répartition des tâches entre machines intelligentes et hommes qui formerait la structure organisationnelle de l’armée du futur, explique ce même dirigeant de l’Ecole Navale.

Et, rappelle le journaliste, l’automatisation du champ de bataille s’est déjà avérée essentielle dans les guerres que mènent les Etats-Unis. Les drones, bien sûr, mais aussi près de 6 000 robots téléguidés qui sont utilisés pour fouiller les véhicules aux checkpoints ou pour désarmer les bombes artisanales. Et un grand nombre de pays développent aujourd’hui des outils similaires.

Mais les questions éthiques que cela pose sont loin d’être simples. Et certains s’en inquiètent, surtout du côté des chercheurs en intelligence artificielle et des défenseurs de droits de l’homme. Ils reprochent aux systèmes automatisés d’accélérer la procédure de tir en réduisant la capacité de l’humain à prendre des décisions responsables. Ils évoquent par exemple la fabrication d’une arme créée pour fonctionner de manière autonome et qui peut abattre un ennemi plus vite, sans la considération du soldat pour les facteurs subtils qui constituent le champ de bataille. Pour eux les bénéfices à court terme masquent les conséquences à long terme.

Mais, pendant que le débat a lieu, précise Markoff, le processus est engagé par l’armée américaine qui poursuit son automatisation. Et le journaliste de citer plusieurs exemples : une sorte de wagon qui peut porter près de 500 kg de matériel et qui peut suivre automatiquement un soldat à presque 30 km/heure, il sera normalement testé en Afghanistan l’année prochaine. Pour les terrains très accidentés, et enneigés, un robot qui marche sur quatre jambes, qui peut porter 200 kg de matériel et suivre automatiquement un soldat. La tête de ce robot est par ailleurs équipée de multiples capteurs qui lui donnent l’air d’un croisement entre un insecte et un chien. Des robots grands comme des petites voitures, qui peuvent opérer en essaim et cartographier une zone hostile pour y détecter les menaces. Et même un projet de robot sous-marin qui puisse contrôler des équipes de dauphins chargés de détecter les mines sous-marines et protéger les navires au port.

Dans tous les cas, le problème reste celui de la décision de tir. Les militaires disent avec insistance que c’est un doigt humain qui restera toujours sur la détente. Mais que se passerait-il si on cédait à la tentation de laisser faire les machines ?

Voilà pour ce papier du New York Times, qui s’il est tout entier construit sur l’idée qu’il y a un débat qui n’est pas tranché, montre aussi qu’en matière militaire comme dans bien d’autres, les avancées de la technologie précèdent la réflexion sur ses usages. Ce qui, en l’occurrence, est assez effrayant.

Xavier de la Porte

Xavier de la Porte, producteur de l’émission Place de la Toile sur France Culture, réalise chaque semaine une intéressante lecture d’un article de l’actualité dans le cadre de son émission.

L’émission du 5 décembre 2010 était consacrée à Wikileaks, avec la participation d’Olivier Tesquet, journaliste à Owni, de Romain Pigenel qui tient le blog Variae, de Rémy Ourdan, grand reporter au quotidien Le Monde (qui consacre un imposant dossier sur l’affaire), ex-directeur du service international du Monde (2005-2008) et de Nicolas Vanbremeersch, blogueur et directeur de l’agence Spintank.

“Du point de vue de l’attaquant -gouvernement hostile, organisation terroriste ou de protection de l’environnement-, le meilleur moyen de s’attaquer à un pays est de lui couper l’électricité. C’est l’équivalent, cyber, d’une attaque nucléaire : quand il n’y a plus d’électricité, tout s’arrête.”

Le scénario n’émane pas d’un roman de science-fiction, mais d’un professeur de Cambridge, Ross Anderson, l’un des experts les plus réputés en terme de sécurité informatique, et de Shailendra Fuloria, l’un de ses étudiants, spécialiste des systèmes SCADA (pour supervision, contrôle et acquisition des données).

Les systèmes de télégestion ne sont pas sûrs !

Créés pour permettre le contrôle à distance et la surveillance de processus industriels, la télégestion de systèmes d’approvisionnement, de transport et les canalisations de produits chimiques, de gaz, de pétrole, d’eau et d’électricité, les systèmes SCADA sont souvent perçus par les spécialistes de la sécurité informatique comme un maillon faible qu’auraient beau jeu d’exploiter des cyberterroristes, pirates informatiques ou hackers militaires.

En 2007, le projet Aurora avait ainsi démontré la possibilité de pirater le système SCADA d’un générateur électrique afin d’entraîner son autodestruction. Or, et comme le souligne l’un des experts interrogés dans ce documentaire de CBS, ces générateurs coûtent très cher, ils ne sont plus fabriqués aux Etats-Unis, et il faudrait des mois pour s’en procurer d’autres ou les réparer, ce qui aurait des conséquences non seulement économiques, mais également politiques :

En 2008, le Club de la Sécurité de l’Information Français (CLUSIF) évoquait, dans une étude sur les Enjeux de sécurité des infrastructures SCADA (.pdf), plusieurs explosions dans des usines chimiques, le fait que des sites nucléaires, guichets automatiques bancaires, systèmes de signalisation ferroviaire avaient été perturbés par des vers informatiques, entraînant, dans un cas, l’arrêt de 13 usines d’assemblage de véhicules, dans un autre l’arrêt d’une station nucléaire. La présentation évoquait également plusieurs actes de malveillance ayant perturbé des feux de signalisation, systèmes d’approvisionnement en eau, et même la prise de contrôle et le déraillement, par un adolescent, de 4 wagons.

Dans une intervention intitulée Electricity for Free ? (.pdf) présentée lors du dernier Black Hat (l’un des symposiums les plus réputés en matière de sécurité informatique), en juillet dernier, Jonathan Pollet, spécialiste de la sécurité SCADA chez Red Tiger Security, a expliqué avoir identifié 38 000 problèmes de sécurité, lors de 100 audits, effectués sur 10 ans.

Alors que la “durée de vie” (c’est-à-dire le temps avant qu’il ne soit infecté ou compromis) d’un ordinateur non protégé est estimée à 4 minutes, pour Jonathan Pollet, “les systèmes SCADA sont bien moins sécurisés que les systèmes informatiques“.

Au cours de ses audits, il a ainsi trouvé, sur des ordinateurs reliés à des systèmes SCADA, toute sorte de programmes qui n’avaient rien à y faire, mais qui pouvaient a contrario servir de vecteur ou de relais d’attaques : logiciels P2P ou de messagerie instantanée, scripts de téléchargement de vidéos pornographiques, et même des chevaux de Troie et autres “malwares“.

“Ce n’est qu’une question de temps : d’ici peu, nous assisterons à bien plus d’attaques ou d’incidents sur des réseaux SCADA du fait de l’absence de mesures de sécurité, ou de systèmes de défense mal configurés. Il faut nommer des responsables sécurité de ces systèmes. C’est une bombe à retardement.”

Découvert en juillet dernier, le vers Stuxnet serait le premier virus expressément créé pour infecter les systèmes SCADA. 60% des systèmes infectés auraient été situés en Iran. Pour Raphaël Marichez, de la société de sécurité HSC, Stuxnet constituerait “un tournant“, ouvrant la voie à “des virus exploitant des vulnérabilités “grand public”, avec la complicité de grandes firmes étrangères, pour cibler un système industriel précis“.

A défaut de connaître son auteur, et donc savoir s’il s’agit bel et bien d’une tentative d’espionnage industriel, voire d’espionnage tout court, on notera que, toujours cet été, un rapport du ministère de l’énergie américain constatait que les infrastructures énergétiques américaines étaient vulnérables à des attaques informatiques, faute d’effectuer correctement les mesures basiques de sécurité censées les protéger, ou encore parce qu’elles sont reliées à l’internet, utilisent des systèmes d’exploitation grands publics, et des ordinateurs improprement sécurisés.

Stuxnet exploitait ainsi une faille Windows, et se propageait via des clefs USB préalablement contaminées (via l’internet, ou sciemment), dès lors qu’elles étaient connectées au PC, même si celui était pourtant à jour en terme de correctifs de sécurité. En 2009, la Marine nationale française avait ainsi dû couper son réseau après avoir été contaminée par un virus, introduit via une clef USB dans son système Windows, pourtant déconnecté du Net.

L’invasion des compteurs électr(ON)iques

Ross Anderson et Shailendra Fuloria ne s’intéressent pas tant aux systèmes SCADA, mais à ces compteurs “intelligents“ (les guillemets sont de rigueur, lorsque l’on commence à doter d’”intelligence” des boîtiers électroniques), censés permettre d’effectuer des économies d’énergie et dont le développement est activement soutenu, outre-Atlantique, dans le cadre du plan de relance américain (qui y investit 3,4 milliards de dollars), et en Europe par une directive européenne de 2009, qui prévoit d’en équiper 80% des foyers à l’horizon 2020.

On dénombrerait ainsi, à ce jour, quelque 250 projets de compteurs “intelligents“, 49 millions d’ores et déjà installés, et 800 millions en préparation, d’après la carte des expérimentations (triangles) et projets (ronds) de compteurs “intelligents” électriques (en rouge), de gaz (en vert) et d’eau (en bleu) dressée par meterpedia.com :

Consultez la Smart Metering Projects Map sur une plus grande carte

Or, ces compteurs “intelligents” commencent aussi à défrayer la chronique. Début août, la CNIL s’inquiétait ainsi des risques qu’ils faisaient poser en terme de traçabilité des usagers :

“Les informations de consommation d’énergie transmises par les compteurs sont très détaillées et permettent de savoir beaucoup de choses sur les occupants d’une habitation, comme leur horaire de réveil, le moment où ils prennent une douche ou bien quand ils utilisent certains appareils (four, bouilloire, toaster…)

Les compteurs communicants peuvent également agir directement sur l’installation électrique. Ils permettent notamment de modifier la puissance de l’abonnement, voire même de couper l’alimentation électrique à distance, via une interface web. Ces fonctionnalités devront être parfaitement sécurisées pour éviter toute utilisation frauduleuse.”

Dans une étude (.pdf) sur la sécurisation du Smart Grid (ou “réseau intelligent“, le système auquel se connecteront ces compteurs “intelligents“), la société IO Active identifie ainsi 10 risques en terme d’atteintes à la vie privée, à commencer par la surveillance, en temps réel des appareils électriques, et donc des habitudes comportementales de leurs utilisateurs, mais également les risques d’usurpation d’identité, de surveillance, d’espionnage, de malveillance ou encore de bug informatique, et autres problèmes de sécurité inhérents à tout système informatique en réseau.

Début septembre, plusieurs associations de défense des consommateurs critiquaient de leur côté la précipitation, qualifiée de “passage en force (et de) fuite en avant“, avec laquelle le gouvernement avait décidé de généraliser le déploiement de Linky, le projet français, dont l’expérimentation devait durer jusqu’au 31 mars 2011, mais qui cumuleraient problèmes et erreurs, factures illisibles et parfois astronomiques (jusqu’à 3 voire 4000 euros, au lieu de 25 à 30, selon la Confédération Nationale du logement de Lyon, interrogée par le 7/9 de France Inter ce 10 septembre) :

“Le planning de pose dérape, les compteurs disjonctent un peu trop facilement et la transmission des données ne se fait pas. Comment réaliser un bilan complet au 31 décembre 2010, c’est-à-dire trois mois plus tôt que prévu, avant la pose de l’ensemble des compteurs expérimentaux et sans même les tester pendant la période hivernale ?”

Elles critiquent également le coût du compteur, estimé entre 120 et 240 euros, qui sera facturé aux usagers (à raison d’un ou deux euros par mois, sur 10 ans), et qui aurait été “pensé par et pour le distributeur ERDF et pas du tout au bénéfice du consommateur“, qui devra, en plus, acheter un second boîtier s’il veut pouvoir mesurer, voire contrôler, sa consommation électrique :

“Au final, les avantages du compteur sont avant tout pour le distributeur ERDF et pour les fournisseurs, qui vont ainsi pouvoir proposer des services payants au consommateur pour suivre sa consommation électrique et de nouvelles offres tarifaires.”

En réponse, ERDF, la filiale d’EDF en charge de Linky, rétorque que cela permettra d’identifier plus rapidement les problèmes, d’en régler une bonne partie à distance, et donc plus rapidement, que cela permettra aux clients de faire des économies en modulant le tarif, que 93% des clients s’en déclarent “satisfaits“, et que “toutes les informations clients sont strictement confidentielles et cryptées“.

Mais qui contrôlera le bouton OFF ?

Dans leur article, intitulé “Who controls the off switch ?” (.pdf) (qui contrôle le bouton off ?), Ross Anderson et Shailendra Fuloria s’alarment de la légèreté avec laquelle les fournisseurs d’électricité, avec l’aval des autorités, créent une “nouvelle cyber-vulnérabilité significative” faisant courir le risque de coupures massives d’électricité.

Les compteurs “intelligents” sont en effet dotés de composants matériels et logiciels, et donc potentiellement piratables, ou sujets à des bugs informatiques, d’autant qu’ils sont connectés aux fournisseurs d’électricité. L’objectif est de permettre à ces derniers de surveiller, en temps quasi réel, la consommation électrique, mais également de pouvoir modifier, à distance, l’intensité de l’électricité lors de pics de consommation, ou encore de couper le courant à ceux qui n’honorent pas leurs factures – ce qui, avec les compteurs manuels, réclamait jusque-là le déplacement d’un électricien.

A terme, le tarif sera ainsi modulé, plusieurs fois dans la journée, et les opérateurs proposeront aux abonnés la possibilité de gérer eux-mêmes leur consommation d’électricité, se réservant le droit de leur couper le courant, ou de le diminuer, en cas de pic de consommation.

Au Japon, où la variation des prix est d’ores et déjà envoyée aux consommateurs trois fois par jour, de plus en plus de gens investissent ainsi dans des batteries, qu’ils rechargent la nuit quand le prix de l’électricité est bas, et qu’ils utilisent en journée en lieu et place de leur abonnement à l’électricité. Les deux chercheurs estiment que ce type d’arbitrages ne pourra qu’inciter les clients à tricher, et pirater leurs compteurs “intelligents“…

De son côté, la Grande-Bretagne a décidé de centraliser la totalité des données renvoyées par les compteurs, avant de les renvoyer vers les opérateurs. Les autorités espèrent ainsi pouvoir être plus à même de contrôler, voire modifier, la consommation électrique britannique.

Pour Ross Anderson et Shailendra Fuloria, qui notent que les équipes techniques des vendeurs de compteurs, tout comme les experts de l’académie royale des ingénieurs, ont soigneusement été écartés des réunions de préparation de ce projet, cette centralisation des remontées des informations est un “scénario cauchemardesque“. L’existence même d’un système centralisé de contrôle de l’électricité ouvre en effet la possibilité d’une coupure généralisée de courant, dans tout le pays, en cas de bug ou de piratage informatique…:

“Le black-out s’étend sur des centaines de millions de foyers, certains pendant plusieurs jours, d’autres pendant plusieurs semaines; des gens meurent d’hypothermie, du fait de la panne des équipements médicaux électriques, ou d’électrocution en tentant de réparer eux-mêmes la panne électrique.

Le modèle économique de l’industrie énergétique est ruiné par la destruction de son “réseau intelligent“, et le remplacement des dizaines de millions de compteurs “intelligents” prendra des années. L’activité économique est perturbée, les responsables des opérateurs d’électricité sont renvoyés, des ministres doivent démissionner.”

Les deux chercheurs soulignent que plusieurs pays se sont dotés d’unités de guerre informatique offensive, et que l’armée américaine a déjà utilisé la coupure d’électricité, en Irak et en Serbie. Ils rappellent également qu’en 1996, l’IRA avait tenté de faire exploser les transformateurs de trois centrales électriques londoniennes, ce qui aurait eu pour effet de couper le courant à des millions de particuliers et d’entreprises pendant des mois. L’attentat avait pu être déjoué parce que la cellule de l’IRA avait été infiltrée par les services anti-terroristes britanniques. Si l’attentat avait eu lieu, il aurait entraîné des pertes estimées au tiers du produit intérieur brut du pays…

Des pirates informatiques, ou des employés mécontents, pourraient également profiter de ces vulnérabilités afin de faire chanter les opérateurs d’énergie, ou encore pour voler de l’électricité. Interrogé par CNet, Karsten Nohl, un autre chercheur connu pour avoir révéler plusieurs failles de sécurité en matière de RFiD et de téléphonie mobile, explique que “d’un point de vue matériel, les téléphones portables sont aujourd’hui bien plus sécurisés que la plupart des compteurs intelligents, (alors) qu’ils devraient bénéficier des meilleurs systèmes de protection disponibles“, ce qui semble loin d’être le cas dans celui qu’il a inspecté :

“Nous n’avons trouvé aucune des mesures de sécurité que nous serions en droit d’espérer dans un dispositif de ce type, relié à une telle infrastructure critique.”

Faute de signature électronique, de mesures de chiffrement ou d’authentification, les composants physiques étudiés n’étaient pas protégés, il était donc possible de les modifier, tout comme il était possible de modifier la consommation (pour la baisser de 25 kilowatts à 2,5 kW, par exemple), alors que le logiciel, lui, propriétaire, empêchait toute vérification de la qualité et de l’intégrité du code… ce qui n’a pas empêché Nohl de parvenir à faire planter, ou redémarrer, le “compteur intelligent“. Or, et dans la mesure où ils sont reliés en réseau, en cas de bug ou de piratage, ils pourraient entraîner des coupures en réseau, et le piratage d’un seul compteur pourrait entraîner la paralysie de tout ou partie du réseau.

Une série de vidéos présentées en 2009 par IOActive montre ainsi comment un virus informatique, couplé à une base de donnée d’adresses géolocalisées, pourrait, en 24h, couper l’électricité dans tout un quartier :

Or, la rapidité avec laquelle sont déployés ces “réseaux intelligents“, et les milliards de dollars qui y sont investis, font que les questions de sécurité passeraient souvent au second plan, d’autant qu’aucun standard international n’a encore été adopté, afin de les sécuriser.

Qualifiant la sécurité de cinquième roue du carrosse, Christophe Auffray, sur ZDNet, note également que si les technologies existent, elles ont un coût, qui attise les rivalités et tensions : “la sécurité de ces réseaux communicants représente un marché à fort potentiel pour les industriels, et chacun défend, notamment au niveau des autorités européennes, ses propositions et intérêts.”

Dans un autre article, “On the security economics of electricity metering” (.pdf), publié dans la foulée, Ross Anderson et Shailendra Fuloria émettent cinq recommandations afin d’éviter les conflits d’intérêts entre les opérateurs, d’éviter de voir s’affronter les Etats (qui cherchent à économiser l’électricité) et les entreprises privées (qui cherchent à maximiser leurs profits), d’éviter également que des détenteurs de brevets ne se servent sur la bête, et, in fine, de réguler le “complexe système sociotechnique” qui voit le jour et qui associe, dans un “réseau intelligent“, producteurs, fournisseurs et distributeurs d’électricité, régulateurs, vendeurs, sous-traitants, et leurs clients :

• les données devraient appartenir aux clients qui, seraient tenus de partager avec les opérateurs celles qui leur permettront d’effectuer leurs missions de régulation de la consommation, et de facturation, dans les limites du respect de la vie privée des utilisateurs;
• plutôt qu’un système centralisé de collecte des données, il faudrait privilégier un cadre d’échange et d’interopérabilité des données basés sur des standards “ouverts“, et non-propriétaires;
• les distributeurs devraient être tenus de nettoyer les données;
• l’audit de la consommation énergétique d’un client ne devrait pouvoir être effectué que par le distributeur d’électricité -et ledit client;
• plutôt que d’espérer pouvoir couper le courant à tels ou tels foyers, et afin d’éviter les risques posés par la centralisation des données, seules les compagnies énergétiques devraient être habilitées à moduler la consommation de leurs clients;
• au vu de sa complexité, et des enjeux politiques et économiques associés, le “réseau intelligent” devrait être placé sous la férule d’une autorité indépendante à même de défendre les intérêts des consommateurs et d’assurer l’intégrité et la sécurité du système.

Ces questions sont d’autant plus d’actualité que l’on commence aussi à voir apparaître de véritables mouvements d’opposition à ces compteurs “intelligents“, qui dénoncent tout à trac leur impact environnemental et sanitaire, les effets en terme d’ondes électromagnétiques et de radiofréquence, l’augmentation du prix de l’électricité, le gaspillage d’argent public, la façon non-démocratique avec laquelle ils sont déployés, cette intrusion de technologies de contrôle et de surveillance dans nos logis… En attendant de savoir comment les autorités, ainsi que les opérateurs, répondront à toutes ces questions, le compte à rebours a commencé.

Jean-Marc Manach

RepRap : se réapproprier les outils de production

Adrian Bowyer, cet ingénieur et mathématicien britannique, inventeur de la RepRap, cette imprimante 3D libre capable d’imprimer des objets en volume, a commencé par citer Karl Marx. Pour Marx, le prolétaire désigne des travailleurs qui sont réduits à vendre leur force de travail pour vivre parce qu’ils ne possèdent pas d’outils de production. La solution pour libérer le prolétariat consistait à faire la révolution pour confisquer les moyens et les outils de production. On a su par la suite qu’il s’agissait d’une mauvaise idée, s’amuse Bowyer, mais Marx avait cependant raison sur le diagnostic estime-t-il : la pauvreté consiste à ne pas avoir accès aux moyens de production.

Image : Adrian Bowyer sur la scène de Lift France, photographié par Florent Kervokian.

Adrian Bowyer propose une autre solution au problème qui passe par une autre révolution, celle d’avoir accès plus facilement à des outils de production. C’est l’idée qui préside à la RepRap qu’il a conçu : une imprimante 3D capable d’imprimer une partie de ses propres pièces, à peu près la moitié – le reste des pièces pouvant facilement s’acheter dans la plupart des grandes villes. Le prix total d’une RepRap se monte à environ 350 euros.

La machine est capable de reproduire des objets en plastique, en déposant des couches de plastiques les unes sur les autres pour produire des objets pour l’instant d’un volume de presque 20 cm cube (vidéo). Elle est capable de s’autoréparer en produisant ses propres pièces de rechange (on parle de machine autoréplicante).

Bien sûr, les spécifications de la machine sont libres et gratuites, permettant à chacun de construire la sienne. Aujourd’hui, elle est utilisée dans de nombreux pays occidentaux, et commence à pénétrer des pays comme l’Afrique. Les utilisateurs peuvent partager et diffuser des plans d’objets conçus pour la RepRap via par exemple un site comme Thingiverse.

Après avoir présenté sa machine, Bowyer a tenté de montrer comment la RepRap s’insère dans un fonctionnement global en présentant les différentes contraintes que la machine doit relever. Pour lui, il y a différent types de contraintes : celle des règles, de la loi et de la coutume. Au-dessus d’elles, il y a la contrainte économique, puis celle de la biologie et celle de la physique, couche fondamentale de l’existence.

En ce qui concerne le premier niveau, celui des règles, du droit, du copyright et des brevets, Bowyer rappelle qu’il est permis d’imprimer n’importe quel type d’objet. S’il existe des contraintes, tout n’est pas interdit, au contraire. Par exemple, si on désire réparer un rétroviseur cassé et qu’on doit lui donner une forme “brevetée”, on n’enfreint pas la loi. On n’est pas non plus dans l’illégalité si on reproduit un objet breveté qu’on ne souhaite pas vendre.

Au niveau économique, la RepRap, avec son prix moyen de 350 euros, est bien moins chère que la moins onéreuse des imprimantes 3D (12 000 euros pour les premiers modèles). Elle est également écologique puisqu’elle ne consomme que 8 grammes de carbone pour produire un objet et en enferme 17 dans les objets imprimés.

Sur le plan biologique, la machine repose sur la notion d’autoreproduction propre au vivant.

Quant au plan de la physique, il n’est pas sûr que la centralisation et le grossissement soit un principe d’évolution unique pour les êtres vivants comme pour les objets. Si c’est aujourd’hui le cas par exemple des voitures, qui sont créées dans des usines de plus en plus imposantes, d’autres mouvements vont dans le sens inverse, favorisant plutôt la décentralisation et la réduction. La machine à laver personnelle a ainsi remplacé la blanchisserie centrale. C’est dans cette dernière logique que se situe la RepRap… avec l’espoir qu’un jour, les gens possèderont chez eux de plus en plus d’outils effectuant un travail longtemps réservé aux industries.

FabLabs : des fabriques de communautés

Quand il avait cinq ans, Ton Zijlstra (blog) était persuadé que ses grands-parents étaient des gens très riches : ils avaient leur propre jardin potager, ainsi qu’un atelier où son grand-père pouvait réparer tout ce qu’il voulait. Et pour le petit Ton, être capable de pouvoir faire les choses par soi-même représentait une richesse extraordinaire.

Image : Ton Zijlstra sur la scène du théâtre de la Criée à Marseille, photographié par Florent Kervokian.

Adulte, il s’est retrouvé à travailler en solitaire, isolé, alors même qu’il occupait un poste de directeur dans une entreprise. Et c’est grâce à son blog qu’il a pu se réaliser : “j’avais plein de connexions dans le monde entier, un feedback extraordinaire. Et c’est en combinant les deux, la résilience de mes grands-parents, et le réseau global” qu’il a commencé à s’interesser aux FabLabs, ces espaces imaginés il y a presque 10 ans par Neil Gershenfeld, directeur du Laboratoire Bits and atoms du MIT, comme il l’expliquait à TED 2007). Les FabLabs, explique-t-il dans sa présentation, sont ces endroits qui “contiennent des machines qui permettent de faire n’importe quoi y compris des machines”, mouvement dans lequel il est très impliqué depuis, et qui, pour lui, repose sur ces deux fondements : la possibilité de pouvoir fabriquer, par soi-même, et celle de pouvoir en discuter, en insérant ces fabrications personelles dans une communauté.

“Il faut respecter les concepts d’accessibilité ouverte et d’utilisation pour tous, et donc que ce soit ouvert, qu’on puisse y entrer, y partager expériences et compétences. Il s’agit aussi d’y construire une communauté.”

Pour lui, un FabLab doit être “libre”, et être doté de machines (imprimantes 3D, découpeurs laser ou vynil, RepRaps, etc.) et des logiciels, pour concevoir, construire et fabriquer. Mais surtout, il ne faut pas qu’il n’y ait qu’un seul FabLab, mais plusieurs, d’abord et avant tout pour échanger. Le premier FabLab néerlandais a été créé en 2007 à Amsterdam. Depuis, quatre autres ont été lancés au Pays-Bas (Utrecht en 2008, La Haye en 2009, Groningen et Arnhem en 2010), et au Bénélux (à Louvain et Gent notamment), dont un FabLab mobile, et 11 autres projets devraient voir le jour dans les 18 mois à venir (7 autres projets seraient en cours d’élaboration en France dont le FabLabSquared, un prototype mobile).

Ces projets sont indépendants, mais connectés : des réunions réunissent régulièrement, non seulement leurs dirigeants, mais également leurs utilisateurs, des conférences annuelles leur permettent de rencontrer les autres FabLabs du monde entier (comme la 6e conférence internationale des FabLabs qui aura lieu en août à Amsterdam), mais ils partagent également certaines compétences et ressources humaines, à l’image de ce spécialiste pointu de l’impression en 3D, qui passe d’un FabLab à un autre et permet de mutualiser son expertise, et son coût.

A la question de savoir si ces FabLabs pourraient se retrouver en concurrence, Ton Zijlstra répond que “non, parce que chacun d’entre eux est unique en son genre, bien ancré dans sa communauté, dans sa ville, avec son propre écosystème, qu’ils répondent aux besoins locaux, et sont suffisamment différents pour ne pas se marcher sur les pieds. On a une infrastructure, qui donne un effet réseau, et chaque nouveau FabLab augmente la valeur des autres, parce que ça apporte une expertise nouvelle, parce qu’on peut dire que pour telle chose il vaut mieux s’adresser à tel ou tel FabLab.”

Concrètement, on y fait quoi ? Difficile de dresser de grandes lignes, et un FabYearBook revient chaque année sur les projets les plus marquants. Ton Zijlstra n’en cite pas moins un rideau fait en béton, des mobiliers de bureau, bijoux, lampes, jeux, stickers, T-shirts, robots… créés tant par des particuliers que sous forme de prototypes par des professionnels (notamment via un concours de conception permanent), mais également un projet de prothèses coûtant moins de 40$, à destination des pays émergents, ou encore le projet Big Bird destiné à aider les villages indiens à récupérer l’eau de la pluie…

Dans sa présentation des FabLabs, Ton Zijlstra montre une communauté organisée, en réseau, qui utilise tous les moyens de communication d’aujourd’hui (même un canal vidéo), s’appuyant notamment sur une université permanente où les projets se rencontrent les uns les autres, qui explore des modèles économiques de longue traîne en partie locaux et en partie via le réseau. Et qui a encore pour défi de continuer à consolider sa communauté, de réussir la construction d’un écosystème local.

FabLabs : La puissance du réseau

Haakon Karlsen Jr, est le créateur de la FabFoundation et du FabLab Norvégien installé au-dessus du cercle Artique.

Tout à commencé par l’installation d’antennes et de capteurs sur des moutons dont Haakon était propriétaire pour repérer leurs déplacements dans la montagne. C’est pour trouver une solution technique à ce besoin qu’il a développé le premier FabLab norvégien.

Image : Haakon Karlsen Jr, l’organisateur de la FabFoundation, photographié par Florent Kervokian.

Le FabLab a été monté en octobre 2002 et a ouvert en juin 2003. Au début, il ne consistait qu’en une fraiseuse, une machine à découper et quelques ordinateurs installés dans une grande de ferme. En 2003, Neil Gershenfeld, directeur du Centre Bits et Atomes du MIT et créateur du modèle des FabLabs a envoyé une machine à découpe laser du MIT qui est devenu depuis la machine de base du FabLab. Il en a envoyé de nombreuses autres alors que le projet se transformait en un “village de l’invention” en 2005. Le FabLab norvégien, malgré sa situation géographique particulière accompagne quelques 120 projets par an et accueille chaque année quelque 6000 personnes et plus de 5 millions de visites sur son site web.

Le FabLab au début était un endroit de prototypage rapide permettant de reproduire tout et n’importe quoi. Mais désormais, c’est avant tout un réseau de personnes souhaitant coopérer et partager leurs connaissances. Les outils permettent d’atteindre cet objectif, comme le réseau de vidéoconférence qui les relie, explique Haakon Karlsen Jr avant de montrer un reportage de CNN présentant le FabLab du cercle arctique.

Il est devenu difficile de dénombrer le nombre de FabLabs existants dans le monde. Et il a fallu du temps à la fondation pour qu’elle organise et structure le réseau et les missions, entre les laboratoires (.org), les services commerciaux (.com) et éducatifs (.edu).

Le FabLab est un endroit pour répondre aux besoins des gens quels qu’ils soient explique Haakon Karlsen Jr. en se souvenant d’une femme venue leur commander un moule pour créer des chocolats, puis un autre… puis une boîte pour les emballer. Puis 100. Puis 1000 puis 10 000. Le FabLab a fini par lui en fabriquer 40 000 ! Jusqu’à devenir trop petit pour cela…

De nombreuses petites entreprises se lancent ainsi, petit à petit, en commençant une production unitaire. Le FabLab du Kenya produit des médicaments antipaludéens, et disposent d’une vingtaine d’employés. “Nous faisons à la fois de la recherche, de l’éducation et de la commercialisation… Mais c’est là encore une difficulté : on a des problèmes pour aider à la création de commerces et d’entreprises notamment.”

“Malgré ces succès, il nous reste du chemin à faire pour mieux esquisser le réseau des FabLab”, estime celui qui en est le maître d’oeuvre. Et de nous inviter au BootCamp annuel qu’il organise au fin fond de la Norvège, pour partager et échanger techniques, projets mais aussi savoir-faire autour de la gestion et de l’organisation des FabLab. On y va ?

Hubert Guillaud, Jean-Marc Manach, Rémi Sussan

A l’occasion des entretiens du Nouveau Monde industriel consacrés aux nouveaux objets communicants, qui se tenaient la semaine dernière au Centre national des arts et métiers, retour sur quelques présentations parmi celles qui nous ont semblé les plus marquantes de ces deux jours.

Reprendre un imaginaire d’avance…

“Que peut-on faire de transformateur à partir de la rencontre du numérique et du physique ?”, se demande Daniel Kaplan, délégué général de la Fondation internet nouvelle génération. Le paradigme des objets communicants ressemble plutôt à la gestion de flotte de véhicule, à de l’habitat ultra connecté que l’on pense au bénéfice de gens qui sont sensés en avoir besoin, comme les personnes âgées dont on puce les habitations… Force est de constater que nul n’éprouve un énorme désir à habiter une maison de ce type. “On fait fuir les gens dès qu’on parle de l’internet des objets”, constate Daniel Kaplan, car en étendant à nouveau le domaine de l’automatisation, on renforce une source légitime d’inquiétude.

“Il faut reprendre un imaginaire d’avance”, propose le délégué général de la Fing en évoquant les artistes de l’art bio et des objets communicants. Et d’évoquer par exemple les travaux de Matt Cottam de TellArt comme ces arbres arrosés d’encre conductrice pour que leurs stries deviennent supports de mémoire (Computational Wood) où ces objets de bois qu’on peut assembler et qui échangent des informations ou des sentiments via de l’électronique (Patina Pairs). Ou encore ces objets domestiques carnivores tels qu’imaginés par James Auger, les lapins fluorescents et autres interventions dans le domaine du bio art imaginés par Edouardo Kac, ou encore les pièces mariant artisanat traditionnel indien et dispositifs de navigation électronique exposés au musée Gandhi de la Sacred World Foundation…

Les artistes se sont débarrassés du paradigme de la sécurité qui nous contraint si souvent dans le monde de l’internet des objets, pour explorer de nouveaux territoires, sous des formes à fois techniques, mais aussi créatives et poétiques.

Beaucoup de propositions de plates-formes technologiques ont été inventées par des designers pour répondre à des besoins concrets, pour que les créateurs puissent formuler leurs idées. Usman Haque avait besoin de partager des flux de capteurs et a inventé Pachube (voir également son intervention à Lift France).

Image : Daniel Kaplan lors des Entretiens du Nouveau Monde industriel, par Samuel Huron.

On peut échanger et mettre à disposition des données, mais il faut aussi ajouter de l’intelligence aux environnements : les designers ont ainsi imaginé en 2005 Arduino, et inventé l’électronique open source. “Ils ont construit une carte aux plans libres dont le langage de programmation est libre et permet de traiter des données et renvoyer des instructions à d’autres actionneurs, à d’autres mécanismes”. Pour quelques dizaines d’euros, on peut construire sa propre électronique et inventer tout et n’importe quoi… “Un univers de possibilité s’est ouvert, car un morceau d’infrastructure est devenu disponible”, explique Daniel Kaplan.

On peut désormais aller encore plus loin dans la fabrication d’objets. Voilà longtemps que nos objets industriels vivent sous formes numériques avant d’être instanciés par des machines elles-mêmes numériques, puis distribués et gérés également de manière numérique. Machines à découper, imprimantes 3D qui permettent de fabriquer couche par couche des objets depuis un simple modèle numérique n’importe quel objet… Ces outils sont en passe de devenir accessible : la RepRap, cette machine autoréplicante est disponible pour quelques 300 euros et quelques heures de manipulation. Au TMP/lab à Vitry, des bidouilleurs bricolent une imprimante 3D pilotée par une carte Arduino…

Ces nouveaux systèmes de production d’objet sont en train d’ouvrir le champ de la production. Par cette nouvelle étape qui s’esquisse, on ajoute une nouvelle brique à la conception d’objets grâce au mariage des outils de productions avec l’écosystème ouvert du web. Un écosystème de services et d’espaces de collaboration (comme Thingiverse, Make Magazine, Ponoko, 3DVia…) permet d’échanger ou d’acheter ce dont on a besoin.

Ce mouvement a ses militants, qui inventent des objets ouverts afin de changer notre dialogue à la technologie : extincteurs de télévision, brouilleurs de téléphonie mobile ou de puces RFID… Ce mouvement a aussi ses lieux, ses espaces, ses endroits de co-design, de coproduction où l’on peut rencontrer d’autres personnes, où l’on peut partager des pièces, des machines, des compétences… Car on va avoir besoin de compétences, souligne Daniel Kaplan : ouvrir le monde physique à l’innovation est plus difficile que dans le numérique : la logistique impose d’être réelle, il y a des problèmes de sécurité, de fabrication… On a donc besoin d’espaces qui émergent comme ces communautés militantes du TMP/Lab à Vitry ou de la Suite logique à Paris… Ou encore, du mouvement des Fabs Labs conçus dans les années 2000 par Neil Gershenfeld, directeur du Center for Bits and Atoms du MIT, qui a lancé le mouvement en proposant un cours sur “Comment faire aboutir n’importe quoi ?” (voir la traduction de sa présentation à TED 2007 sur les vraies promesses de la fabrication personnelle). On compte plus de 40 FabLabs dans le monde aujourd’hui, qui s’occupent de fabriquer des pièces de rechange pour des pompes au Ghana ou des puces capables de vérifier la qualité du lait en Inde.

“On voit que tout cela s’assemble, s’agence. On a les données, les lieux, la chaine de production, les médias, les lieux de partages… Autant de briques encore fragiles et pas assez présentes. Que pourrait-on faire émerger au croisement originel de ces différentes cultures ? Nous sommes en train de réfléchir activement à l’émergence de Fab Labs en France (vidéo) et nous sommes preneurs de toutes propositions. Mais notre souhait serait de vouloir faire émerger des FabLabs dans des lieux de formation qui s’ouvriraient à d’autres publics que leurs publics propres. La Fing et de nombreux autres partenaires imaginent également un FabLab mobile qui essaimerait des Fab Labs locaux pour favoriser la prise d’initiatives locales.”

“C’est au croisement du physique et du numérique que l’imaginaire de demain est en train de naître”, conclut Daniel Kaplan. Si on laisse le mouvement de l’internet des objets aller vers plus de centralisation et de dissimulation, comme le proposent la plupart des acteurs industriels du domaine, on risque d’aller vers une proposition qui n’en finira pas d’être aliénante. “Aucun des usages majeurs n’est né dans les laboratoires ou dans les grandes entreprises”, assène Daniel Kaplan comme un mantra : on a jusqu’à présent distribué les moyens de concevoir, d’échanger, de faire savoir… “On a maintenant la possibilité d’aller jusqu’au monde physique et de mettre à la disposition de tous une technologie libératrice. C’est une chance à saisir !”

Bidouiller et faire

Massimo Banzi est l’un des cofondateurs du projet Arduino et l’un des responsables de l’agence Tinker.it (souvenez-vous de l’interview d’Alexandra Deschamps-Sonsino, sa collègue, que nous avions réalisé l’année dernière). Sa présentation avait l’avantage de donner encore plus de matière à celle de Daniel Kaplan, en évoquant d’innombrables projets réalisés grâce à Arduino.

Image : Massimo Banzi lors des Entretiens du Nouveau Monde industriel photographié par Samuel Huron.

Arduino est une petite carte semblable à un petit ordinateur de quelques euros, conçu pour être facile à programmer, explique le designer. Arduino est né en Italie à l’école de design d’Ivrea (voir Arduino Storia), où les designers ont développé de très nombreuses plates-formes de programmation pour répondre à leurs besoins. Les interfaces de programmation, souvent conçues par des ingénieurs, étaient complexes et difficiles à intégrer pour les designers. Le but était de les rendre pratiques à utiliser, que des gens qui ne sont pas ingénieurs en électronique puissent s’en servir, que les étudiants puissent se mettre en situation très rapidement. Arduino permet de construire des prototypes plus facilement, plus rapidement… Arduino est une plate-forme ouverte : le code source et le matériel sont accessibles à tous. Seul le nom porte un copyright afin de défendre une certaine qualité des produits et de la conception, même si de très nombreux clones existent.

Grâce à un langage accessible au plus grand nombre, de nombreuses personnes et notamment des artistes, utilisent Arduino dans leurs conceptions et installations. De nombreux outils de partages de connaissances sont disponibles, comme Make Magazine ou Instructables, ainsi qu’une Déclaration des droits des faiseurs (makers, terme que Massimo Banzi préfère à hackers)…

Alors que fait-on avec Arduino ? A en croire la longue liste que dresse Massimo Banzi, il faudrait peut-être mieux se poser la question de savoir ce qu’on ne fait pas avec Arduino ! Et d’évoquer Makerbot, un kit pour construire sa mini RepRap (imprimante 3D) ; Not so White walls, un magnifique papier peint communicant imaginé en 2005 à Ivrea (vidéo) ; un radio-réveil tactile piloté par un doudou imaginé en 2004 par Nicholas Zambetti et Didier Hilhorst ; Goodnight Lamp d’Alexandra Deschamps-Sonsino, un projet de lampes connectées entre plusieurs appartements permettant de rester en contact avec nos amis ; la machine à café de Tim Hirzel contrôlée via un Nunchuck de Wii ou son récent bateau à moteur contrôlé de la même façon ; une télécommande toute simple (un gros bouton poussoir) pour contrôler la musique de son iPod à distance imaginée par David Findlay ; la table de bavardage (vidéo), une table lumineuse qui montre la densité de parole qui s’échange ; Luxus, le rocking-chair de Markus Hannerstig et Pontus Stalin qui grâce à un accéléromètre et quelques leds s’illumine à mesure que vous vous bercez ; la montre d’Allerta qui se connecte au BlackBerry et permet d’afficher des messages d’alertes provenant de son smartphone intègre des composants Arduino ; ou encore ce type qui a mis un moteur à sa trottinette ou celui qui a construitson propre Segway avec des composants Arduino ; Botanicalls est certainement l’une des applications les plus connues d’Arduino et consiste en de petits capteurs qu’on plante dans la terre de ses plantes et qui vous alerte quand vos plantes ont soif ; Twat Race est un panneau imaginé par Tinker.it qui permet de monitorer le niveau de tweets politiques selon les principaux partis britanniques : l’ensemble a été récemment installé dans le hall d’entrée du Guardian ; MPGuino est un appareil pour mesurer sa consommation d’essence ; KickBee de Corey Menscher est une ceinture qu’une femme enceinte se met autour du ventre et qui envoie des messages chaque fois que bébé donne un coup dans le ventre de sa mère ; le groupe de rock Kazabian a réalisé son dernier clip en transformant Guitar Hero en Football Guitar Hero (vidéo) ; en utilisant de l’encre conductrice et des modules Arduino, Calvin Harris a créé un synthétiseur humain (vidéo)…

Assurément, à voir la densité et la créativité des projets qui utilisent Arduino, on se rend compte combien la plate-forme est devenue le lieu de passage obligé entre la technologie et l’informatique ambiante.

Si le sujet vous intéresse, HacknMod a dressé la liste du top 40 des projets Arduino ou vous découvrirez encore d’autres étonnantes réalisations comme la harpe laser, le miroir magique, la voiture télécommandée depuis son iPhone, la lampe qui s’allume quand vous avez des visiteurs sur votre site, etc.

Tweenbots a rempli plusieurs missions lors d’autant de voyages et il est toujours arrivé à destination, confie Kacie Kinzer sur son site. Chaque fois que le robot a été confronté à un obstacle (un banc, un nid de poule, un trottoir…), les passants sont venus l’aider et l’ont remis sur la route de son objectif.

Pourquoi les gens ont-ils aidé ce petit robot ? Le sourire, sa charmante simplicité et la clarté de son objectif sont certainement pour quelque chose dans son succès. Mais surtout, avec une certaine poésie, Kacie Kinzer nous rappelle que contrairement à ce que pensent encore beaucoup d’ingénieurs roboticiens, la robotique ne se développera pas dans un environnement sans humains. Parfois, c’est par d’autres chemins que l’efficacité technologique, qu’on arrive à destination. Belle leçon.

Image : Ecouter Lift, par RaphaëlleLift, avec son autorisation.

Le designer Fabio Sergio de Frog Design a commencé son intervention en présentant le projet Masiluleke, un projet lancé en Afrique du Sud pour combattre le Sida. L’Afrique du Sud a plus de gens infectés par le virus du Sida que n’importe quel pays du monde, rappelle le designer. 40 % de la population est touchée (soit 4 millions de personnes). Mais seulement 2 % bénéficient d’un traitement et 40 % de ceux qui en bénéficient l’abandonnent en cours. Fabio Sergio explique comment des équipes de concepteurs ont travaillé pour développer un système adapté pour sensibiliser la population sud-africaine à ce fléau. La solution a été d’utiliser bien sûr le téléphone mobile et de permettre aux gens d’envoyer des SMS et d’en recevoir pour être mieux informé sur la maladie. Le programme a reçu 50 millions de messages en octobre 2008 et les appels au numéro d’information sur le Sida ont augmenté de 300 %. L’équipe a développé des messages adaptés aux langages locaux selon le lieu d’où appelaient les gens. L’équipe travaille désormais à fournir un kit de test moins cher que ceux existants, que les gens puissent utiliser depuis chez eux afin de n’avoir pas à passer par un hôpital pour leur assurer une certaine intimité. Le packaging du test a été conçu pour ne pas paraître trop médical, et être mieux accepté par les utilisateurs (pour plus de détail, voir également cette présentation du projet faite à la conférence PopTech 2008).

“Mais ne devions-nous pas plutôt parler du futur ?”, s’interrompt Fabio Sergio. Le design peut avoir un autre rôle que de rendre les choses jolies, que de cacher les mécaniques internes des produits, rappelle le designer. Le design imagine le futur, créé du désir, des espoirs… Mais trop souvent pour décrire un monde qui n’existe pas ou imaginer un monde parfait. Or la réalité est bien moins belle, comme le montrent nos déchets qui s’accumulent tout autour de nous. Et de faire référence à Massive Change, le livre de Bruce Mau, qui n’est pas un livre sur le monde de la conception, mais bien sûr la conception du monde. “Le design ne va peut-être pas concevoir le monde, mais il peut contribuer à le changer”, propose Fabio Sergio. Le processus du design (immersion, synthèse, conception, prototypage, itération…) peut s’appliquer à d’autres choses que des objets. Le design peut faire évoluer la façon dont on interagit avec le monde. “Le design est centré sur les gens, mais les gens ne sont pas seulement des utilisateurs ou des consommateurs.” “Il faut réfléchir à l’impact de ce que nous concevons et comment cet impact peut-être atteint par la conception elle-même.” La technologie est un matériel pour jouer avec. Le design ne doit pas seulement donner des visions de l’avenir, mais construire le futur dans lequel nous voulons vivre, en ayant conscience de celui-ci.

Des objets pour lancer des conversations

Le designer James Auger du collectif Auger-Loizeau et de l’excellent département de Design Interactions du Royal College of Art de Londres, tient le même discours. Le rôle du design n’est pas que de rendre les choses jolies pour faire de l’argent. Il a un rôle critique (Design Critic), comme l’a montré le célèbre projet de dent connectée d’Auger et Loizeau. Dans ce projet qui n’était qu’un visuel, qu’un prototype pour critiquer notre fascination technologique, Auger et Loizeau avaient imaginé en 2001 l’image d’un implant audio que l’on pouvait implanter dans une dent, afin de franchir l’étape ultime de la téléphonie, en intégrant nos communications dans notre corps. La dent téléphone a été choisie comme la meilleure invention de l’année par le Time magazine en 2002, alors qu’elle n’était pas un projet commercial, mais un visuel critique pour faire réfléchir les gens aux limites de nos technologies. Comme le disait Starck en lançant son célèbre presse-agrumes Juicy Salif qui est plus un objet de décoration qu’un objet fonctionnel : les objets servent à lancer des conversations.

Image : cc. James Auger à Lift, par MRTNK.

James Auger travaille actuellement à un projet fascinant qui lui aussi interroge notre rapport à la technologie. S’inspirant des robots autonomes énergétiquement (comme Ecobot, des laboratoires de robotique de Bristol, ou l’université de Reading qui propose des kits de pile à combustible bio-énergétiques) capables de se nourrir de matières organiques pour générer leur propre électricité et fonctionner, James Auger et Alex Zivanovic ont imaginé des Robots domestiques carnivores (vidéo). Aujourd’hui, nous vivons avec des animaux domestiques (qui étaient il y a longtemps des animaux sauvages) : pourrait-on imaginer des robots domestiques carnivores qui se nourrissent de matières organiques comme nos propres animaux domestiques ?

Et de nous montrer les nombreux projets que les designers ont imaginés : un robot qui utilise un papier tue-mouche pour se nourrir, qui récupère les mouches qui s’y sont collées pour s’alimenter. Une lampe qui attire les insectes pour qu’ils fournissent l’électricité nécessaire à son éclairage. Autre projet tout aussi délirant, celui d’un robot qui utilise les araignées de nos maisons pour qu’elles construisent leurs toiles à sa surface afin de récupérer les insectes que l’araignée attrape dans sa toile pour s’en nourrir. Bien sûr, il y a aussi une lampe à UV, comme on en trouve dans certains restaurants, qui récupère les cadavres des mouches pour générer son électricité. Autre exemple encore, cette table de salon qui utilise les miettes qu’on y laisse comme piège à souris pour les attirer et les dévorer… “Quelles biomasses existent dans nos foyers que nous pourrions récupérer ?”, s’amuse James Auger.

Derrière la question volontairement provocante, il y a bien sûr, comme toujours avec les artistes du département de Design d’Interaction du Royal College of Art, une réflexion passionnante sur notre rapport à la technologie.

Vers des objets vivants

La Designer Anab Jain de Nokia Design, a exposé quelques-uns de ses projets qui visent également à nous apprendre à jouer du futur. Notamment un projet de recherche (Little Brinkland) sur le futur du travail, qui consistait à imaginer de nouvelles formes d’interaction dans un monde du travail toujours plus nomade et mobile, où l’on sera de plus en plus appelé à travailler depuis chez soi. Et d’imaginer ainsi rendre nos animaux domestiques utiles pour le travail, comme le montre l’exemple de Luka, la chienne connectée (vidéo). On peut ainsi imaginer conserver nos données sur les puces qui identifient les chiens ou faire que ceux-ci soient des noeuds de réseaux pour nous permettre de nous connecter. Nous n’en sommes pas si loin, comme le montre le projet (réel lui) SnifTag, un site social pour les animaux domestiques et leurs propriétaires, afin de faciliter les rencontres entre personnes ou la reproduction des animaux.

Image : c. Anab Jain à Lift, par RaphaëlleLift, avec son aimable autorisation.

Un autre projet baptisé Objects incognito conçu avec la complicité du chercheur de Microsoft Alex Taylor, s’intéresse à notre rapport aux objets. Il a ainsi imaginé des gobelins domestiques, quatre petits personnages aux fonctionnalités différentes pour vivre à nos côtés dans nos maisons. L’un interprète nos activités quotidiennes (du type : “cela fait 5 heures que vous n’avez pas parlé ?”), un autre mesure les ondes radio de notre environnement et les interprète en fonction de l’activité du voisinage (”tiens, le voisin d’en face écoute la radio”), un autre reçoit de l’information de différents capteurs domestiques pour les interpréter à sa façon et donner prétexte à réflexion et le dernier joue de la musique quand vos plantes manquent d’eau. L’idée de ces objets était d’apporter l’intelligence des machines dans un contexte banal, de créer de petits génies domestiques qui nous renvoient à nos propres fonctionnements, à nos propres façons de réagir à l’environnement.

Comme James Auger, Anab Jain a imaginé également des objets énergétiquement autonomes : comme une lampe en sucre qui alimente une vraie lampe par l’intermédiaire d’un micro-organisme qui consomme le sucre pour créer de l’électricité ; ou cette radio vivante, que l’on nourrit chaque jour de déchets organiques pour qu’elle produise l’électricité nécessaire à son fonctionnement.

Bien évidemment, voir des objets du quotidien vivre, mourir ou manger, fait réagir les gens. On ne désire pas nécessairement de tels objets (d’autant qu’ils produisent aussi des déchets organiques dont il faut se débarrasser), mais ils nous posent des questions directes sur comment nous évacuons une part humaine (et écologique) de la technologie.

Image : CC. David Rose à Lift par MRTNK.

Pour David Rose, la technologie permet désormais de donner vie aux fictions que nous imaginons, que ce soit le miroir magique de la reine dans Blanche Neige ou l’épée magique de Frodon dans le Seigneur des Anneaux qui scintille pour prévenir d’un danger…

Ainsi, nos objets peuvent être utilisés pour nous apporter une plus grande clairvoyance, à la manière d’une boule de cristal. L’Orb, d’Ambient Device, connecté à des services internet, est ainsi capable de nous informer du temps qu’il va faire ou de l’évolution du risque d’allergie aux pollens, simplement en changeant de couleur. Dès à présent, l’informatique ambiante permet que nos objets “s’enchantent”, répondent à nos attentes avant même que nous les sollicitions. Nos horloges peuvent nous dire où sont nos proches. L’ambient Dashboard permet lui d’insérer des cartes dans un tableau de bord pour programmer les informations que l’on veut faire apparaître (le trafic, la météo, les pollens…), selon les critères de son choix. “L’information est devenue un matériau physique”, explique David Rose. Les objets sont capables d’afficher seuls des informations qui nous sont utiles, sans nécessiter de navigation, comme le montre le Weather Watcher ou le Weather Glass, de petits cadres connectés qui affichent l’information météo de manière colorée ou lisible. “La possibilité de naviguer dans l’information n’est pas toujours nécessaire. L’important parfois est aussi d’apporter l’information, même sans interaction possible.”

Images : c. Ambient Devices..

L’important également est d’utiliser des techniques capables de résumer l’information, parce qu’ainsi elles nécessitent moins de temps et d’attention. Pour cela, il faut utiliser le mouvement, la couleur, l’angle, montrer une tendance, voir présenter du texte… Autant de façon de faire ressentir l’information dans l’instant, adaptée à des besoins différents, à des rythmes différents. Le compteur électrique par exemple donne des informations très intéressantes, mais il n’est pas placé au bon endroit dans nos maisons, suggère David Rose. D’où l’idée d’utiliser les objets ambiants pour montrer autrement nos consommations électriques. L’Orb peut afficher simplement, juste par une indication de couleur, le niveau de consommation électrique de notre maison. L’EnergyJoule également. Avec Orange, Ambient Device a imaginé un écran capable de plusieurs niveaux de lectures selon la distance à laquelle nous sommes de lui : quand nous sommes loin, il utilise la couleur et affiche de très gros caractères pour indiquer la température par exemple. Quand on s’approche, il affiche en plus petit la température extérieure par exemple, et quand on le touche, on peut lire plus en détail l’information. Plus on s’approche de l’écran, et plus l’information est précise, écrite, complète… Dommage que ce beau projet ne soit jamais sorti des laboratoires.

Image : L’écran imaginé pour Orange quand il donne une information pour quelqu’un d’éloigné, cc. Lucamascaro.

Les objets enchantés posent la question de notre désir à communiquer. Ils vont nous permettre d’être plus sensible à la communication, avec une fréquence d’interaction et une richesse qui s’adapte aux outils que nous utilisons, à la manière du LumiTouch, un cadre photo interactif qui s’illumine quand deux personnes en sont proches, chacune de l’autre, et que l’on peut presser pour envoyer une pensée matérialisée sous forme de lumière ou de vibration. Les objets ambiants permettent de partager un sentiment de présence sans nécessiter d’actes de communication délibérés.

Les objets enchantés interrogent également notre désir de guérir. 25 % des Américains ont une maladie chronique qui les oblige à se soigner, mais les gens oublient souvent de prendre leurs médicaments. GlowCaps de Vitality est une boîte qui contient les médicaments à prendre, qui clignote, vibre ou joue une musique pour que vous pensiez à les prendre, vérifie qu’ils sont pris, communique avec le médecin ou les proches, émet des rapports sur votre prise de médicament. Demain il faudra embarquer la technologie dans la maison elle-même pour faciliter une plus grande transparence dans l’accès à l’information, comme le montre le projet de balance intégrée dans le carrelage d’une salle de bain.

Ils interrogent bien sûr notre désir de nous protéger. A la manière de l’épée de Frodon, Ambient Device a imaginé des parapluies qui nous disent, par une indication lumineuse, s’il est utile de les prendre avant de sortir de chez soi, grâce à une connexion sans fil aux informations météorologiques. Et David Rose d’insister sur le besoin de faire sortir l’informatique du navigateur et des téléphones mobiles pour l’insérer dans les objets du quotidien.

Ils interrogent notre désir de créer, en libérant du temps créatif et en prenant en charge pour nous les tâches pénibles comme le fait Roomba, le célèbre robot aspirateur d’iRobot. Mais également, ils développent notre créativité, comme l’IO/Brush du MIT, ce pinceau qui grâce à une caméra capte les couleurs, les images pour nous permettre de peindre avec (vidéo). “La créativité du futur doit nous permettre d’avoir les outils pour la libérer”.

Ils interrogent également notre désir de mobilité. Le GPS de Dash Networks, qui inclut des informations de trafic, nous permet d’avancer un peu plus vers le déplacement sans effort, en nous permettant d’éviter les embouteillages. A San Francisco, Next Bus permet de localiser les bus et de prendre une décision adaptée au trafic. L’Ambient Bus Pole, imaginée par Ambient Design est un panneau de bus qui affiche de manière visible et de loin, à quelle distance se trouve le prochain bus, permettant de presser le pas ou pas, afin de nous éviter “la douleur d’attendre” de nos vies modernes.

Telles étaient quelques-unes des perspectives dressées par David Rose, sur l’avenir de l’internet des objets, qui sait montrer par des exemples concrets, leur potentiel définitivement “magique”.

Hubert Guillaud et Daniel Kaplan

A l’occasion d’ICT 2008, la conférence européenne sur les technologies de l’information et de la communication qui s’est tenu à Lyon du 25 au 27 novembre 2008, retour sur quelques présentations glanées dans les allées du salon.

Demain les robots nettoieront-ils nos rues comme ils nettoient déjà nos appartements ? Viendront-ils jusqu’à nous ramasser nos poubelles ?

Possible si l’on en croit les promoteurs du projet européen DustBot. Dustbot est un programme qui a consisté à développer, tester et démontrer la faisabilité de robots pour le nettoyage urbain. Basé sur un réseau de robots autonomes et capables de coopérer entre eux ainsi que sur une structure d’intelligence ambiante installée dans la rue, comportant capteurs et caméras, le projet a mis au point deux robots capables de réaliser le nettoyage d’une rue.

Le robot DustClean est un robot de nettoyage équipé de brosses et de jets d’eau, capable de nettoyer la rue en y circulant, à la manière des balayeuses mécaniques que l’on connait déjà, mais totalement autonome.

Le robot DustCart quant à lui est un robot poubelle capable de collecter et transporter les ordures à la demande. Il se déplace pour que vous puissiez y déposer vos ordures et possède une interface tactile pour que les citoyens précisent le type d’ordures qu’ils souhaitent y déposer (DustCart fait du tri sélectif). Les citoyens peuvent même se servir du robot comme une borne d’information sur la ville.

Est-ce que le côté ludique des robots aidera les gens à avoir un comportement plus responsable vis-à-vis des déchets qu’ils dispersent sur la voie publique ? Réponse lors des essais grandeur nature qui seront réalisés en 2009 dans plusieurs villes européennes, comme l’explique cette présentation (.pdf).

A l’occasion d’ICT 2008, la conférence européenne sur les technologies de l’information et de la communication qui s’est tenu à Lyon du 25 au 27 novembre 2008, retour sur quelques ateliers qui ont ponctué ces trois jours.

Difficile de définir ce qu’est la robotique aujourd’hui, explique Bruno Siciliano, professeur au Laboratoire Prisma, le laboratoire de robotique de l’université de Naples, en introduction de l’atelier sur la robotique qui s’est tenu à ICT’08.

Depuis le Moyen Âge, les hommes ont rêvé de se répliquer dans des machines. Cela a donné naissance à tout un courant de la robotique ou plus précisément de robots mécaniques, à l’image des célèbres automates mécaniques du XVIIIe siècle de Pierre Jaquet-Droz. Pour Bruno Siciliano, ce courant est l’une des influences de la robotique humanoïde si chère aux roboticiens japonais.

Un autre courant de la robotique s’est lui plutôt intéressé à développer des machines utiles. Entre 1975 et 1985, il permet l’explosion de la robotique industrielle. Entre 1985 et 1995, c’est le développement de la “Field Robotics”, c’est-à-dire la robotique des champs, dont Rover, le robot martien autonome ou le Grand Challenge, cette course de voiture complètement automatisée, ont été longtemps les emblèmes. Avec la Field Robotics, la robotique est sortie des usines pour investir les grands espaces. Autre période, entre 1995 et 2005 : c’est l’explosion de la robotique de service, dont Roomba, le robot aspirateur d’iRobot et Zeus, le robot chirurgien d’Intuitive Surgical, sont les nouveaux emblèmes. Désormais, les robots arrivent dans la maison, dans notre quotidien. Et Bruno Siciliano de prédire l’arrivée d’une nouvelle période, celle de la robotique personnelle. Car demain, les robots seront aussi pervasifs et aussi personnels que le sont nos ordinateurs aujourd’hui, comme l’évoquait en janvier 2007 le magazine Scientific American, en évoquant l’aube de l’âge des robots.

La robotique aujourd’hui travaille à la confluence de plusieurs domaines : les principes actifs (la locomotion, la manipulation et la servocommande, c’est-à-dire les systèmes permettant de contrôler les mécanismes) la perception (qui provient de capteurs sur l’état du robot ou de son environnement) et la connexion intelligente (c’est-à-dire la capacité d’apprentissage et d’acquisition de savoir-faire). Ce qui différentie les champs de la robotique (la robotique industrielle de la robotique des champs ou de celle des services), c’est la croissance de l’autonomie des robots. Une croissance d’autant plus forte que sur le marché, les robots personnels et de services sont en passe de représenter l’essentiel des ventes. Alors certes, cette robotique de service tient encore beaucoup du jouet, du loisir. Mais elle inaugure tout de même cette nouvelle génération de robots capables de cohabiter avec l’homme. Le robot va partager l’espace et non plus avoir un espace réservé, comme l’évoque très bien l’excellente vidéo du projet européen SMERobot, cherchant à démontrer que les robots peuvent aussi avoir leur place dans les PME.

Le constat du programme SMERobot est clair : les technologies d’automatisation intensives peuvent difficilement être utilisées dans le contexte des PME. L’initiative vise donc à créer un ensemble de robots adapté aux contraintes et aux besoins des PME, D’où l’idée d’imaginer des robots capables de réaliser plusieurs tâches ou d’en changer, capables d’apprendre par l’exemple (simplement en accompagnant le mouvement du bras du robot), etc.

Et Bruno Siciliano d’évoquer encore deux projets européens dans lesquels le laboratoire Prisma est partenaire. Phriends, qui réfléchit à comment renforcer la sécurité des interactions hommes-machines. Se référant à la première loi de la robotique imaginée par Isaac Asimov (”Un robot ne peut porter atteinte à un être humain ni, restant passif, laisser cet être humain exposé au danger”), le projet Phriends travaille à des robots industriels qui seraient sans dangers pour les êtres humains qui les côtoient (vidéo). L’ensemble des mesures à prendre au moment de la conception concerne tous les domaines, la structure du robot elle-même, son revêtement, les capteurs, les caméras, mais aussi les logiciels pilotant l’ensemble, explique Futura-Sciences : “L’approche classique est de concevoir et de construire les robots dans l’optique d’une tâche précise”, explique d’ailleurs Antonio Bicchi, un autre roboticien italien en charge du programme. “Ceux développés dans le cadre de Phriends seront intrinsèquement surs, car cette sureté est garantie par leur structure physique et non par des capteurs extérieurs ou des algorithmes qui peuvent faillir.”

Le programme Dexmart, lui, consiste à apprendre de la dextérité aux robots, afin qu’ils soient capables un jour de vous servir le café par exemple (vidéo). Dexmart à la même approche que les autres programmes : la robotique est appelée à cohabiter de plus en plus avec les humains dans tous les domaines de la vie. Dexmart envisage de développer une robotique habile, capable de manipuler des objets aussi bien que l’homme, pour leur permettre d’avoir la plus grand autonomie possible dans l’environnement réel auquel ils seront confrontés.

Bruno Siciliano, après avoir fait la publicité pour le Springer handbooks of Robotics, une imposante somme sur l’état de la robotique qu’il vient de coordonner, nous invite à regarder plus loin encore : quand la robotique disparaît, devient ubiquitaire, distribuée ou embarquée, pour mettre de l’intelligence directement dans notre environnement. Il ne lui aura manqué qu’un peu de temps pour évoquer par exemple AUR, la lampe robotique de Guy Hoffman du MediaLab (vidéo).

Autant dire que les autres interventions plus techniques ont fait pâle figure après cette introduction riche en perspective. Ralf Koepp de Kuka, le leader de la robotique industrielle qui s’intéresse désormais également à la robotique personnelle a néanmoins évoqué plusieurs projets intéressants comme la plateforme européenne de robotique à laquelle son entreprise participe. Il a également évoqué le projet SMERobot et l’idée d’apporter la robotique dans les PME comme un grand défi pour l’Europe et le secteur. Dans ce cadre, il a évoqué, OmniRob, le robot mobile développé par Kuka (vidéo) en soulignant le besoin de recherche sur la situation, la mobilité et la localisation des robots pour faciliter leur autonomie de mouvement. Jeremy Wyatt du Laboratoire de robotique intelligente de l’université de Birmingham a évoqué le défi qu’adresse la recherche en cognition à la robotique. Sethu Vijayakumar, directeur de l’Institut de perception, action et comportement à l’Ecole d’informatique de l’université d’Edinburgh a lui évoqué les capacités d’apprentissages des robots, expliquant avec force formules mathématiques combien les robots devaient s’améliorer dans les domaines de la compréhension de leur environnement. Pour sa part, son laboratoire travaille à faire comprendre aux robots les forces qui l’environnent, par exemple en leur apprenant à garder une balle en équilibre au bout d’un bâton ou à jouer avec une balle et une raquette… L’idée est de parvenir à donner au robot les capacités motrices de l’homme, comme le sens de l’équilibre. Avec le Honda Research Institute allemand, son laboratoire travaille à apprendre à un robot à passer une éponge sur une voiture. Un geste qui nous paraît à nous, êtres humains, simple, mais qui est plutôt complexe à appréhender pour les machines intelligentes.

Comme quoi, nous avons encore quelques capacités que les robots n’ont pas.

Encore faut-il mettre au point un standard de communication commun. La semaine dernière, pour la première fois, des voitures de marque différentes ont, à l’occasion du second forum Car2Car, communiqué entre elles. Il s’agirait même d’une “étape importante pour le futur de l’automobile“. Ca peut paraître étonnant, mais, à l’ère de la convergence et de l’interopérabilité, il aura donc fallu attendre quatre ans pour y arriver. Et encore : Toyota et Nissan ne se sont pas associés au consortium, qui réunit 9 constructeurs essentiellement européens.

L’interopérabilité serait d’autant plus difficile que le nombre de services escomptés a tendance à se démultiplier : certaines sociétés tierces lancent ainsi leurs propres services en pariant sur le fait que les constructeurs finiront par s’y rallier, et que la voiture finira par devenir un véritable assistant personnel.

Au-delà des problèmes de communication car2car, les chercheurs des constructeurs travaillent donc aussi : sur des boîtes noires qui, à la manière des avions, permettraient d’”autopsier” les véhicules accidentés ; sur des modules permettant aux véhicules d’urgence (pompiers, policiers, ambulanciers) de pouvoir communiquer directement avec les autres conducteurs ; sur des systèmes visant à regrouper les voitures en “pelotons” (”platoons” automatisés, la voiture leader conduisant les suivantes) ; à proposer à leurs conducteurs de “tchater” entre-eux, de voiture à voiture, ou encore de recevoir des .mp3 bonux aux stations service…

De la voiture comme assistant personnel à l’écosystème routier

Prolongeant le car2car, de nombreuses autres innovations se préparent du côté des échanges d’information entre l’infrastructure et les véhicules. On parle d’ailleurs de communication car2X ou car2many. En équipant de capteurs 46 feux de signalisation, Audi aurait ainsi réduit de 20% le nombre de voitures arrêtées aux feux rouges, ce qui, au-delà de l’optimisation du trafic, ouvre la voie à de substantielles économies d’énergie.

Volvo, de son côté, teste un système anticollision couplant caméras vidéos et ordinateur de bord, et Ford des “intersections intelligentes” exploitant les données GPS afin d’alerter les conducteurs des risques de collision (qui se produiraient, dans 40% des cas, aux intersections).

Dans le même genre, Nissan expérimente un système de transport intelligent (ITS) d’alerte aux feux rouges pour éviter les passages en force, couplant les systèmes GPS des véhicules à ceux de l’infrastructure routière. Poussant la logique encore un peu plus loin, Nissan expérimente aussi, grâce à 500 piétons et 200 automobilistes, la possibilité de créer une base de données centralisée des données GPS des piétons comme des voitures, afin d’éviter qu’elles ne leur rentrent dedans (collisions responsables de 30% des accidents mortels).

Avec son concept car Pivo2, Nissan propose enfin un véhicule électrique dont la cabine pivote à 360° et les roues à 90°. Mieux : partant du postulat que les conducteurs détendus sont moins sujets aux accidents que les autres, la cabine est dotée d’une “forme de vie intelligente“, compagnon de route robotique situé sur le tableau de bord, qui le surveille (par reconnaissance faciale), l’”écoute” et lui parle, et sert d’interface entre l’homme et la voiture afin de l’adapter à son humeur, à sa conduite, et à celle qu’il devrait adopter (vidéo).

En attendant l’avènement de voitures entièrement robotisées, pilotées de l’extérieur et donc sans volants, ni pédales, ni chauffeurs, ou encore un temps qui verra tout le monde doter d’un GPS, et tous les objets interconnectés dans une immense base de données, il faudra donc encore compter sur les conducteurs.

Or, connaissant leur propension à refuser toute forme d’atteinte à leurs “libertés” (régulateurs de vitesse, alcootest relié au démarreur, radars automatiques, etc.), il n’est pas sûr que toutes ces innovations soient vues d’un bon oeil par les utilisateurs. D’autant qu’ils posent également de nombreux problèmes de sécurité : que se passerait-il en effet si des individus ou organisations malintentionnés détournaient le système pour espionner les véhicules, leurs conducteurs et passagers (sans oublier les piétons), ou bien encore fausser les données pour provoquer des accidents ou désorganiser tout le système ?

Le consortium car2car propose ainsi de sécuriser, par défaut (”by design“, en VO), les échanges d’information, mais aussi de pseudonymiser toutes les voitures en leur assignant des identifiants temporaires.

On ne risque pas sa vie avec un PC : avec une voiture, si

La proposition est loin d’être anodine : l’internet n’a pas été conçu pour être sécurisé, mais pour être ouvert. De même, la RFiD en particulier, et l’internet des objets en général, n’ont pas non plus été conçus pour sécuriser les échanges de données, et j’ai déjà maintes fois eu l’occasion de narrer par le menu en quoi cela pouvait poser problème en matière de confidentialité, et donc de libertés, ne serait-ce que parce que cette dilution des technologies de l’information dans l’espace ambiant rend impossible le fait de savoir qui nous surveille, quand, pour qui ou pourquoi.

Le fait de sécuriser, par défaut, la transmission des données car2car est un premier pas. Encore faut-il savoir qui d’autres aura les clefs (les constructeurs ? un régulateur national, mondial ? les forces de police ?), et quelle sera la résistance de cette sécurisation en cas d’attaques.

Reste aussi à dresser la liste de tous ces autres objets interconnectés qu’il serait bon, là aussi, de sécuriser…

“La voiture intelligente dispense-t-elle le conducteur de l’être ?“, se demande Bruno Camus, auteur d’un dossier intitulé “la voiture intelligente, utopie ou réalité ?” :

Dans un trafic mondial qui ne cesse de grossir chaque jour, et dans un contexte de pétrole désormais cher, la voiture intelligente se justifie pleinement, mais s’il est possible d’imaginer parvenir à des automobiles 100% propres un jour, il est plus hasardeux de penser qu’elles seront 100% sûres.

Pour lui, “le problème majeur se trouve entre le siège et le volant“, tout comme, en informatique, il se pose face au clavier, et à l’écran. La différence est que personne ne risque sa vie lorsque l’on surfe avec son ordi.

Voir aussi :
Les voitures du futur n’auront ni volants, ni pédales, ni chauffeurs
Quand les camions deviennent “intelligents”
Pour ne plus rouler bourré
Le web sémantique et les réseaux P2P dans nos voitures
Transports intelligents (ITS) : prévoir les embouteillages avant qu’ils n’arrivent

A l’occasion de la Fête de la science, les équipes d’étudiants ont présenté leurs prototypes, comme le MEC, un robot sondeur, c’est-à-dire un robot qui circule dans la rue pour réaliser des sondages. Le robot pourrait être utilisé par exemple par une mairie pour informer les passants et connaitre leur opinion sur une de ses réalisations ou par une association de quartier voir dans un salon, une exposition ou une soirée, pour recueillir le pouls des participants.

Bring Back s’interroge lui sur la place des robots au sein du foyer. Bring Back est un robot doté d’un bras articulé capable de rechercher divers objets dans la maison. Cela suppose que chaque objet soit bien sûr étiqueté d’une puce RFID pour que le robot sache le localiser et l’identifier. Le robot peut ainsi apporter des clés, un portefeuille ou un téléphone mobile à son propriétaire. Ou permettre aux membres du foyer d’échanger des messages ou des objets (vidéo).

Le projet Yago, issu d’une collaboration entre Paris VI et l’Ensci, est un robot compagnon qui souhaite faire la synthèse entre deux conceptions de la robotique : l’automate fonctionnel et le robot humanoïde. Yago est un robot personnel et individuel qui prend place sur l’épaule de son porteur et qui apporte une information sur les lieux qu’il parcoure. Utilisé comme un Vélib (on le loue pour un temps donné), Yago est un guide touristique qui indique les ressources de la ville d’un mouvement de tête (une tête caméra qui reconnait les lieux dans lesquels on le promène) et les raconte. Vecteur de lien social, Yago communique avec d’autres robots de son espèce et identifie les touristes entre eux (vidéo de présentation et scénario d’usage).

Le prix RobotCité est allé à CRI (pour Cinéma de rue itinérant, vidéo), réalisé par des étudiants de l’Ensci et de l’Isep, un robot qui se promène dans les rues pour produire des séances de cinéma improvisées en utilisant les murs de la ville. L’idée du robot est qu’il génère du rassemblement humain permettant aux spectateurs de se retrouver, de commenter les projections, de retrouver et localiser les robots et même de participer à la programmation via un site web dédié comme l’explique cette présentation (.ppt). Dans ce projet de cinéma de quartier nouvelle génération, “nous ne sommes pas”, comme le souligne le chercheur Frédéric Kaplan “dans l’espace “cérémonial” classique du cinéma, c’est-à-dire une salle plongée dans le noir, où les codes et normes dictent certains comportements comme le silence. (…) Au contraire, le projet CRI, en permettant de regarder le cinéma autrement, permet d’imaginer des pratiques sociales que nous n’avons pas l’habitude d’observer.”

Durant la journée, le robot est “rangé” dans des bornes situées dans la ville, dès la tombée de la nuit, il se met en action. Très simplement, il se déplace pour trouver des surfaces capables de recevoir une projection. Le format des contenus est entre le court et moyen métrage afin que le robot soit assez mobile durant la soirée. A la fin de chaque projection, il reprend sa route pour trouver un nouveau lieu de projection. Ces contenus pourront très bien être tirés des publications ProAm trouvées dans les sites de vidéos communautaires. Reliés à un service web, les passants peuvent exprimer leur contentement face à ce qu’ils peuvent voir, retrouver les itinéraires du robot, les choix de films, etc. On pourrait même imaginer que le robot puisse demain projeter des données selon le lieu de leur production.

Fabien Eychenne, Philippe Nikolov

S’il est trop difficile de nourrir de vraies plantes, peut-être peut-on imaginer de nouvelles espèces qui demanderaient d’autres types d’attention ? C’est l’idée qui a animé des chercheurs Coréens du laboratoire de robotique de l’université de Chonnam, explique le Chosun Ilbo, en développant une plante robotique. La plante (qui mesure 1,30 mètre et 0,4 mètre de diamètre) a des fonctions de production d’oxygène, d’arôme, d’humidification et de mouvement. La plante interagit avec les gens qui l’approchent, se penchant vers eux et ouvrant ses fleurs. La plante sait même danser quand elle écoute de la musique. Pour son concepteur, Park Jong-Oh, il serait ainsi possible de construire un réseau domestique en forme de jardin robotique.

Ce n’est pas la première fleur robot qui ait été construite, l’université Carnegie Mellon s’y étant essayé dans le passé, rappelle Roland Piquepaille.

Si aucune de ces deux solutions ne vous satisfait, vous pouvez toujours demander à un robot de promener vos fleurs pour qu’elles soient toujours au soleil, comme l’imagine le collectif de designer de PlayCoallition. Via Gizmodo.