Intégration de l’action, de l’action conjointe et de l’apprentissage dans les architectures cognitives robotiques

Khamassi Mehdi
Girard Benoît
Clodic Aurélie
Devin Sandra
Renaudo Erwan
Pacherie Elisabeth
Alami Rachid
Chatila Raja
Langue de rédaction : Anglais
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Papier

À l’opposé des recherches en Intelligence Artificielle, où des algorithmes conçus pour des problèmes spécifiques peuvent être testés dans des conditions de simulation parfaitement contrôlée, la Robotique a toujours eu à faire face à la nécessité d’intégrer la perception, la décision et l’exécution de l’action pour pouvoir fonctionner sur des plateformes physiques en interaction dans et avec le monde réel. Cette particularité a obligé les roboticiennes et roboticiens à se poser très tôt la question de comment coordonner efficacement différents systèmes de mémoires, différents niveaux de prise de décision et différents processus d’apprentissage dans des architectures cognitives. En conséquence, les propositions d’architectures robotiques ont souvent été confrontées et nourries par les questionnements sur les architectures cognitives tels qu’abordés en Philosophie, en Psychologie, en Neurosciences, et plus généralement en Sciences Cognitives. Dans cet article, nous passons en revue les travaux robotiques qui ont abordé le problème de l’intégration de différents niveaux d’action et de leurs mécanismes d’apprentissage associés (de la planification des actions orientées vers un but aux simples réflexes ; de la surveillance de l’action aux comportements réactifs guidés par la vision). Nous montrons qu’un tel type d’intégration est nécessaire et suffisant pour permettre à un agent artificiel de montrer un niveau basique de surveillance de sa propre performance, et en conséquence de montrer de plus grandes capacités de flexibilité comportementale, d’autonomie et de généralisation à différents environnements. Nous illustrons cette problématique à travers des exemples expérimentaux sur la coordination de systèmes multiples d’apprentissage au sein d’un même robot, et sur l’application à l’action conjointe lors de la coopération homme-robot. Nous trouvons en effet que des mécanismes partiellement similaires d’intégration des niveaux d’action peuvent fonctionner à la fois pour l’action individuelle et pour l’action conjointe. Enfin, nous mettons en lumière certains des succès et des échecs de ces approches robotiques en espérant nourrir et contribuer aux débats similaires sur l’action qui se posent dans les autres champs des Sciences Cognitives.