Le Musée national des sciences du Japon a une nouvelle exposition - un androïde nommé Alter. Il est très similaire aux geminoïdes du grand gourou de la robotique, le professeur Hiroshi Ishiguro, mais technologiquement c'est une machine beaucoup plus complexe. Le fait est que l'androïde fonctionne sur la base d'un réseau de neurones qui lui permet de se déplacer de manière autonome. Pour le mouvement des bras et de la tête, 42 actionneurs pneumatiques sont utilisés, dont la commande est attribuée au générateur central d'activité ordonnée.
Au cœur de ce modèle Android se trouve une unité numérique qui simule le fonctionnement des neurones, ainsi qu'un ensemble de capteurs et de capteurs qui collectent des informations sur la distance aux objets, la température ambiante et l'humidité. Grâce à cela, le robot peut déplacer indépendamment ses bras et sa tête. Bien sûr, les mouvements du robot sont loin de la fluidité des mouvements humains, mais un tel ensemble inhabituel de technologies intégrées dans cette machine, pour une raison quelconque, fait que d'autres le perçoivent comme quelque chose de vraiment vivant.
Ce projet est une tentative de construire un lien entre la programmation des mouvements des robots et la possibilité de leurs mouvements indépendants. Cependant, le niveau actuel des réseaux de neurones rend les mouvements du robot trop brusques et, comme disent les chercheurs, «chaotiques». En fait, ce n'est pas surprenant, car les mouvements des mains et de la tête sont effectués par Alter à la discrétion du système.
Le réseau neuronal responsable des mouvements doit traiter de nombreux paramètres simultanément et, sur cette base, choisir indépendamment entre deux modes de mouvements: plus long et plus fluide ou chaotique, dont nous avons parlé plus haut. La décision concernant le choix est largement basée sur les informations reçues des capteurs. Ils calculent ce qui se passe autour du robot et transmettent des signaux à l'unité neurale numérique. Essentiellement, tous ces capteurs se comportent comme une version robotique de la peau. Ils copient le fonctionnement de nos sens, bien que, bien sûr, à un niveau beaucoup, beaucoup plus primitif. Par exemple, si les capteurs détectent la présence d'une grande foule de personnes à proximité du robot, la réaction du robot à l'environnement sera des mouvements du torse.
Android Alter peut "chanter". Certes, un tel chant n'est possible que dans les cauchemars. Imaginez une sorte de chant métallique des sirènes (pas des systèmes de sécurité, mais des créatures mythiques), qui s'accompagne des mouvements de toutes les pièces mobiles de la voiture à la fois.
Le principe même de fonctionnement du générateur d'activité ordonnée de cet androïde est basé sur le modèle mathématique de l'activité neuronale d'Izhikevich, qui fonctionne selon le principe du "comportement impulsionnel".
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"Quand quelque chose se passe à proximité, le système crée un signal d'impulsion qui se propage le long d'une chaîne vers d'autres neurones."
Le professeur Ikeyu de l'Université de Tokyo décrit le travail du générateur comme un «pendule ordonné» dans lequel une balle frappe une autre, qui à son tour frappe la troisième, la quatrième, etc., créant le mouvement de l'ensemble du système. Et si les mouvements du robot n'ont pas le même équilibre rythmique que le pendule, Alter travaille à son propre rythme. Ici, les mouvements ne sont pas donnés par la robotique. Le robot effectue des mouvements indépendamment.
Kuhei Ogawa de l'Université d'Osaka, qui travaillait auparavant sur des modèles androïdes humanoïdes au laboratoire d'Hiroshi Ishiguro, commente:
«Alter n'a pas l'air humain. Il ne bouge pas comme un humain. Cependant, le robot a définitivement un sentiment de présence. C'est vraiment quelque chose de vivant, comme si ce n'était pas un robot, mais en même temps ce n'est pas une personne."
«Jusqu'à présent, le principe de l'interaction du robot avec le monde extérieur était programmé manuellement. Imaginez le genre de travail que représente la programmation d'un Android pour qu'il interagisse correctement avec l'environnement pendant au moins 10 minutes. Alter, à son tour, se déplace indépendamment. Ses mouvements ne sont en aucun cas programmés du côté humain."
Dans les musées japonais de Tokyo et d'Osaka, le robot sera présenté au public pendant une semaine. Pendant ce temps, les scientifiques espèrent obtenir des idées vraiment intéressantes des visiteurs sur ce que l'Android Alter peut enseigner d'autre.
NIKOLAY KHIZHNYAK
