Pourquoi les robots ne rivalisent pas avec les animaux rapides
Ces dernières années, les progrès en robotique et en intelligence artificielle ont été considérables, mais nous n’avons pas réussi à créer des robots qui surpassent les capacités des meilleures créations de la nature. De nouvelles recherches explorent les raisons fondamentales de ce phénomène.
Explorer plus d’une centaine d’études révèle une barrière d’intégration cruciale dans l’avancement de la robotique.
Après avoir examiné plus d’une centaine d’études antérieures et comparé des robots à des animaux sur divers aspects tels que la puissance, la structure, le mouvement, la perception et la gestion, les résultats ont révélé une surprise. Ce n’est pas que nos robots les plus avancés accusent un retard significatif dans une catégorie spécifique. Le défi réside dans notre incapacité à intégrer ces éléments divers aussi efficacement que l’évolution l’a fait au cours de millions d’années.
L’ingénieur mécanique Kaushik Jayaram de l’Université du Colorado à Boulder souligne que, au niveau du système, les robots présentent des lacunes. Il existe des compromis de conception inhérents, où l’optimisation pour une caractéristique, comme la vitesse de déplacement, pourrait entraîner le sacrifice d’une autre, comme la maniabilité.
Les animaux ont été classés par rapport aux robots dans des catégories telles que l’agilité. (Burden et al., Science Robotics, 2024)
Pour illustrer cela, Jayaram met en avant un robot inspiré des blattes, auquel il a contribué au développement en 2020. Bien qu’efficace dans les mouvements rapides en avant et en arrière, il rencontre des difficultés lorsqu’il s’agit de changer de direction ou de traverser des surfaces inégales.
Révéler les avantages cachés des compromis dans les systèmes complexes
Ces compromis peuvent également se manifester comme un avantage lorsque deux processus interagissent de manière imprévue, bénéficiant ainsi au système. Bien que de telles interactions soient plus courantes dans les systèmes complexes, les prévoir s’avère difficile, voire impossible.
De plus, les chercheurs soulignent que même les plus petits insectes surpassent la plupart des robots en termes de perception de leur environnement et d’ajustement de leurs actions en conséquence, démontrant ainsi une flexibilité et une agilité essentielles pour un mouvement rapide et sécurisé.
Les robots peuvent surpasser les animaux dans certains domaines, mais pas dans l’intégration globale. (Burden et al., Science Robotics, 2024)
Considérez également la puissance comme un autre facteur. Bien que les moteurs et les batteries puissent surpasser les tissus et les muscles dans des mesures spécifiques, chez les animaux, la puissance est étroitement liée aux données sensorielles au sein des mêmes unités cellulaires.
“Dans certains aspects, les animaux incarnent ce principe de conception ultime – un système qui fonctionne harmonieusement ensemble,” explique Jayaram. “La nature sert de précieux enseignant.”
La force motrice derrière cette nouvelle recherche est son potentiel à inspirer les ingénieurs à développer des robots présentant une plus grande flexibilité, agilité et locomotion adaptative, adaptés à divers scénarios.
Faire progresser la robotique grâce à l’intégration de “sous-unités fonctionnelles”.
L’équipe de recherche suggère de se concentrer sur l’amélioration de la construction de “sous-unités fonctionnelles”, semblable à l’intégration observée dans les cellules animales, où différents composants tels que la puissance, la détection et le mouvement se rejoignent.
Cette approche offre de nombreuses opportunités d’explorer les compromis adverses et les propriétés émergentes potentielles. Jusqu’à ce qu’une compréhension plus approfondie de ces aspects soit atteinte, des créatures telles que les guépards et les blattes maintiendront leur supériorité.
“En tant qu’ingénieur, c’est quelque peu décourageant”, réfléchit Jayaram. “Malgré plus de deux siècles d’efforts d’ingénierie concentrés, y compris des prouesses remarquables comme l’envoi de vaisseaux spatiaux sur la lune et sur Mars, nous sommes toujours perplexes devant l’absence de robots surpassant significativement les systèmes biologiques dans la locomotion en environnement naturel.”
Lisez l’article original sur : Science Alert
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