Mai 2007

SeQ-1, nouveau robot de surveillance Taïwanais
Christophe Jacquemin - 09/05/07

Il s'appelle SeQ-1, mesure 1,40 m pour 130 kg : c'est le nouveau robot de surveillance intelligent taïwanais réalisé par l'Industrial Technology Research Institute (ITRI), en partenariat avec Shin Kong Security Co (société fournissant des services de sécurité), présenté récemment à la "SecuTech Expo" qui s'est tenue récemment à Taipei.

Par rapport à des robots similaires développés dans d’autres pays, SeQ-1 possède un système opératoire lui permettant de réagir immédiatement avec les systèmes de contrôle de sécurité. Grâce à une vision sur 360°, SeQ-1 est capable de détecter tous les cas d’urgences tels que des intrus, de la fumée ou des débuts d’incendie. Le robot localise immédiatement de tels problèmes, émet une alerte et envoie des images en direct au centre de contrôle. Il est aussi possible d’établir des plans de patrouille dans la base de données du robot, lui permettant alors d’effectuer des rondes automatiques tout en évitant les collisions.
Conçu pour servir les besoins de surveillance des centres de contrôle, il peut être utilisé de façon efficace dans les bâtiments de bureau et les grands équipements.
Il peut également être équipé de fonctions multimédias interactives, offrant alors les services de guide ou de réceptionniste grâce à son écran tactile et l'utilisation de la voix.

Aucune information n'a encore été fournie sur le prix de ce robot.

Pour en savoir plus :
Industrial Technology Research Institute : http://www.itri.org.tw/index.jsp
Shin Kong Security Co : http://www.sks.com.tw/Webeg/index.htm

Création d'une encyclopédie numérique des espèces vivantes en libre accès
Christophe Jacquemin - 09/05/07

Plusieurs institutions scientifiques(1) ont lancé ce 9 mai un projet d'encyclopédie numérique de 300 millions de pages, visant à rassembler les 1,8 millions d'espèces vivantes pour l'instant recensées. Cette Encyclopédie de la vie donnera ainsi un libre accès à toutes les connaissances actuelles sur la biodiversité terrestre, "permettant aussi de mieux la préserver face aux risques présentés notamment par le réchauffement climatique et la surexploitation par les humains", ont annoncé les promoteurs américains du projet. Son lancement est pour l'instant financé avec des dons privés - à hauteur de 12,5 millions de dollars - mais ses initiateurs espèrent attirer des fonds publics, notamment ceux des pays du G8 favorables à un tel système d'information.

L'Encyclopédie offrira "des informations précieuses et bien organisées sur la biodiversité et sa protection à tout le monde, partout dans le monde et à tout moment", explique James Edwards qui dirigera ce projet. La création de cet outil est aujourd'hui rendu possible grâce aux récentes avancées technologiques réalisées dans les moteurs de recherche et la visualisation de l'information.
1,25 million de pages seraient déjà été scannées et il faudra environ 10 ans pour créer l'ensemble des 300 millions de pages, contenant l'ensemble des espèces vivantes cataloguées depuis 250 ans par les scientifiques, constituant un outil de grande valeur pour les chercheurs, les enseignants, les étudiants et les décideurs politiques.

Cette Encyclopédie sera par ailleurs constamment actualisée pour y inclure les nouvelles espèces identifiées ou éteintes. Le catalogue, qui donnera une vue d'ensemble de la biodiversité englobant le monde animal et végétal ainsi que les champignons, pourrait aussi être ultérieurement étendu à l'univers microbien.

Les premières pages sont d'ores et déjà consultables sur le site : http://www.bhl.si.edu

(1) L'intégrité scientifique de l'encyclopédie est garantie par la participation de milliers d'experts dans le monde. Par exemple aux Etats-Unis, les principaux participants de ce projet sont notamment le Marine Biological Laboratory / Woods Hole Oceanographic Institute, l'université Harvard (Massachusetts, est), Ernst Mayr Library of the Museum of Comparative Zoology (Cambridge, MA) ), le musée d'histoire naturelle de Chicago (Illinois, nord) et la Smithsonian Institution, ainsi que la Biodiversity Heritage Library à Washington., Le musée américain d'histoire naturelle ainsi que le New York Botanical Garden (New York, NY), la Smithsonian Institution (Washington, DC)/ En Europe, le Musée d'Histoire naturelle de Londres et le Royal Botanic Garden, également en Grande-Bretagne. Selon les promoteurs du projet, des extensions seraient en cours avec l'Asie, l'Amérique latine, l'Afrique et dans d'autres pays européens.

Emergence d'une nouvelle culture au Royaume-Uni ? : soixante robots vont interagir
au sein de "villages" robotiques
Christophe Jacquemin et Jean-Paul Baquiast
08/05/07

Une équipe pluridisciplinaire provenant de 6 institutions(1) mène au Royaume-Uni un programme de 4 ans visant à étudier la création et l'évolution de liens sociaux entre 60 robots appelés à cohabiter dans une société globale. Le financement de quelque £735,000 est apporté par l'Engineering and Physical Sciences Research Council.

Les robots seront répartis entre groupes, ou "villages". Chaque robot copiera les autres en apportant de légères modifications aux comportements observés, ce qui devrait permettre de faire apparaître des patterns comportementaux susceptibles de se transformer en une culture globale. Bien évidemment, cette culture n'aura rien d'humain, mais sera propre aux robots considérés.
Les conditions environnementales seront régulièrement modifiées afin de voir comment les robots s'y adaptent, et si certains d'entre eux se révèlent plus performants que les autres.

Au cours de cette expérience, les chercheurs espèrent que ces nouveaux comportements émergents (qui pourront être analysés de façon qualitative et quantitative) témoigneront de l'émergence d'une "culture robotique". Les enseignements tirés de l'étude pourraient aussi être exploités pour mieux comprendre l'émergence des cultures chez les animaux et les humains : "naturellement les comportements qui émergeront et évolueront ne seront pas humains mais robotiques. Nous ne nous attendons pas à ce que ces «mèmes» artificiels aient une signification dans un contexte culturel humain - ils seront seulement significatifs dans le contexte fermé de cette société artificielle", indique Alan Wienfield, roboticien au laboratoire des systèmes intelligents autonomes de l'université West England (Bristol). L'un des défis principaux de cette recherche sera de pouvoir identifier et interpréter ces modes de comportement comme évidence d'une culture naissante chez les robots. "Il s'agit de voir si cette émergence peut nous éclairer de façon plus générale sur la façon dont la culture émerge, et quelles implications cela peut avoir pour les sociétés humaines, animales ou artificielles. Dans un sens nous utilisons les robots comme un microscope pour étudier l'évolution de la culture", explique le roboticien.

L'équipe projette également de lancer un site Web de sorte que ce "laboratoire artificiel de culture" puisse être observé par le public le plus large possible, qu'il s'agisse des écoliers, des universitaires ou simplement des passionnés...

Vu le faible coût relatif de ce projet, on comprend mal que des projets analogues ne soient pas conduits dans de nombreuses autres universités. Mais peut-être se heurte-t-on encore à la crainte quasi-religieuse d'avoir à considérer que les pratiques culturelles peuvent résulter d'interactions simples entre composants eux-mêmes simples, et être étudiées par des roboticiens évolutionnistes plutôt que par des sociologues de formation littéraire ou juridique ?

PS: Dans le même esprit, bien que cela n'ait pas grand chose à voir, signalons que Carnegie Mellon propose des éléments de robots pouvant être assemblés par des particuliers, à partir d'un mode d'emploi simple. Il s'agit du Telepresence Robot Kit (TeRK) conçu par le CREATE lab(2). Les robots obtenus peuvent être pilotés et interagir par Internet. Ils sont susceptibles de différents usages, à partir de morphologies différentes. Là encore, compte-tenu des progrès considérables apportés par la technologie grand public, on ne peut que regretter l'absence des industriels européens dans ce domaine prometteur.

(1) Le projet groupe l'équipe suivante : Alan Winfield, roboticien (Intelligent Autonomous Systems Laboratory, Université West England), John W Crawford, biologiste théoricien (université d'Abertay) ; Robin Durie, philosophe (université d'Exeter) ; Frances Griffiths sociologue (université de Warwick) ; Alistair Sutcliffe, informaticien (université de Manchester) ; Jenny Tennant Jackson, historien d'art et théoricien culturel (université métropolitaine de Leeds).
(2) Community Robotics, Education and Technology Empowerment Lab.

Pour en savoir plus
Article de BBC News : http://news.bbc.co.uk/2/hi/uk_news/scotland/tayside_and_central/6587377.stm
Université d'Abertay :
http://www.abertay.ac.uk/
Telepresence Robot Kit (TeRK) :
http://www.terk.ri.cmu.edu/media/

Selon le physicien français Thibault Damour,
certains trous noirs seraient des trous de ver ?
Jean-Paul Baquiast - 07/05/07

Thibault Damour, né en 1951, est professeur de physique théorique à l'Institut des hautes études scientifiques (IHES) depuis 1989. Il est spécialiste de la relativité générale et de la théorie des cordes. Il est depuis 2007 membre de l’académie des sciences de Paris. A partir de ses travaux théoriques, il a publié des’ouvrages de vulgarisation, dont Si Einstein m'était conté, Editions du Cherche-midi, Paris 2005 et La relativité générale, dans : Qu'est-ce que l'Univers ? - Université de Tous les Savoirs, Tome 4, sous la direction d'Y. Michaud, Editions Odile Jacob (2001).

En avril dernier, conjointement avec le physicien Sergey Solodukhin de l’Université de Brème,Thibault Damour vient de proposer une hypothèse audacieuse : certains trous noirs pourraient être des trous de ver. On sait que les trous noirs, supposés résulter de l’effondrement gravitationnel d’étoiles massives, conformément à la relativité générale, ne peuvent par être observés directement. Les astrophysiciens ne peuvent dont pas affirmer qu’ils « existent » vraiment (à supposer que des choses existent vraiment en cosmologie). Par contre, les astronomes ont identifié de nombreux objets pouvant être des trous noirs, autour desquels de la matière s’enroule avant d’y probablement disparaître. L’existence de ces entités exotique est donc très généralement admise. On sait que les objets attirés par elles y disparaissent sans retour.

Or dans un article cité ci-dessous en référence, Thibaul Damour et Sergey Solodukhin font l’hypothèse que certains de ces objets pourraient en fait être des trous de ver. Les trous de ver sont supposés être des distorsions du tissu de l’espace-temps qui permettraient de passer d’un univers à l’autre, dans l’hypothèse des univers multiples. Le thème a été abondamment exploité par la science-fiction. En effet, les trous de ver seraient réversibles, celui qui s’y engagerait pourrait en ressortir sans destruction ni perte d’information. Ils permettraient donc de découvrir des univers éventuellement différents du nôtre. Mais comment se présenteraient à nous ces êtres étranges, pour le moment uniquement prévus par certains physiciens théoriciens ?

En fait, Damour et Solodukhin affirment que le trou de ver ressemblerait tellement à un trou noir qu’il ne pourrait pas en être distingué. Ceci expliquerait qu’ils n’aient jamais été identifiés en tant que tels. La matière tourbillonnerait autour d’eux de la même façon qu’autour d’un trou noir, les deux catégories d’objet déformant identiquement l’espace-temps. La radiation dite de Hawking propre au trou noir et qui n’existerait pas dans le trou de ver serait si faible qu’elle ne pourrait être distinguée de la radiation micro-onde de fonds cosmologique. Par contre, une fois entré dans un trou de ver, on pourrait en ressortir, après un délai indéterminé (quelques milliards d’années éventuellement), afin de rapporter ce qui aurait été observé de l’autre côté. Rien de tout ceci ne peut donc être testé compte-tenu des technologies actuelles. Rien non plus ne permet dans l’état actuel des hypothèses d’imaginer comment se formerait un trou de ver.

Tout ceci demeurerait donc du domaine de l’hypothétique et n’aurait pas d’applications pratiques immédiates si les futurs accélérateurs de particules, notamment le LHC devant entrer prochainement en service, n’étaient pas supposés capables de former de microscopiques trous noirs. Dans ce cas, ils pourraient aussi produire des trous de ver et ceux-ci pourraient être identifiés du fait qu’ils ne produiraient pas de radiation de Hawking et que l’information qui y serait introduite ne disparaîtrait pas.

On peut donc penser que, malgré le caractère aujourd’hui hautement hypothétique des trous de ver tels que décrits par Thibault Damour et Sergey Solodukhin, la question pourra prochainement être à nouveau évoquée avec de plus en plus de précision. L’imagination des auteurs de science-fiction pourra donc continuer à y trouver matière à littérature.

Pour en savoir plus
Article du NewScientist :
http://space.newscientist.com/article/dn11745-could-black-holes-be-portals-to-other-universes.html
Wormholes as Black Hole Foils, par Thibault Damour, (Submitted on 20 Apr 2007) :
http://arxiv.org/abs/0704.2667
Thibault Damour, page personnelle :
http://www.ihes.fr/~damour/
Sergey Nikolaevich Solodukhin :
http://www.iu-bremen.de/directory/02892/

Simulation d'un cortex de souris sur
un super-calculateur ?
Jean-Paul Baquiast et Christophe Jacquemin
03/05/07

James Frye, Rajagopal Ananthanarayanan, et Dharmendra S. Modha, chercheurs chez IBM (Almaden Research Lab) et de l'University du Nevada, ont implémenté une simulation massivement parallèle d'un modèle de cortex de souris sur un super-calculateur 4096 Blue Gene L.
Sur des modèles analogues plus réduits, ils avaient observé des propriétés dynamiques constantes telles que la formation spontanée de groupes de neurones et des patterns de décharge synchrone/asynchrone. L'objectif avec ce nouveau modèle était de raffiner l'architecture de calcul et d'ajouter des détails neurobiologiques intéressant la macro et la micro neuroanatomie, des neuromodulateurs et des équations dynamiques concernant les relations entre neurones et synapses.

Le nombre de neurones estimés pour les deux hémisphères du cortex de la souris est de 16 millions (100 milliards pour un cerveau humain), avec 8.000 synapses par neurone.
Dans un premier temps, les chercheurs ont effectué les calculs sur un modèle simplifié comprenant 8 millions de neurones et 6.300 synapses par neurone. Les délais des influx nerveux ont été ici fixés entre 1ms et 20 ms, une telle modélisation imposant des contraintes énormes en matière de puissance de calcul et de mémoire. La durée de la simulation a été calculée pour 10 secondes, à une vitesse dix fois inférieure au temps réel d'activation des neurones. Dès lors, avec une résolution de 1ms et une fréquence d'1 Hz, l'expérience a permis de simuler 1 seconde du fonctionnement des 8 millions de neurones du modèle (soit une moitié de "cerveau" d'une souris).
Une deuxième expérience a été menée en simulant en simulant le fonctionnement de 16 millions de neurones avec 8.000 synapses par neurones. Pour cela, les chercheurs ont utilisé une configuration à 8.192 processeurs de leur BlueGene/L avec 4To de mémoire vive. La simulation de 5 s de fonctionnement a été effectuée en 168 s en temps réel.
Un dernier test de montée en charge a permis de réaliser la même expérience avec 16.000 synapses par neurone pour un temps d'exécution restant dans le même ordre de grandeur.

Nécessité d'une théorie intégrative générale

Disons-le tout net : avec ces travaux il s'agissait plus de mettre en évidence la faisabilité de simuler un nombre important de connexions et d'étudier l'échange d'informations à très grande échelle que de reproduire le fonctionnement effectif du cerveau. Les chercheurs ont en particulier pu affiner leur modèle pour éviter les phénomènes d'atténuation ou d'avalanche dans le déclenchement des influx nerveux.

Les recherches en intelligence artificielle tireront sûrement le plus grand profit de cette prouesse technologique. Cela dit, simuler le fonctionnement d'un cerveau ne se réduit pas au simple fonctionnement des neurones et de leurs synapses et du nombre de ceux-ci. Un bon modèle ne doit pas être restreint à une simple juxtaposition des neurones et de ses synapses (chacun étant simulé par un processeur), mais doit rendre compte de l'intégration mathématique de leur fonctionnement au sein d'un système plus général simulant le réel tissu nerveux. En effet, la cognition résulte des propriétés émergentes du tissu nerveux, qui elle-même résulte des couplages entre les éléments du tissu. Un bon modèle doit notamment être capable de coupler le système neuronal au système glial et vasculaire...

On en revient toujours à la même remarque : une théorie intégrative générale est nécessaire. Les chercheurs d'IBM trouveront à notre avis avantage à lire les articles du neurobiologiste Gilbert Chauvet sur la question, notamment ceux parus dans le Journal of integrative neuroscience, septembre 2006 (volume 5, n°3).

Pour en savoir plus
IBM Research Report, "Scaling, Stability, and Synchronization in Mouse-sized (and Larger) Cortical Simulations", par Rajagopal Ananthanarayanan et Dharmendra S. Modha, 17 février 2007
http://www.almaden.ibm.com/cs/people/dmodha/CNS2007.pdf
IBM Research Report, "Towards Real-Time, Mouse-Scale Cortical Simulations" , par James Frye, Rajagopal Ananthanarayanan, et Dharmendra S. Modha, 5 février 2007
http://www.modha.org/papers/rj10404.pdf

Articles de Gilbert Chauvet publiés dans le Journal of Integrative neuroscience, vol 5, n°3 (septembre 2006)
- page 381 : " A new paradigm for theory in integrative biology - The principe of auto-associative stabilization : biochemical networks and the selection of neuronal groups", par Gilbert Chauvet
http://www.worldscinet.com/jin/05/0503/S0219635206001264.html
- page 417 : "On the existence of physiological age based on functional hierarchy : a formal definition related to time irreversibility", par Gilbert Chauvet
http://www.worldscinet.com/jin/05/0503/S0219635206001240.html
- page 443 : "On the integration of physiological mechanisms in the nervous tissue using the MTIP : synaptic plasticity depending on neurons-astrocytes-capillaries interactions", par Pierre Chauvet, Jean-Marc Dupont et Gilbert Chauvet.
http://www.worldscinet.com/jin/05/0503/S0219635206001252.html

Robot mobiles au Palais de la Découverte
(du 18 mai au 15 juillet)
Christophe Jacquemin - 01/05/07

Du 18 mai au 15 juillet, le stand "Un chercheur, une manip" du Palais de la découverte se consacre aux Robots mobiles. Au-delà des exposés traditionnels, c'est une bonne façon pour le grand public et les adolescents de pénétrer dans le monde secret des laboratoires et de leurs acteurs. Le principe est simple : inviter un scientifique à présenter ses travaux, ses expériences et son établissement.
C'est ici Frédéric Giamarchi*, de l'IUT de Nimes, qui présentera (à des jours définis) un inventaire de ses réalisations, choisies pour leur intérêt et leur côté spectaculaire. Les autres jours, le relais sera pris par les médiateurs du Palais.

Un belle occasion de découvrir que, malgré leur simplicité (toute relative) et leur «intelligence» limitée, les robots mobiles peuvent montrer des comportements fascinants révèlant des similitudes troublantes avec les organismes vivants.
Le public est encouragé à discuter avec le roboticien, qui sera présent sur le stand les 18 et 19 mai, les 9, 10, 29 et 30 juin et les 1er, 6, 7 et 8 juillet 2007.

* Frédéric Giamarchi est l'auteur de nombreux livres initiant tout un chacun à la construction et réalisation de robots mobiles. Voir notre rubrique Biblionet

Pour en savoir plus:
Site de Frédéric Giamarchi : http://www.geii.iut-nimes.fr/fg
Programme des manifestations "Un chercheur, une manip" :
http://www.palais-decouverte.fr/index.php?id=357

Nb : à propos des manifestations robotiques, voir aussi nos deux articles (rubriques Manifestations) :
- Festival ARTEC des arts et technologies, du 14 au 20 mai, à la Ferté-Bernard (Sarthe)
- Festival national des robots, du 23 au 27 mai 2007, à Mantes La Jolie