COCORO: des essaims de robots exécutent des tâches grâce à la cognition collective
Les essaims de robots du projet COCORO n'ont pas seulement l'apparence des bancs de poissons; ils se comportent également de la même façon. En effet, le projet a développé des robots autonomes qui interagissent et échangent des informations entre eux, créant un système cognitif conscient de son environnement. Selon le Dr Thomas Schmickl, coordinateur du projet et professeur agrégé au département de zoologie de l'université de Graz, en Autriche, ce qui distingue COCORO des autres projets similaires est que les chercheurs ont créé des essaims de robots dotés de cognition collective. Ils fonctionnent sous la forme d'un système collectif d'agents autonomes capables d'apprendre par l'expérience et leur environnement. La cognition d'un essaim de robots en action Une expérience a consisté à immerger vingt robots Jeff dans un réservoir d'eau. En entrant en contact les uns avec les autres, ils ont pris progressivement conscience de la taille de leur essaim. Cette prise de conscience a été possible en relayant les informations d'état à l'aide de voyants de signalisation LED. Dans un autre scénario, la mission des robots était de trouver les débris d'une épave d'avion. Alors que les robots Lily évoluent plutôt près de la surface, les robots Jeff, plus robustes, sont adaptés aux profondeurs. Des aimants étaient placés autour de l'avion pour imiter un signal électromagnétique émis localement et les robots ont utilisé leurs boussoles intégrées pour localiser la cible. Un robot Jeff a rapidement découvert la cible et s'est posé dessus, dans le fond du bassin. En transmettant les données via un voyant de signalisation LED, il a «recruté» les autres robots Jeff, qui se sont alors rassemblés autour de la cible, tandis que les robots Lily recueillaient des informations à la surface. Durant les essais sur le terrain, dans le port de Livourne, en Italie, les robots étaient exposés aux vagues, aux courants et à l'eau de mer corrosive. Malgré les conditions difficiles, les essaims de robots ont réussi à rester groupés autour de leur station de base et également à «patrouiller» et revenir à leur base. Le bio-mimétisme: s'inspirer de la nature «Nous n'avons pas inventé tout cela nous-mêmes», déclare le Dr Schmickl, expliquant que les scientifiques du projet COCORO ont modélisé une cognition collective existant à l'état naturel. Par l'observation des modes de formation d'essaims d'abeilles, ils ont pu développer l'algorithme BEECLUST utilisé pour regrouper les robots en un lieu spécifique. Ils ont aussi appliqué des mécanismes dérivés d'études portant sur la façon dont les moisissures visqueuses s'agglutinent en communiquant à l'aide d'ondes chimiques. Un groupe diversifié, composé de biologistes, d'informaticiens et d'autres experts, a participé au projet COCORO, qui s'est déroulé du 1er avril 2011 au 30 septembre 2014 et a bénéficié d'un financement de 2,9 millions d'euros de l'UE. Malgré la clôture du projet en 2014, ses résultats pourraient s'appliquer dans une large mesure aux domaines de la science informatique, de la biologie, de la théologie, de la métacognition, de la psychologie et de la philosophie et avoir également des effets sur notre économie et notre société. Les applications possibles couvrent les opérations de recherche et de sauvetage et la surveillance distribuée de l'environnement. «La façon dont certains membres d'un essaim influencent les autres ressemble à celle utilisée par les leaders d'opinion pour définir les tendances dans notre société», fait remarquer le Dr Schmickl. Selon l'équipe du projet COCORO, 2015 est une année importante pour COCORO. Chaque semaine, les membres de l'équipe présentent une nouvelle vidéo réalisée durant le projet, avec le plus grand essaim de robots sous-marins autonomes au monde, composé de 41 robots de 3 types différents. Toutes les vidéos sont disponibles sur Facebook, YouTube et sur Twitter. Lien vers le site web du projet
Mots‑clés
COCORO, cognition collective, essaim, robots, robots sous-marins autonomes, bio-mimétisme, algorithme beeclust