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Kilobots : des robots à l’intelligence collective - Par : Substance,

Kilobots : des robots à l’intelligence collective


Kilobots

Image offerte par Mike Rubenstein, Harvard University

Une nouvelle étude publiée récemment dans Science et dirigée par Radhika Nagpal, professeure à l’Université de Harvard et co-directrice de l’étude au Harvard Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, dévoile une expérience réalisée avec 1024 robots créés pour collaborer les uns avec les autres afin d’effectuer une tâche définie.  Ils ont été conçus pour constituer un système à faible coût pour la recherche portant sur les comportements robotiques collectifs à grande échelle.

L’objectif? Montrer que des robots peuvent s’organiser pour créer des formes géométriques, une étape importante dans le développement de l’intelligence artificielle collective. C’est la première fois que des algorithmes collectifs ont pu être validés sur un nombre aussi important d’unités, à un coût aussi faible. Le coût de ce robot est estimé à 14 $ US. La contrepartie de ce bas prix est les limites des capacités individuelles de chacun des robots. Leur puissance et leur complexité proviennent de leur nombre. Ce modèle a été grandement inspiré de la biologie (les termites).

Du nom de Kilobots, ces petits robots circulaires à trois pattes, de 33 millimètres (1,3 po) de diamètre et 34 millimètres (1,34 po) de hauteur, collaborent et s’auto-organisent pour générer des formes désignées, comme on peut le voir sur l’image ci-dessous.

Kilobots

Étapes réalisées pour prendre la forme désignée.

Ces robots possèdent deux moteurs à vibration qui leur permettent de se déplacer sur une surface ferme. La plupart des algorithmes de robots collectifs utilisent des communications locales, c’est-à-dire de robot à robot. Le Kilobot, quant à lui, possède un émetteur et un récepteur infrarouge lui permettant d’émettre et de recevoir des messages dans toutes les directions. Cela lui donne un avantage pour communiquer et mesurer sa proximité des autres Kilobots. Toutefois, ces robots sont aveugles et n’ont donc pas encore une vue d’ensemble de la situation.
Pour l’expérience de la vidéo ci-dessous, les chercheurs de Harvard ont utilisé 1024 robots simultanément commandés par une lumière infrarouge.

Enfin, les Kilobots ne renoncent jamais! L’algorithme conçu par les chercheurs se charge d’optimiser les déplacements et de corriger les erreurs. Si un robot se déplace hors du périmètre, une erreur fréquente dans un grand groupe, alors les robots à proximité détectent le problème et coopèrent pour le régler.
Pour l’instant, les Kilobots servent à valider les algorithmes d’intelligence artificielle collective, tels que la synchronisation et la localisation. Ces robots obéissent à la forme finale demandée par les chercheurs en suivant un algorithme pour créer une forme 2D, sans aucune intervention humaine. Le but à long terme est de parvenir à ce que de tels essaims artificiels puissent déterminer leur propre stratégie pour parvenir à un objectif commun.