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Robots : Science vs Fiction

Dossier
Paru le 11.06.2020
Le siècle des robots
Point de vue
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Robots : Science vs Fiction

21.07.2020, par
A-t-on vraiment envie de créer des robots aussi doués que l'énigmatique Ava du film Ex Machina (Alex Garland, 2015) ?
Ils nous ressemblent, marchent, bougent et parlent aussi bien que nous, et semblent même parfois dotés de conscience et de volonté… Pourquoi ces robots de science-fiction n’existent-ils pas encore, voire n’existeront-ils jamais ? D’ailleurs, veut-on vraiment les rendre réalité ? Voici le match en six points de la science contre la fiction.

(Cet article est tiré du dossier « Ces robots qui nous veulent du bien », à découvrir dans le n° 8 de la revue Carnets de science en vente en librairies.)

Pente, sol accidenté, escaliers, humain récalcitrant... rien n’arrête Spot, le robot-chien développé par Boston Dynamics. Dans une vidéo de début 2018, il parvient même, grâce au nouveau bras articulé qui lui sert de tête, à ouvrir une lourde porte à retour automatique. Presque comme l’avait fait, à peine deux mois plus tôt, l’implacable MetalHead, molosse tueur d’un épisode de la série dystopique Black Mirror1. En répondant ainsi au quart de tour à la série TV, l’entreprise américaine2 démontrait que son toutou, déjà disponible à la vente et capable de courir à près de 6 kilomètres à l’heure (km/h), ne se laisse pas distancer par la science-fiction (SF), ou presque. Mais Spot est sans doute l’exception qui confirme la règle.

À gauche, Metalhead, l'implacable molosse-tueur de la série Black Mirror. À droite, SpotMini, robot-chien commercialisé par Boston Dynamics, augmenté d'un bras articulé qui lui permet de saisir des objets et même d’ouvrir les portes...
À gauche, Metalhead, l'implacable molosse-tueur de la série Black Mirror. À droite, SpotMini, robot-chien commercialisé par Boston Dynamics, augmenté d'un bras articulé qui lui permet de saisir des objets et même d’ouvrir les portes...

Du côté des robots humanoïdes par exemple, le fossé est plus criant. Or ces machines, Graal des chercheurs animés par le vieux rêve de créer un être artificiel à leur image, sont attendues de pied ferme pour s’adapter à notre quotidien et à l’usine du futur où elles devront nous prêter main-forte. Et, puisque les humanoïdes sont aussi les robots les plus mémorables du grand écran – on peut facilement leur prêter intentions et instincts de survie, bref une « vraie » personnalité à laquelle s’identifier –, c’est avec eux que nous jouerons le match (amical) de la SF versus la réalité.

1 - K.-O. au premier coup d’œil...

Le temps a passé depuis le caoutchouteux Robbie de Planète interdite. Aujourd’hui, pour le casting des androïdesFermerRobot d’apparence humaine. Étymologiquement, ce « qui ressemble à l’homme » (du grec andros, « homme »). On peut aussi parler d’ « humanoïde ». high-tech, plus besoin de costume : des hubots de Real Humans aux réplicants de Blade Runner, les acteurs les interprètent au naturel. Les égaler met donc la barre au plus haut pour les roboticiens... Certes le silicone permet d’imiter la peau pour créer d’étranges visages ou de troublantes mains inanimées. Mais dès qu’il s’agit de bouger et de parler, rien ne va plus ! Hiroshi Ishiguro, roboticien japonais, s’est ainsi créé un double, identique des lunettes à la coupe de cheveux, mais qui reste cloué dans une chaise et se trahit rapidement par sa conversation approximative (parfois surréaliste) et ses expressions faciales imparfaites.

Hiroshi Ishiguro, roboticien japonais, et son Geminoid HI-4 (2016). Silicone, cheveux et lunettes font illusion jusqu’à ce que la machine s’anime et montre ses expressions faciales imparfaites.
Hiroshi Ishiguro, roboticien japonais, et son Geminoid HI-4 (2016). Silicone, cheveux et lunettes font illusion jusqu’à ce que la machine s’anime et montre ses expressions faciales imparfaites.

La plupart des chercheurs ont cependant peu d’intérêt pour la question, voire s’inquiètent d’une telle démarche. Ainsi, selon la Commission de réflexion sur l’éthique de la recherche en sciences et technologies du numérique d’Allistene3, la priorité est de s’assurer que les utilisateurs ont parfaitement conscience qu’il ne s’agit que d’objets. « Or par l’imitation du vivant et l’interaction affective, le robot peut brouiller les frontières avec l’humain et jouer sur l’émotion de manière inédite. (...) la question de l’utilité d’une telle ressemblance doit se poser, et l’évaluation de ses effets doit être menée. »

2 - ...ou dès qu’ils ouvrent la bouche

Nos machines pourront-elles bientôt parler de tout et de rien comme Roy Batty et Pris, réplicants de Blade Runner ? Faire preuve d’ironie comme David et Ash, androïdes de la saga Alien ? « Nous sommes encore loin du compte ! Aucun robot réel n’atteint un tel niveau de maîtrise du langage, commentait Frédéric Landragin, linguiste au sein du laboratoire Langues, textes, traitements informatiques, cognition4. Toutes nos machines parlantes actuelles, Siri, Cortana, Alexa, NAO, Pepper, etc. ne sont que des interfaces vers des moteurs de recherche et ne comprennent rien à rien... Elles fonctionnent par mots-clés et n’ont pas accès au sens des phrases, c’est-à-dire à la sémantique. »
 

Les prototypes ("nourris" à partir de nos conversations), n’apprenaient qu’un milliardième de ce qu’on voulait !

Et si le système apprenait seul, à la volée, à partir de nos conversations, grâce à l’apprentissage machine (une des approches de l’intelligence artificielle ou IA) ? « Il y a eu des prototypes, mais ils n’apprenaient qu’un milliardième de ce qu’on voulait ! », répond le chercheur.

En témoignent les désastreux résultats de Tay, le chatbot de Microsoft déconnecté en 2017 après quelques heures seulement pour cause de racisme et de sexisme avéré… On essaie donc plutôt de superviser cet apprentissage, avec un corpus d’exemples soigneusement choisis, même si cette voie s’avère, elle aussi, décevante.

Call (Winona Ryder), androïde de 2e génération, aux prises avec Ripley (Sigourney Weaver) dans «Alien, la résurrection» (Jean-Pierre Jeunet, 1997). Son éloquence, son habileté, et même sa « sensibilité » la rendent presque indiscernable des êtres humains.
Call (Winona Ryder), androïde de 2e génération, aux prises avec Ripley (Sigourney Weaver) dans «Alien, la résurrection» (Jean-Pierre Jeunet, 1997). Son éloquence, son habileté, et même sa « sensibilité » la rendent presque indiscernable des êtres humains.

Le plus prometteur aujourd’hui ? Hybrider cet apprentissage machine avec une méthode symbolique, autre approche de l’IA faite de règles logiques rédigées par un humain-programmeur. Bilan ? « On en a au moins pour dix ans avant d’obtenir un système assez performant pour remplacer les rudimentaires systèmes actuels et justifier son intégration sur des robots de compagnie par exemple. C’est tout ce que l’on sait... »

3 - Des mains sur la bonne voie

Dans Alien, la résurrection, Call, androïde de 2e génération interprété par Winona Ryder, est si adroite de ses mains qu’elle joue à attraper un gobelet avec des gants de boxe ! Une ironie crâne qui pourrait un jour finir d’agacer les chercheurs : « Les progrès sur les mains robotiques ont été immenses ces dernières années », se réjouit ainsi Jean-Pierre Gazeau, ingénieur de recherche à l’Institut P’ (PPrime) du CNRS. Sa main dextre est l’une des seules au monde capable de manipuler avec une extrême minutie balles, briquettes et autres objets complexes une fois saisis. Mais il reste du chemin à faire avant de reproduire la main humaine. « Il faudra notamment miniaturiser les composants », précise l’ingénieur de recherche qui projette de perfectionner son prototype en intégrant ses seize moteurs, pour l’instant externes, dans un avant-bras humanoïde.

Développée à l'institut PPrime, cette main robotisée est l'une des plus habiles au monde.
Développée à l'institut PPrime, cette main robotisée est l'une des plus habiles au monde.

Reste aussi à mieux gérer le glissement des objets entre les doigts et à améliorer la saisie d’objets mous, comme un simple paquet de pâtes s’affaissant au fur et à mesure qu’on en verse le contenu. « Des verrous technologiques sur le dimensionnement des moteurs empêchent encore de reproduire l’efficacité et la compacité de nos muscles. » De futurs composants – des muscles artificiels faits de nouveaux matériaux par exemple – pourraient changer la donne. « Mais on ignore quand on pourra créer une main aussi dextre, forte et petite que la nôtre... »

4 - Une longue route pour marcher...

« Faire marcher un robot bipède de taille humaine et donc d’environ 80 kilogrammes reste un défi du point de vue de l’équilibre », commente Antoine Eon, roboticien à l’Institut P’ dont l’équipe développe Orhro, 1,60 mètre à la toise, le seul humanoïde marcheur grand format de conception 100 % française. Marcher lentement à 1 ou 2 km/h les genoux fléchis, sur un sol plat, s’accroupir, bientôt sauter à pieds joints et monter des escaliers, avec un temps de réaction de 2 millisecondes pour réajuster le pied en cas de caillou, voilà le futur CV de Orhro qui n’aura pas à rougir face à de nombreux humanoïdes actuels. Pour gagner en stabilité, ceux du Laboratoire franco-japonais de robotique5 se distinguent par d’étonnants mouvements en « multicontact », s’appuyant sur les tables, murs et tout ce qui se trouve à portée de pince.

Atlas, l’humanoïde de Boston Dynamics est la « star » de nombreuses vidéos où il court dans l’herbe, saute des obstacles et s’illustre même sur une piste de parkour.
Atlas, l’humanoïde de Boston Dynamics est la « star » de nombreuses vidéos où il court dans l’herbe, saute des obstacles et s’illustre même sur une piste de parkour.

Mais le seul à frimer comme au ciné, c’est l’androïde de 1,50 mètre de Boston Dynamics, Atlas, régulièrement accusé par Amnesty International d’être un Terminator en puissance... Dans ses vidéos sur le Net, il marche et court à 5,4 km/h de manière presque aussi souple que vous et moi. Il résiste si on le bouscule violemment et se relève en cas de chute. Saut d’une caisse à l’autre, salto arrière, appui tendu renversé, roulade et même saut écart : un vrai gymnaste ! Son secret ? « Une exceptionnelle puissance massique (puissance par unité de masse, Ndlr) grâce à la pression hydraulique de ses articulations. La plupart des autres robots misent plutôt sur l’alimentation électrique, moins complexe à mettre en œuvre et facile à embarquer sur batteries », analyse Antoine Eon qui doute cependant que la fluidité des mouvements de nos humanoïdes égale un jour la SF ou l’humain.

5 - ...et gagner en autonomie

Comparés à leurs homologues de fiction, nos robots manquent cruellement d’autonomie : une marche plus haute que les autres ou un léger écart sur la position d’un mug à attraper, et tout se complique... Et pour cause : beaucoup fonctionnent selon des mouvements préprogrammés pour un environnement connu et contrôlé, comme la main dextre de Jean-Pierre Gazeau.

Aucune machine n’est véritablement autonome : entraînées sur un set d’objets prédéfinis, elles ne peuvent pas s’adapter à toutes situations inconnues ni à des conditions de luminosité variables.

« Plusieurs machines, comme le bras à pince Dex-Net, développé à l’université de Berkeley (États-Unis), ou encore l’humanoïde Romeo, à Inria, sont dotés de retour vision et d’algorithmes d’IA pour apprendre à trouver les objets à saisir. Mais aucune n’est véritablement autonome : entraînées sur un set d’objets prédéfinis, elles ne peuvent pas s’adapter à toutes situations inconnues ni à des conditions de luminosité variables », pointe l’ingénieur de recherche. Vainqueur en 2015 du Robotics Challenge6, l’humanoïde du Korea Advanced Institute of Science and Technology a certes brillé aux épreuves imposées dont seule une n’était pas annoncée à l’avance.

Il a ainsi pu conduire un véhicule et en descendre, déblayer des gravats, trouver et fermer une vanne près d’un tuyau qui fuit, etc., le tout en près de 45 minutes là où un humain en aurait pris... à peine cinq. En fin de compte, le plus télégénique reste encore Atlas, que l’on voit sur le Web piétiner dans la neige et courir dans l’herbe quelques dizaines de secondes, hors du périmètre contrôlé de son hangar d’entraînement. Même si, secret industriel oblige, on ignore ce qui se passe hors champs, une fois que s’arrêtent les courtes vidéos et lors des milliers de gadins potentiels de la machine !

6 - Pas de rébellion au programme

Metropolis, Terminator, I Robot ou 2001, l’odyssée de l’espace7... les films où les robots se retournent contre leurs créateurs ne manquent pas. Côté réalité, même si on parvenait un jour à rendre nos machines parfaitement autonomes, en les dotant d’intelligence artificielle (IA) par exemple, cela ne voudra pas dire qu’elles définiront leurs propres objectifs : « Cela signifie uniquement qu’elles pourront atteindre, sans intervention humaine, un objectif donné, celui-ci ayant bel et bien été fixé par l’humain-programmeur », expliquait Jean-Gabriel Ganascia, président du Comité d’éthique du CNRS et chercheur au Laboratoire d’informatique de Paris 68.

HAL 9000, l’ordinateur retors du film « 2001 : Odyssée de l'Espace » (Stanley Kubrick, 1968), ne prend le contrôle que parce les humains lui ont délégué beaucoup trop de responsabilités...
HAL 9000, l’ordinateur retors du film « 2001 : Odyssée de l'Espace » (Stanley Kubrick, 1968), ne prend le contrôle que parce les humains lui ont délégué beaucoup trop de responsabilités...

En somme, la machine peut faire des choix, selon des paramètres à anticiper dans les algorithmes, mais elle n’a pas de libre arbitre. Elle ne sera pas non plus vraiment « intelligente ». L’IA correspond simplement à des algorithmes plus sophistiqués que les autres permettant de résoudre des problèmes pour lesquels nous utilisons nos capacités cognitives, d’où le terme « intelligence » qui ne s’applique en fait qu’à une aptitude humaine ou animale.

Quant à la conscience, à laquelle les robots de SF semblent régulièrement s’éveiller, une majorité de chercheurs n’y croit guère : très perfectionnés, ils pourraient un jour faire illusion, mais rien de plus... Surtout, les roboticiens n’en font pas un objectif et cherchent au contraire à construire des machines « transparentes », façon Tars, le robot en forme d’arbre à cames du film Interstellar, dont on peut paramétrer le « degré de franchise ». Alors exit les duplices Ash et David de la saga Alien ou l’énigmatique Ava de Ex Machina. Dans la réalité, pas de doute : dépourvus de conscience, de malice et de volonté, les robots, même « intelligents » et autonomes, ne feront que ce qu’on leur a demandé de faire... 
   
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Comment parler à un alien ? Langage et linguistique dans la science-fiction, Frédéric Landragin, éd. Le Bélial', coll. Parallaxe, 2018.

Notes
  • 1. Il s'agit de l'épisode épisode 5 de la saison 4 (David Slade, 2011) de la série Black Mirror créée par Charlie Brooker.
  • 2. Rachetée par la holding japonaise SoftBank en 2017.
  • 3. Alliance des sciences et technologies du numérique dont le CNRS fait partie.
  • 4. Unité CNRS/École normale supérieure/Université Sorbonne nouvelle.
  • 5. Laboratoire international associé créé entre le CNRS et l’Institut national de la science et des technologies industrielles avancées (AIST).
  • 6. Lancé par la Defense Advanced Research Projects Agency (Darpa), agence du département de la Défense des États-Unis.
  • 7. Le vaisseau entier devient une sorte de « robot volant » contrôlé des sas à la cafetière par le machiavélique HAL 9000.
  • 8. Unité CNRS/Université Pierre-et-Marie-Curie.
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Auteur

Charline Zeitoun

Journaliste scientifique, autrice jeunesse et directrice de collection (une vingtaine de livres publiés chez Fleurus, Mango et Millepages).

Formation initiale : DEA de mécanique des fluides + diplômes en journalisme à Paris 7 et au CFPJ.
Plus récemment : des masterclass et des stages en écriture de scénario.
 

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