L'ère des robots et les grands défis du chemin vers la vie humaine

La robotique et l'intelligence physique connaissent un essor considérable. Ces formidables opportunités s'accompagnent de défis de taille, obligeant les scientifiques à trouver des solutions aux problèmes complexes de l'ère robotique.

Face à l'essor mondial de l'automatisation, de la robotique et de l'intelligence artificielle (IA), les technologies de capteurs et les systèmes interactifs intelligents deviennent les piliers de l'industrie, des services et de la santé . Ces innovations permettent non seulement d'améliorer la productivité et d'optimiser les coûts, mais aussi d'ouvrir de nouvelles perspectives pour améliorer la qualité de vie et progresser vers un développement durable.

Voici le contenu présenté lors du séminaire « Robots et automatisation intelligente » organisé par la Fondation VinFuture le matin du 4 décembre à Hanoï .

La discussion a porté sur plusieurs aspects importants du domaine de la robotique : les robots humanoïdes dotés de capacités d’interaction sociale, les robots collaboratifs dans les services et la médecine, les systèmes robotiques de réadaptation, ainsi que les questions cruciales liées à la sécurité de l’IA et à l’éthique des technologies. Ces sujets reflètent la tendance actuelle à développer des robots plus humanistes, plus sûrs et plus durables.

Matériaux souples : la base des robots flexibles

Lors du séminaire, le professeur Kurt Kremer, directeur honoraire de l'Institut Max Planck de recherche sur les polymères (Allemagne), a souligné que les matériaux souples ouvrent de nouvelles perspectives pour la robotique grâce à leur flexibilité, leur facilité de fabrication et leur caractère écologique. Les polymères, largement utilisés en raison de leur faible coût, de leur abondance et de la possibilité d'ajuster leur dureté, font l'objet de développements visant à améliorer leur capacité de charge et leur biodégradation.

L'essentiel, explique-t-il, réside dans le fait qu'il s'agit de matériaux « intelligents » capables de se dilater ou de se déformer sous l'effet de stimuli tels que la température, le pH, la pression ou les variations environnementales. Grâce à leur réactivité rapide et sensible, ils peuvent actionner des vannes, générer des forces mécaniques ou encore devenir des composants robotiques de pointe.

Professeur Kurt Kremer – Directeur honoraire de l’Institut Max Planck de recherche sur les polymères (Allemagne). (Photo : Minh Son/Vietnam+)

Lorsque les polymères sont combinés en structures complexes comme des gels ou des « brosses », les matériaux peuvent accomplir des tâches mécaniques difficiles, contribuant ainsi à produire des actionneurs souples permettant aux robots de saisir avec plus de douceur et de précision.

De nombreux polymères sont également hautement conducteurs ou diélectriques, ce qui ouvre de nouvelles perspectives pour l'électronique organique. Bien qu'ils ne puissent rivaliser avec le silicium en termes de vitesse, ils sont moins chers, plus faciles à fabriquer, ne nécessitent pas de terres rares et ont trouvé des applications dans les OLED, les téléphones pliables et les panneaux solaires organiques.

Le professeur Kremer estime qu'en combinant ces trois éléments – souplesse, réactivité et propriétés électroniques –, les matériaux organiques peuvent évoluer vers une forme « neuromorphique » imitant l'adaptation du système nerveux. Ceci est considéré comme le fondement des futures générations de robots flexibles, sûrs et économiques.

Du point de vue des applications, le professeur Ho Young Kim (Université nationale de Séoul, Corée) a souligné que les robots sont confrontés à de grands défis lorsqu'il s'agit de manipuler des matériaux mous - un groupe de matériaux que l'on retrouve partout, des vêtements à la nourriture, en passant par les sacs en plastique, les fils électriques et les fournitures médicales.

Les robots traditionnels sont optimisés pour les objets rigides et de forme stable. Mais les matériaux souples sont complètement différents, a-t-il expliqué. Par exemple, lorsqu'un robot tient un t-shirt, le simple fait de modifier le point de préhension change la forme du t-shirt : sa surface peut se plier, se froisser, créant ainsi d'innombrables paramètres complexes.

Professeur Ho Young Kim de l'Université nationale de Séoul, en Corée du Sud. (Photo : Minh Son/Vietnam+)

Ce que les humains accomplissent en quelques secondes, comme retrousser leurs manches ou plier du linge, représente un défi de taille pour les robots. C'est là, selon lui, le paradoxe de l'IA moderne : capable de résoudre des équations et de mémoriser d'énormes quantités de données, elle peine à gérer les tâches ménagères les plus élémentaires.

Dans le cadre de leurs recherches, son équipe a mis au point un système de préhension utilisant des membranes élastiques qui permet de soulever de manière stable des tissus individuels, voire de ramasser des objets biologiques mous comme des pelures d'orange.

Grâce à cette technologie, l'équipe de recherche a créé une machine capable d'effectuer l'étape de numérotation, une opération cruciale auparavant réservée aux humains. Cette machine peut répéter l'opération de nombreuses fois sans commettre d'erreur.

Pour résoudre le problème des matériaux souples, selon lui, les robots doivent relever quatre défis : la capacité de percevoir avec précision l’état des matériaux ; une main mécanique suffisamment précise ; un système de contrôle flexible capable de s’adapter aux changements constants ; et la capacité d’évoluer vers une production de masse. Le traitement des matériaux souples, conclut-il, est la « porte » qui permettra aux robots de s’intégrer pleinement à la vie quotidienne et à la production.

exigences en matière de robots humanoïdes et d'intelligence physique

Le professeur Tan Yap Peng, président de VinUni, a déclaré que les robots humanoïdes sont de plus en plus populaires car ils peuvent évoluer facilement dans des environnements humains. On prévoit que d'ici 2050, il y aura au moins un milliard de robots vivant et travaillant aux côtés des humains.

Le principal défi réside dans le fait que les robots actuels sont majoritairement programmés pour une seule tâche. Pour parvenir à des robots multitâches, la technologie doit apprendre à partir de vastes modèles de langage : des robots entraînés sur d’importantes quantités de données vidéo afin de développer la capacité de comprendre le monde physique.

Professeur Tan Yap Peng - Directeur de VinUni. (Photo : Minh Son/Vietnam+)

Mais passer du langage à la vision puis à l'action est un long chemin. Les robots doivent observer, raisonner et recevoir des instructions – des compétences qui restent à développer.

Le professeur Tan Yap Peng a également cité en exemple des modèles tels que « l’intelligence physique de type zéro », qui permettent aux robots de recevoir des données d’image, de vidéo et de parole et d’effectuer diverses actions de contrôle. Cependant, pour des tâches complexes comme plier du linge ou faire la lessive, les robots nécessitent encore un réglage précis et des données illustratives fournies par des experts.

D'après le professeur Tan, la principale limite réside dans le fait que les robots ne possèdent pas la même mémoire que les humains. Son équipe a donc proposé de stocker des « fragments de mémoire » issus de démonstrations d'experts, permettant ainsi aux robots de rechercher et d'utiliser des expériences similaires face à de nouvelles tâches. Cette approche réduit les erreurs et améliore la capacité à accomplir des tâches de longue durée.

Parallèlement, les robots doivent également résoudre des problèmes liés à l'énergie, à la dextérité manuelle, à l'autodiagnostic, à la sécurité d'utilisation et au respect des normes éthiques. Selon le professeur, il s'agit là de problèmes majeurs qui devront être résolus au cours des 30 à 50 prochaines années.

Dr Nguyen Trung Quan, professeur adjoint d'ingénierie aéronautique et astronautique à l'Université de Californie du Sud (USC) et directeur scientifique de VinMotion. (Photo : Minh Son/Vietnam+)

D'un point de vue industriel, le Dr Nguyen Trung Quan, professeur adjoint d'ingénierie aéronautique et aérospatiale à l'Université de Californie du Sud (USC) et directeur scientifique de VinMotion, a déclaré que lors du passage de l'IA numérique à l'intelligence physique, les données deviennent le facteur le plus rare. Le monde se tourne de plus en plus vers les robots polyvalents, car ils offrent la capacité d'agir, une capacité dont l'IA purement numérique est incapable.

De nombreuses prévisions indiquent que le marché des robots humanoïdes et de l'intelligence physique pourrait atteindre 10 000 milliards de dollars américains au cours des 10 prochaines années, dans un contexte de pénurie de main-d'œuvre dans de nombreux pays.

Mais selon le Dr Quan, l'intelligence physique est confrontée à un « cercle vicieux de la poule et de l'œuf » : une bonne IA a besoin de données réelles ; les données réelles nécessitent le fonctionnement des robots ; et les robots qui fonctionnent efficacement ont besoin d'une IA forte.

« VinMotion adopte le modèle de l’humain dans la boucle en intégrant les robots dans des environnements réels, permettant ainsi aux humains de les surveiller, de les soutenir et d’intervenir lorsque les robots rencontrent des difficultés. Ce modèle garantit la sécurité et contribue à accélérer l’apprentissage de l’IA, créant ainsi une plateforme évolutive », a déclaré M. Quan.

D'après lui, les robots humanoïdes nécessitent trois facteurs : un matériel performant, un logiciel/une intelligence artificielle de qualité et un système de déploiement sûr. Le Vietnam est l'un des pays capables de réunir ces trois éléments simultanément.

(Vietnam+)

Source : https://www.vietnamplus.vn/ky-nguyen-robot-va-thach-thuc-lon-tren-hanh-trinh-buoc-vao-doi-song-con-nguoi-post1080970.vnp