Organisation du GDR Cognition, décision, autonomie, apprentissage

VOIR AUSSI

Organisation du GDR

Cognition, décision, autonomie, apprentissage

Les capacités cognitives de décision, d’anticipation et de réflexivité sont nécessaires pour produire un comportement allant au-delà du schéma purement réactif, et permettant d’accomplir des tâches complexes. Le système robotique perçoit à travers ses capteurs un environnement variable qui n’est a priori pas structuré ni préparé. Il interagit avec lui à travers ses effecteurs. A moins que les tâches soient entièrement préprogrammées et l’environnement invariant et parfaitement connu, le robot doit décider de ses actions sur la base de son interprétation sémantique de l’état de l’environnement et de son propre état, anticiper les états futurs de l’environnement, raisonner sur les conséquences de ses actions, effectuer des choix. Les actions devront être exécutées sans aide extérieure si le robot est autonome, donc être adaptées en temps réel. Ces capacités « cognitives » s’appuient sur des représentations sémantiques qui doivent tenir compte de l’incertitude de l’interprétation et de l’incomplétude de la perception. Elles peuvent utiliser des raisonnements probabilistes ou logiques. La planification d’action doit prendre en compte les contraintes temporelles de durée, d’ordre et d’événement. La mise en oeuvre des actions doit être supervisée et contrôlée par des mécanismes réactifs permettant d’en vérifier l’exécution, et le cas échéant d’en modifier le déroulement en temps réel.

Les connaissances opératoires de planification ou de supervision ne pourront pas toutes être prévues a priori. Des mécanismes d’apprentissage sont donc nécessaires pour permettre l’émergence de nouvelles capacités, l’acquisition de compétences supplémentaires, et l’affinement des compétences existantes. Ces mécanismes peuvent utiliser des techniques d’identification stochastique pour apprendre des modèles d’action, ou bien des techniques de renforcement pour apprendre les actions les plus adaptées. L’apprentissage est en fait transversal à toutes les capacités du robot - tant décisionnelles que perceptuelles - pour l’élaboration de représentations de l’environnement, d’objets, de concepts ou de situations dynamiques.

Les fonctions cognitives et non cognitives de perception, de décision et d’action doivent être intégrées dans une architecture d’ensemble ouverte, mettant en oeuvre des mécanismes d’interaction efficaces entre ses composantes, exhibant des propriétés de délibération et de réactivité à la fois, et permettant l’extension et l’apprentissage ouvert et en continu. L’architecture doit aussi intégrer le dialogue avec l’homme, et la prise en compte des contraintes de sécurité et de lisibilité des actions et des décisions du système robotique.