2. La robotique domestique
Des robots qui prennent soin des hommes... C'est un phénomène très récent. En 2010, on compte plus de 2 millions de robots domestiques, de loisir et d'assistance, ce qui représente un marché de 25 milliards de dollars et estimé entre 66 et 100 milliards pour 2020-2025. Les pays-phares dans le développement du domaine sont la Japon, la Corée du Sud et les États-Unis. Grâce à leurs recherches et investissements, les personnes handicapées ou à mobilité réduite peuvent désormais être aidées par des systèmes mécaniques, comme les déambulateurs motorisés qui vont les aider pas à pas, en prévenant et évitant les chutes. Mais la robotique domestique, ce n'est pas que ça, c'est aussi des jouets pour enfants, des aspirateurs automatiques, voire des humanoïdes à qui on décernera des tâches desagréables ou même la surveillance des enfants.
Des robots qui accomplissent les tâches ménagères pour nous
Les premiers robots qu'on appelle "domestiques" sont ceux que plusieurs ménages ordinaires ont déjà aujourd'hui. Le plus connu est sans doute l'aspirateur Roomba de la société iRobot, l'un des robots les plus vendus au monde avec plus de trois millions d'exemplaires vendus aujourd'hui.
Grâce à un détecteur de choc et un faisceau infrarouge, le robot va pouvoir, selon les envies de son possesseur, nettoyer les zones demandées sans se soucier des obstacles: chaises, tables, portes, murs.., puisqu'il est programmé de telle sorte qu'il les évitera. Mais le firmware, rendu accessible publiquement, est également sans cesse amélioré par des ingénieurs et programmateurs ce qui permet au robot d'acquérir de nouvelles capacités: la prise en compte du temps ainsi que l'évaluation de la propreté en font partie.
À l'image de l'aspirateur automatisé existent aussi des tondeuses à gazons. L'automatisation du geste pénible pour l'homme est devenu la priorité des sociétés du domaine de la robotique comme iRobot.
Les premiers robots qu'on appelle "domestiques" sont ceux que plusieurs ménages ordinaires ont déjà aujourd'hui. Le plus connu est sans doute l'aspirateur Roomba de la société iRobot, l'un des robots les plus vendus au monde avec plus de trois millions d'exemplaires vendus aujourd'hui.
Grâce à un détecteur de choc et un faisceau infrarouge, le robot va pouvoir, selon les envies de son possesseur, nettoyer les zones demandées sans se soucier des obstacles: chaises, tables, portes, murs.., puisqu'il est programmé de telle sorte qu'il les évitera. Mais le firmware, rendu accessible publiquement, est également sans cesse amélioré par des ingénieurs et programmateurs ce qui permet au robot d'acquérir de nouvelles capacités: la prise en compte du temps ainsi que l'évaluation de la propreté en font partie.
À l'image de l'aspirateur automatisé existent aussi des tondeuses à gazons. L'automatisation du geste pénible pour l'homme est devenu la priorité des sociétés du domaine de la robotique comme iRobot.
Des robots qui aident les personnes en difficultés
L'un des principaux avantages de la robotique domestique, nous l'avons bien compris, est de nous assister, de rendre notre quotidien plus confortable. C'est pourquoi, l'aide aux personnes âgées, aux handicapés... au personnes à mobilité réduite, est également devenu un enjeu de la robotique domestique. Plusieurs projets se dessinent déjà, comme cet exosquelette qui est en fait une structure robotisée d’assistance fixée à l’extérieure du corps humain. Ces membres d’assistance hybrides permettent de démultiplier la force et de faciliter les gestes d’un individu.
L’exosquelette « HAL » peut être utilisé pour aider des personnes âgées à porter des poids et à se déplacer avec plus de facilité, aider à la rééducation des patients en hôpitaux, renforcer les capacités musculaires des soldats ou encore des employés susceptibles de soulever régulièrement des poids lourds. Il ne concerne donc non seulement la robotique domestique, mais aussi médicale, militaire et industrielle.
Cet exosquelette fonctionne en convertissant les signaux électriques transmis par le cerveaux aux muscles (cf Comprendre - Les messages nerveux). Ces signaux sont captés à la surface de la peau par l’exosquelette qui va les amplifier pour assister les mouvements de l’utilisateur pour soulever, monter des escaliers, marcher ou encore s’agenouiller et se relever. C’est une véritable fusion de l’homme, de la machine et de l’informatique. La robotique domestique ne semble donc que nous présenter des avantages.
L'un des principaux avantages de la robotique domestique, nous l'avons bien compris, est de nous assister, de rendre notre quotidien plus confortable. C'est pourquoi, l'aide aux personnes âgées, aux handicapés... au personnes à mobilité réduite, est également devenu un enjeu de la robotique domestique. Plusieurs projets se dessinent déjà, comme cet exosquelette qui est en fait une structure robotisée d’assistance fixée à l’extérieure du corps humain. Ces membres d’assistance hybrides permettent de démultiplier la force et de faciliter les gestes d’un individu.
L’exosquelette « HAL » peut être utilisé pour aider des personnes âgées à porter des poids et à se déplacer avec plus de facilité, aider à la rééducation des patients en hôpitaux, renforcer les capacités musculaires des soldats ou encore des employés susceptibles de soulever régulièrement des poids lourds. Il ne concerne donc non seulement la robotique domestique, mais aussi médicale, militaire et industrielle.
Cet exosquelette fonctionne en convertissant les signaux électriques transmis par le cerveaux aux muscles (cf Comprendre - Les messages nerveux). Ces signaux sont captés à la surface de la peau par l’exosquelette qui va les amplifier pour assister les mouvements de l’utilisateur pour soulever, monter des escaliers, marcher ou encore s’agenouiller et se relever. C’est une véritable fusion de l’homme, de la machine et de l’informatique. La robotique domestique ne semble donc que nous présenter des avantages.
HRP-4C
Des robots qui interagissent avec nous
Mais des sociétés japonaises ou coréennes vont aller jusqu'à créer des robots à l'image de l'homme, des androïdes, plus communément appelés humanoïdes. Dans les salons et autres festivals, on se bat pour créer le robot dont les gestes seront les plus "humains". C'est sans doute l'HRP-4C qui défie toute concurrence. Conçu par l’Institut public Japonais des technologies industrielles et de l'UCROA (User Centered Robot Open Architecture), HRP-4C a été dévoilé au public début 2009.
Ce robot est un androïde de forme gynoïde qui mesure 1,58 m et pèse 39 kg. Des mini-moteurs sous le masque qui constitue le visage lui permettent de plisser les yeux et d'ouvrir la bouche. Le robot a la capacité de marcher (lentement) sur une surface plane. Il peut aussi répondre à certaines questions le concernant et exécuter certains ordres : il a été doté du logiciel Vocaloid peu après sa conception.
Sa fonction officielle est le mannequinat.
Mais sa sortie est également annonciatrice de nouvelles tendances: on annonce pour 2020 une vague d'androïdes capables de faire la vaisselle ou de surveiller les enfants. La sortie de telles machines capables de prouesses technologiques s'accompagne de robots créés pour notre divertissement. Il en existe déjà beaucoup aujourd'hui: ce sont ces petits robots, compagnon de jeu d'enfants dotés d'une Intelligence certes encore limitée Artificielle: l'IA. (Cf: Qu'est-ce qu'un robot ?)
Mais des sociétés japonaises ou coréennes vont aller jusqu'à créer des robots à l'image de l'homme, des androïdes, plus communément appelés humanoïdes. Dans les salons et autres festivals, on se bat pour créer le robot dont les gestes seront les plus "humains". C'est sans doute l'HRP-4C qui défie toute concurrence. Conçu par l’Institut public Japonais des technologies industrielles et de l'UCROA (User Centered Robot Open Architecture), HRP-4C a été dévoilé au public début 2009.
Ce robot est un androïde de forme gynoïde qui mesure 1,58 m et pèse 39 kg. Des mini-moteurs sous le masque qui constitue le visage lui permettent de plisser les yeux et d'ouvrir la bouche. Le robot a la capacité de marcher (lentement) sur une surface plane. Il peut aussi répondre à certaines questions le concernant et exécuter certains ordres : il a été doté du logiciel Vocaloid peu après sa conception.
Sa fonction officielle est le mannequinat.
Mais sa sortie est également annonciatrice de nouvelles tendances: on annonce pour 2020 une vague d'androïdes capables de faire la vaisselle ou de surveiller les enfants. La sortie de telles machines capables de prouesses technologiques s'accompagne de robots créés pour notre divertissement. Il en existe déjà beaucoup aujourd'hui: ce sont ces petits robots, compagnon de jeu d'enfants dotés d'une Intelligence certes encore limitée Artificielle: l'IA. (Cf: Qu'est-ce qu'un robot ?)
Une évolution qui nécessite la prise de mesures : la protection de l'humain
Les androïdes deviendraient ainsi des substitut humains capables de réaliser des actions d'abord simples puis de plus en plus complexes et leur intelligence, comparable à l'évolution technologique que notre société connait actuellement, pourrait rapidement dépasser la notre. Dans les années 1970, les ordinateurs effectuaient un million d'instructions par secondes, berf ils ramaient. Ajourd'hui, un bon ordinateur portable en abat 10 milliards par seconde ! Comparé aux capacités d'un cerveau animal, cela donne pourtant un robot pas plus intelligent qu'un poisson rouge. Mais à ce rythme de progression, nous aurons dans une vingtaine d'années des machines capables d'exécuter 100'000 milliards d'instructions par seconde. De quoi rivaliser enfin avec l'intelligence humaine. Cela présenterait bien évidemment un risque que nous ne pouvons evaluer aujourd'hui.
C'est pourquoi, la communauté scientifique a, dans l'ensemble, adopté les trois lois d'Asimov. Cet Américain, auteur de nombreux romans de sience-fictions, a mis en scène dans l'une d'elle (plus précisément dans un ensemble de romans et de nouvelles: Le Cycle des Robots) une société dans laquelle humains et robots positroniques cohabitent, ou plus exactement où ces derniers respectent les fameuses lois afin de connaitre une cohabitation des plus sûres pour nos semblables.
Ces trois lois sont :
Première Loi : « Un robot ne peut porter atteinte à un être humain ni, restant passif, laisser cet être humain exposé au danger. »
Deuxième Loi : « Un robot doit obéir aux ordres donnés par les êtres humains, sauf si de tels ordres sont en contradiction avec la Première Loi. »
Troisième Loi : « Un robot doit protéger son existence dans la mesure où cette protection n'entre pas en contradiction avec la Première ou la Deuxième Loi. »
Alors qu'à l'époque, on les qualifiait de "science spéculative", aujourd'hui, elles sont devenues les piliers d'une nouvelle discipline: la roboéthique. C'est ainsi que la nouvelle problématique est de doter ces machines de sens moral, ce que certains appellent l'éthique des machines, afin qu'elles agissent en accord avec des principes éthiques quand elles sont confrontées à des problèmes et qu'elles doivent prendre des décisions.
C'est là que nos lois interviennent.
Mais ces lois sont-elles suffisantes ? Et comment faire pour les traduire en algorithmes ? (Cf Comprendre - L'algorithmie).
Traduire des principes de comportement éthique en algorithmes est de fait plus simple que cela ne parait. La calcul "éthique" s'inclut en effet naturellement dans le schéma général d'un robot :
1. Reconnaitre une situation extérieure, l'associer à son modèle informatique interne conçu par le programmateur ou appris par l'expérience.
2. Simuler toutes les actions possibles sur cette situation ainsi que leurs conséquences. Un algorithme éthique vient réfréner cette étape dans la mesure où il en interdit certaines et impose d'autres.
3. Choisir l'action la plus efficace au regard de l'objectif général programmé.
À partir de cette logique, des informaticiens ont ainsi conçu des languages de programmation intégrant des commandes du type "tu dois", "tu ne dois pas" ou "tu peux" représentant respectivement l'obligation, l'interdiction ou la permission.
Ces trois commandes permettent d'énoncer des règles simples comme: "Si tu vois un humain, tu ne dois pas t'approcher à plus d'un mètre" et de les faire reecter par un robot.
Inspirés par Asimov, certains experts en robotique et même un gouvernement, ont proposé leurs propres lois régissant le comportement des robots :
- les 3 lois de Mark Tilden
- la charte éthique du robot émise par la Corée du Sud en 2007
- les 10 principes de la lois du robot établis en 2001 par l'Association japonaise des robots, d'après le manga Astro Boy
Malheureusement l'éthique est par nature contradictoire dans la mesure où une situation éthique est une situation de conflit entre plusieurs comportements permis, interdits ou obligés qui peuvent s'avérer contradictoires. Or la contradiction est l'ennemi de l'informatique, celle qui produit les fameuses boucles infinies qui plantent les systèmes.
Prenons pour exemple une voiture robotisée : elle transporte des humains et a été programmée avec les deux règles suivantes: interdiction de mettre la vie d'un humain en jeu et obligation de limiter sa vitesse à 90 km/h. Imaginons qu'un camion lui fonce dessus à 120 km/h. Pour échapper à son poursuivant, le robot doit très vite prendre la décision d'enfreindre ponctuellement la règle de la limitation de vitesse. Le robot risque donc de boguer.
Première Loi : « Un robot ne peut porter atteinte à un être humain ni, restant passif, laisser cet être humain exposé au danger. »
Deuxième Loi : « Un robot doit obéir aux ordres donnés par les êtres humains, sauf si de tels ordres sont en contradiction avec la Première Loi. »
Troisième Loi : « Un robot doit protéger son existence dans la mesure où cette protection n'entre pas en contradiction avec la Première ou la Deuxième Loi. »
Alors qu'à l'époque, on les qualifiait de "science spéculative", aujourd'hui, elles sont devenues les piliers d'une nouvelle discipline: la roboéthique. C'est ainsi que la nouvelle problématique est de doter ces machines de sens moral, ce que certains appellent l'éthique des machines, afin qu'elles agissent en accord avec des principes éthiques quand elles sont confrontées à des problèmes et qu'elles doivent prendre des décisions.
C'est là que nos lois interviennent.
Mais ces lois sont-elles suffisantes ? Et comment faire pour les traduire en algorithmes ? (Cf Comprendre - L'algorithmie).
Traduire des principes de comportement éthique en algorithmes est de fait plus simple que cela ne parait. La calcul "éthique" s'inclut en effet naturellement dans le schéma général d'un robot :
1. Reconnaitre une situation extérieure, l'associer à son modèle informatique interne conçu par le programmateur ou appris par l'expérience.
2. Simuler toutes les actions possibles sur cette situation ainsi que leurs conséquences. Un algorithme éthique vient réfréner cette étape dans la mesure où il en interdit certaines et impose d'autres.
3. Choisir l'action la plus efficace au regard de l'objectif général programmé.
À partir de cette logique, des informaticiens ont ainsi conçu des languages de programmation intégrant des commandes du type "tu dois", "tu ne dois pas" ou "tu peux" représentant respectivement l'obligation, l'interdiction ou la permission.
Ces trois commandes permettent d'énoncer des règles simples comme: "Si tu vois un humain, tu ne dois pas t'approcher à plus d'un mètre" et de les faire reecter par un robot.
Inspirés par Asimov, certains experts en robotique et même un gouvernement, ont proposé leurs propres lois régissant le comportement des robots :
- les 3 lois de Mark Tilden
- la charte éthique du robot émise par la Corée du Sud en 2007
- les 10 principes de la lois du robot établis en 2001 par l'Association japonaise des robots, d'après le manga Astro Boy
Malheureusement l'éthique est par nature contradictoire dans la mesure où une situation éthique est une situation de conflit entre plusieurs comportements permis, interdits ou obligés qui peuvent s'avérer contradictoires. Or la contradiction est l'ennemi de l'informatique, celle qui produit les fameuses boucles infinies qui plantent les systèmes.
Prenons pour exemple une voiture robotisée : elle transporte des humains et a été programmée avec les deux règles suivantes: interdiction de mettre la vie d'un humain en jeu et obligation de limiter sa vitesse à 90 km/h. Imaginons qu'un camion lui fonce dessus à 120 km/h. Pour échapper à son poursuivant, le robot doit très vite prendre la décision d'enfreindre ponctuellement la règle de la limitation de vitesse. Le robot risque donc de boguer.
C'est pourquoi, on apprend aux robots de gérer les contradictions à l'aide d'un outil efficace: la logique non monotone. Cette logique permet de gérer des règles contradictoires par la construction d'énoncés du type "ceci est une obligation générale, mais en cas de nécessité particulière, tu peux y déroger ponctuellement". Ce qui correspond à: "Tu n'as pas le droit de dépasser 90 km/h, mais en cas de danger pour le passager, tu peux dépasser cette limite."
De manière générale, pour toutes les situations perçues par le robot, celui-ci simule tous les scénarios possibles découlant de son action, sur la base de ses règles préimplantées, en appliquant certaines et en dérogeant à d'autres. Cela engendre un nombre colossal de scénarios, que les systèmes informatiques savent désormais simuler avec la rapidité requise pour la situation.
Dans notre exemple très simplifié, il n'y a que deux scénarios possibles :
- soit favoriser le respect de la limitation de vitesse, au détriment de l'obligation de ne pas blesser les humains (avec un risque d'accident et de mort pour le passager)
- soit favoriser le respect de la préservation des vies humaines (avec un risque d'amende pour excès de vitesse). Le robots choisira, donc par logique monotone et en fonction de certains paramètres définis par le programmateur (par exemple, il peut avoir attribué à chaque règle une valeur numérique particulière en fonction de son importance), la meilleure combinaison. On surmonte ainsi le problème de la contradiction entre règles roboéthiques.
Maintenant vient la question de l'éthique qui devient plus de la philosophie que de la programmation. La priorité est certes à la protection des humains. Pourtant, il est extrêmement difficile d'établir un métaprincipe éthique qui ne conduise pas finalement à une catastrophe pour les robots mais surtout pour l'humanité elle-même ! En effet, en suivant la règle de "protéger les humains" aveuglément, on peut aboutir à une situation digne de science-fiction: c'est ainsi que l'écrivain Jack Williamson a décrit comment, avec cette simple directive, les robots finissent par instaurer une dictature, après nous avoir rendus inaptes et inférieurs intellectuellement par lobotomisation, car cela constituait, à leurs yeux, la meilleure solution de nous protéger de la plus grande menace: nous-même.
Un danger réside également dans le détournement des fonctions d'un robot: à l'image des nombreux pirates et hackeurs omniprésents sur la toile, on redoute ceux qui parviendront à pirater les programmes, logiciels et firmwares de nos machines dans un but criminel.
Finalement, la robotique domestique est une discipline encore très jeune, âgée d'un peu plus d'une dizaine d'années. Nous ne sommes qu'à ses prémices, il lui faudra encore du temps pour s'affirmer dans notre société et ce temps nous est précieux dans la mesure où trouver des solutions aux deux grands problèmes auxquelles elle fait face est devenu une priorité: comment protéger nos machines des pirates éventuels, mais surtout comment parvenir à nous protéger de leur évolution et leur instaurer des règles précises, non contradictoires et qui correspondent à la définition de l'éthique, encore controversée ?
De manière générale, pour toutes les situations perçues par le robot, celui-ci simule tous les scénarios possibles découlant de son action, sur la base de ses règles préimplantées, en appliquant certaines et en dérogeant à d'autres. Cela engendre un nombre colossal de scénarios, que les systèmes informatiques savent désormais simuler avec la rapidité requise pour la situation.
Dans notre exemple très simplifié, il n'y a que deux scénarios possibles :
- soit favoriser le respect de la limitation de vitesse, au détriment de l'obligation de ne pas blesser les humains (avec un risque d'accident et de mort pour le passager)
- soit favoriser le respect de la préservation des vies humaines (avec un risque d'amende pour excès de vitesse). Le robots choisira, donc par logique monotone et en fonction de certains paramètres définis par le programmateur (par exemple, il peut avoir attribué à chaque règle une valeur numérique particulière en fonction de son importance), la meilleure combinaison. On surmonte ainsi le problème de la contradiction entre règles roboéthiques.
Maintenant vient la question de l'éthique qui devient plus de la philosophie que de la programmation. La priorité est certes à la protection des humains. Pourtant, il est extrêmement difficile d'établir un métaprincipe éthique qui ne conduise pas finalement à une catastrophe pour les robots mais surtout pour l'humanité elle-même ! En effet, en suivant la règle de "protéger les humains" aveuglément, on peut aboutir à une situation digne de science-fiction: c'est ainsi que l'écrivain Jack Williamson a décrit comment, avec cette simple directive, les robots finissent par instaurer une dictature, après nous avoir rendus inaptes et inférieurs intellectuellement par lobotomisation, car cela constituait, à leurs yeux, la meilleure solution de nous protéger de la plus grande menace: nous-même.
Un danger réside également dans le détournement des fonctions d'un robot: à l'image des nombreux pirates et hackeurs omniprésents sur la toile, on redoute ceux qui parviendront à pirater les programmes, logiciels et firmwares de nos machines dans un but criminel.
Finalement, la robotique domestique est une discipline encore très jeune, âgée d'un peu plus d'une dizaine d'années. Nous ne sommes qu'à ses prémices, il lui faudra encore du temps pour s'affirmer dans notre société et ce temps nous est précieux dans la mesure où trouver des solutions aux deux grands problèmes auxquelles elle fait face est devenu une priorité: comment protéger nos machines des pirates éventuels, mais surtout comment parvenir à nous protéger de leur évolution et leur instaurer des règles précises, non contradictoires et qui correspondent à la définition de l'éthique, encore controversée ?