Les mondes darwiniens

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[n i c o l as bredèche / évolution de robots autonom es et autr es c réatu r es artificielles]
environnement inconnu, sachant que ces robots peuvent se mouvoir seuls, ou
s’assembler pour produire des organismes de plus grande taille (une araignée,
un serpent, etc.). Il s’agit ainsi d’étudier les mécanismes d’auto-organisation et
d’auto-adaptation d’une population de robots autonomes, qui, sur la base de
communications locales, doivent adopter un comportement efficace en terme
de survie et d’exploration au niveau de l’ensemble du groupe.
3 Quels problèmes ? Conception hors ligne
et adaptation en ligne
La conception automatique par évolution artificielle se justifie principalement
dans deux cas : (a) lorsque la tâche à réaliser est décrite par des critères de
succès pauvres et/ou rares (par exemple : un signal positif lorsque le robot sort
d’un labyrinthe, et négatif sinon) et (b) quand le concepteur souhaite explorer
des solutions originales en posant peu ou pas de contraintes sur l’espace des
solutions à explorer : morphologie ou comportements originaux, auto-organisation
d’un essaim de robots, etc. Toutefois, il existe deux grandes familles de
problèmes selon que l’on distingue, ou non, la phase de conception, c’est-à-dire
de mise au point du système robotique, et la phase de production pendant
laquelle le système robotique est effectivement déployé en situation réelle.
3.1 Conception hors ligne
La formulation la plus classique de la résolution d’un problème est la suivante
: à partir de la description du problème, l’ingénieur dispose d’un ensemble
d’algorithmes et d’une expertise. Son objectif est de construire une solution
qui sera ensuite déployée en exploitation. Dans ce contexte, l’algorithme
d’évolution artificielle est alors appliqué « hors ligne », car il précède la phase
d’exploitation proprement dite (il s’agit en fait de la phase de conception). C’est
par exemple le cas lorsque l’on souhaite mettre au point un système robotique
pour répondre à une tâche dans un environnement bien défini : une fois la partie
conception terminée, souvent en simulation ou en environnement contrôlé,
le robot sera construit à un ou plusieurs exemplaires pour un déploiement en
situation réelle. Lors de la phase d’exploitation, les caractéristiques du robot
ne seront alors que peu12 ou plus modifiées et il est important de disposer à
cet instant de garanties sur la fiabilité de la solution retenue. Dans ce contexte,
12. L’utilisation de mécanisme d’apprentissage permettent de pallier une certaine
variabilité, limitée, des conditions environnementales (Nolfi & Parisi, 1993, “Auto-