Technos et Innovations

[L'industrie c'est fou] Une main robotique apprend à résoudre un Rubik's cube

Nathan Mann , , ,

Publié le

Vidéo Le laboratoire américain OpenAI a programmé une main robotique pour qu'elle apprenne seule à résoudre un Rubik's cube. Un pas en avant vers des robots versatiles et capables de s'adapter aux contraintes du monde réel.

[L'industrie c'est fou] Une main robotique apprend à résoudre un Rubik's cube
La main robotique dirigée par l'intelligence artificielle de OpenAI
© OpenAI

Chez l'humain, le défi posé par un Rubik's cube est plutôt d’ordre intellectuel. Comment faire pour que, le plus rapidement possible, toutes les faces du cube soient unies en même temps, alors que chaque mouvement d’un pixel coloré modifie l’ensemble de la structure ? Le laboratoire américain OpenAI s'est lui attaqué à un enjeu d'ordre physique. Comment, une fois les mouvements nécessaires appris par une intelligence artificielle, les réaliser avec une seule main robotique ? Passer, en quelque sorte, du raisonnement à la dextérité.

Défi relevé, d'après un article scientifique publié le 14 octobre par ce laboratoire d'intelligence artificielle “à but lucratif limité” cofondé par Elon Musk et Sam Altman. Pour cela, les scientifiques de OpenAI ont utilisé deux réseaux neuronaux afin d'entraîner une main robotique anthropomorphe qui n’avait comme connaissance préalable que le fonctionnement du jeu et le but à atteindre. En l'équivalent de 13 000 ans de simulation, l’intelligence artificielle a progressivement appris seule les mouvements nécessaires pour résoudre le casse-tête.

Apprentissage par renforcement

OpenAI a mobilisé une technique d’apprentissage par renforcement. Une méthode permettant d'apprendre à une intelligence artificielle, par essai et erreur, à réussir certaines actions. Ici, faire tourner les carreaux d’un cube coloré pour le résoudre, malgré les contraintes du monde réel et la complexité de la tâche. Même pour un humain, faire pivoter un Rubik's cube à une main est loin d’être une opération simple.

Démarrée en mai 2017, l’expérience a demandé plus de deux ans d’apprentissage et de simulations pour permettre à la main de retourner le cube, de le faire glisser et d’en faire pivoter différentes faces comme souhaité. Etape intermédiaire: en juillet 2018, la main robotique d'OpenAI parvenait à manipuler et à retourner un cube massif.

S'adapter au monde réel

Pour simuler les contraintes du monde réel, les chercheurs ont utilisé une méthode appelée "adaptation de domaine automatique” (ADR), exposant virtuellement le robot à des environnements de plus en plus complexes et différents pour l’entraîner. Les simulations jouant par exemple sur la taille et la masse du cube, la friction des doigts ou l’aspect visuel de la main.

A terme, cet entraînement permet au modèle d’identifier rapidement les contraintes auxquelles il fait face et de s’y adapter. Poussé à l’extrême, il le rend même capable de faire face à des situations inconnues. Par exemple de continuer à résoudre son casse-tête malgré les entraves posées par une girafe en peluche ! Ou de persister à jouer malgré un joint cassé.

Pour l’instant, le robot ne parvient à résoudre le cube que dans 60% des cas et le fait tomber régulièrement. Mais cette expérience, réalisée avec une main commerciale développée par la Shadow Robot Company il y a 15 ans, pourrait aider des systèmes robotiques à résoudre des tâches multiples et diverses. Ce qui pourrait favoriser la mise au point de robots généralistes pour le monde réel, au lieu de construire des machines optimisées pour une seule tâche. Par exemple résoudre un Rubik's cube en un peu plus d'une seconde... 

Réagir à cet article

Testez L'Usine Nouvelle en mode abonné. Gratuit et sans engagement pendant 15 jours.

Créez votre compte L’Usine Connect

Fermer
L'Usine Connect

Votre entreprise dispose d’un contrat
L’Usine Connect qui vous permet d’accéder librement à tous les contenus de L’Usine Nouvelle depuis ce poste et depuis l’extérieur.

Pour activer votre abonnement vous devez créer un compte

Créer votre Compte