Nouvelle IA - Nouvelle AI

La Nouvelle Intelligence Artificielle ( IA ) est une approche de l' intelligence artificielle lancée dans les années 1980 par Rodney Brooks , qui faisait alors partie du laboratoire d'intelligence artificielle du MIT . La Nouvelle AI se distingue de l'IA classique en visant à produire des robots avec des niveaux d'intelligence similaires à ceux des insectes. Les chercheurs pensent que l'intelligence peut émerger de manière organique à partir de comportements simples, car ces intelligences interagissent avec le «monde réel», au lieu d'utiliser les mondes construits que les IA symboliques devaient généralement y programmer.

Motivation

Les différences entre la nouvelle IA et l'IA symbolique sont apparentes dans les premiers robots Shakey et Freddy . Ces robots contenaient un modèle interne (ou "représentation") de leurs micro-mondes consistant en des descriptions symboliques. En conséquence, cette structure de symboles devait être renouvelée au fur et à mesure que le robot se déplaçait ou que le monde changeait.

Les programmes de planification de Shakey ont évalué la structure du programme et l'ont décomposée en étapes nécessaires pour mener à bien l'action souhaitée. Ce niveau de calcul nécessitait un temps de traitement important, de sorte que Shakey effectuait généralement ses tâches très lentement.

Les chercheurs en IA symbolique étaient depuis longtemps en proie au problème de la mise à jour, de la recherche et de la manipulation des mondes symboliques à l'intérieur de leurs IA. Un nouveau système se réfère en permanence à ses capteurs plutôt qu'à un modèle interne du monde. Il traite les informations du monde extérieur dont il a besoin à partir des sens lorsque cela est nécessaire. Comme le dit Brooks, "le monde est son propre meilleur modèle - toujours exactement à jour et complet dans les moindres détails".

Une idée centrale de la nouvelle IA est que des comportements simples se combinent pour former des comportements plus complexes au fil du temps. Par exemple, des comportements simples peuvent inclure des éléments comme « avancer » et « éviter les obstacles ». Un robot utilisant la nouvelle IA avec des comportements simples comme éviter les collisions et se déplacer vers un objet en mouvement pourrait éventuellement se réunir pour produire un comportement plus complexe comme chasser un objet en mouvement.

Le problème du cadre

Le problème du cadre décrit un problème lié à l'utilisation de la logique du premier ordre (FOL) pour exprimer des faits sur un robot dans le monde. Représenter l'état d'un robot avec le FOL traditionnel nécessite l'utilisation de nombreux axiomes (langage symbolique) pour impliquer que les choses sur un environnement ne changent pas arbitrairement.

Nouvelle AI cherche à contourner le problème du cadre en se passant de remplir l'IA ou le robot de volumes de langage symbolique et de laisser émerger des comportements plus complexes en combinant des éléments comportementaux plus simples.

Incarnation

L'objectif de l'IA traditionnelle était de construire des intelligences sans corps, qui n'auraient pu interagir avec le monde que via un clavier, un écran ou une imprimante. Cependant, la nouvelle IA tente de construire une intelligence incarnée située dans le monde réel. Brooks cite avec approbation les brèves esquisses que Turing a données en 1948 et 1950 de l'approche "située". Turing a écrit sur l'équipement d'une machine "avec les meilleurs organes sensoriels que l'argent puisse acheter" et sur l'apprentissage de "comprendre et parler anglais" par un processus qui "suivrait l'enseignement normal d'un enfant". Cette approche a été contrastée avec les autres où ils se sont concentrés sur des activités abstraites telles que jouer aux échecs.

Les robots de Brooks

Robots insectoïdes

Brooks s'est concentré sur la construction de robots qui agissaient comme de simples insectes tout en travaillant simultanément pour supprimer certaines caractéristiques traditionnelles de l'IA. Il a créé des robots ressemblant à des insectes appelés Allen et Herbert.

Les robots insectoïdes de Brooks ne contenaient aucun modèle interne du monde. Herbert, par exemple, a rejeté un grand nombre d'informations reçues de ses capteurs et n'a jamais stocké d'informations pendant plus de deux secondes.

Allen

Allen, du nom d' Allen Newell , avait un anneau de douze sonars à ultrasons comme capteurs principaux et trois modules indépendants de production de comportement. Ces modules ont été programmés pour éviter les objets fixes et mobiles. Avec seulement ce module activé, Allen est resté au milieu d'une pièce jusqu'à ce qu'un objet s'approche, puis il s'est enfui en évitant les obstacles sur son chemin.

Herbert

Herbert, du nom de Herbert A. Simon , a utilisé des capteurs infrarouges pour éviter les obstacles et un système laser pour collecter des données 3D sur une distance d'environ 12 pieds. Herbert portait également un certain nombre de capteurs simples dans sa "main". Le terrain d'essai du robot était l'environnement réel des bureaux et des espaces de travail occupés du laboratoire d'IA du MIT où il recherchait des canettes de soda vides et les emportait, une activité apparemment orientée vers un objectif qui a émergé à la suite de 15 unités de comportement simples combinées. . En parallèle, Simon a noté que le chemin compliqué d'une fourmi est dû à la structure de son environnement plutôt qu'à la profondeur de ses processus de pensée.

Autres robots insectoïdes

Les autres robots de l'équipe de Brooks étaient Gengis et Squirt. Gengis avait six jambes et était capable de marcher sur un terrain accidenté et de suivre un humain. Les modules de comportement de Squirt le faisaient rester dans les coins sombres jusqu'à ce qu'il entende un bruit, puis il commencerait à suivre la source du bruit.

Brooks a convenu que le niveau de la nouvelle IA était proche de la complexité d'un véritable insecte, ce qui a soulevé la question de savoir si le comportement au niveau de l'insecte était et est un objectif raisonnable pour la nouvelle IA.

Robots humanoïdes

Les propres travaux récents de Brooks ont pris la direction opposée à celle proposée par Von Neumann dans les citations « les théoriciens qui choisissent le système nerveux humain comme modèle choisissent de manière irréaliste « l'objet le plus compliqué sous le soleil », et qu'il y a peu d'avantages à en choisissant plutôt la fourmi, car tout système nerveux présente une complexité exceptionnelle. »

Dent

Dans les années 1990, Brooks a décidé de poursuivre l'objectif de l'intelligence au niveau humain et, avec Lynn Andrea Stein, a construit un robot humanoïde appelé Cog . Cog est un robot doté d'une vaste collection de capteurs, d'un visage et de bras (entre autres caractéristiques) qui lui permettent d'interagir avec le monde et de recueillir des informations et de l'expérience afin d'assembler l'intelligence de manière organique de la manière décrite ci-dessus par Turing.

L'équipe croyait que Cog serait capable d'apprendre et de trouver une corrélation entre les informations sensorielles qu'il recevait et ses actions, et d'apprendre par lui- même les connaissances de bon sens . En 2003, tout le développement du projet avait cessé.

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