L'Expérience Ergo-Robots

Curiosité artificielle et découverte du langage chez les robots

Exposition "Mathématiques, un dépaysement soudain"
Fondation Cartier pour l'Art Contemporain

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Ergo-Robots, Fondation Cartier pour l'Art Contemporain

Fondation Cartier

Dans un grand œuf à peine ouvert, entouré d'un zéro symbolisant l'"origine", une tribu de jeunes créatures robotiques se développe et explore son environnement. Au delà de leurs capacités innées, elles sont équipées de mécanismes leur permettant de découvrir des savoir-faire nouveaux et d’inventer leur propre langue. Dotées de curiosité artificielle, elles explorent les objets qui sont autour d’elles, ainsi que les effets que leurs vocalisations produisent sur les humains. En réagissant avec des gestes, les humains créent une boucle d’interaction, et une forme nouvelle de communication entre ergo-robots et humains s’auto-organise au cours du temps.

"L'Expérience Ergo-Robots: Curiosité Artificielle et Langage" est une installation et une expérience présentée dans le cadre de l'exposition "Mathématiques, un dépaysement soudain" du 21 octobre 2011 au 18 mars 2012, à la Fondation Cartier pour l'Art Contemportain à Paris.

Elle expérimente des modèles de la curiosité artificielle et de ses interactions avec l'apprentissage du language chez les humains et les robots, développés par Pierre-Yves Oudeyer et son équipe INRIA ENSTA ParisTech, ainsi que des modèles développés avec Frédéric Kaplan et par Luc Steels.

Aux frontières des sciences et de l'art, explorant des questions fondamentales sur la nature de l'homme et de la machine, elle met en oeuvre des robots dotés de curiosité artificielle qui explorent leur environnement et en même temps inventent leur propre langage pour parler de ce qui les entoure. Equipés des modèles les plus récents des mécanismes de l'apprentissage autonome inspirés du développement de l'enfant, les robots acquièrent progressivement de nouveaux savoir-faire, découvrent de nouvelles manières de communiquer avec les humains, et une culture qui leur est propre s'auto-organise.

L'exposition "Mathématiques: un dépaysement soudain"

Du 21 octobre 2011 au 18 mars 2012, la Fondation Cartier présente l'exposition "Mathématiques, un dépaysement soudain", une création originale conçue en collaboration avec l'Institut des hautes études scientifiques (IHÉS), sous le patronage de l'UNESCO. Pour donner à voir, à écouter, à faire, à penser, à interpréter les mathématiques, Michel Cassé, astrophysicien, et Hervé Chandès, directeur général de la Fondation Cartier, guidés par Jean-Pierre Bourguignon, mathématicien et directeur de l'Institut des hautes études scientifiques, se sont entourés de nombreux mathématiciens et de scientifiques. Ainsi, l'univers intellectuel des mathématiciens Sir Michael Atiyah, Alain Connes, Nicole EL Karoui, Misha Gromov, Cédric Villani et Don Zagier, parmi les plus reconnus aujourd'hui, est mis en scène en interaction avec les artistes Jean-Michel Alberola, Raymond Depardon, Claudine Nougaret, Takeshi Kitano, David Lynch, Beatriz Milhazes, Patti Smith, et Hiroshi Sugimoto. En convoquant les mathématiques entre ses murs, la Fondation Cartier fait elle-même l'expérience du « dépaysement soudain » formulée par le mathématicien Alexandre Grothendieck.

L'installation Ergo-Robots/Flowers Fields prend place dans l'espace dédié à Misha Gromov, et explore l'un de ce qu'il appelle les "quatre grands mystères", celui de l'origine de l'intelligence.

L'équipe Ergo-Robots

"Ergo-Robots" est un projet initié et conceptualisé par Pierre-Yves Oudeyer dans le contexte d'une rencontre avec le mathématicien Mikhail Gromov (et sa théorie des ergo-systèmes), et qui a bénéficié d'une collaboration avec l'artiste David Lynch (design des têtes des robots et de leur environnement).

Le développement logiciel et matériel a été réalisé par l'équipe FLOWERS (INRIA ENSTA ParisTech), en collaboration avec l'Université de Bordeaux I/Labri: Jérome Béchu, Fabien Bénureau, Haylee Fogg, Paul Fudal, Hugo Gimbert, Matthieu Lapeyre, Olivier Ly, Olivier Mangin, Pierre-Yves Oudeyer, Pierre Rouanet. La mise en scène a été réalisée en collaboration avec David Lynch et son équipe.

La plateforme logicielle et matérielle Ergo-Robots ré-utilise plusieurs éléments technologiques développés pour une expérience robotique précédente, "Flowers Fields", dont une première version a été réalisée en 2009 par Jérome Béchu et Pierre-Yves Oudeyer, suivie d'une seconde version réalisée avec Olivier Ly et Fabien Bénureau.

Contact: pierre-yves.oudeyer _ @ _ inria.fr

Liens

Photos de l'installation Ergo-Robots/Flowers Fields disponibles ici.

Communiqué de presse de l'exposition.

Extrait du catalogue de l'exposition expliquant le contexte scientifique, conceptuel et sociétal de l'installation/expérience scientifique Ergo-Robots/Flowers Fields:
Oudeyer, P-Y. (2011) Curiosité et Langages, extrait du catalogue de l’exposition « Mathématiques : Un Dépaysement Soudain », Fondation Cartier pour l’Art Contemporain, Paris, France.

Description des travaux scientifiques sur lesquels reposent cette installation: apprentissage et curiosité artificielle en robotique développementale, modélisation de l'apprentissage et de l'évolution du langage, et interactions entre curiosité et découverte du langage.

Interview en podcast sur France Culture sur les recherches en robotique développementale, sur l'apprentissage et la curiosité, et sur les questions épistémologiques et sociétales relatives à ces sujets.

Publications

Les publications suivantes présentent le cadre conceptuel et technique à partir duquel l'expérience Ergo-Robot a été construite (voir aussi des contenus de médiation scientitique en français sur ces sujets ici):

Oudeyer, P-Y. (2011) Curiosité et Langages, extrait du catalogue de l’exposition « Mathématiques : Un Dépaysement Soudain », Fondation Cartier pour l’Art Contemporain, Paris, France.

Oudeyer, P-Y. (2009) Sur les interactions entre la robotique et les sciences de l'esprit et du comportement, in Informatique et Sciences Cognitives : influences ou confluences ?, eds. C. Garbay et D. Kaiser, série Cogniprisme, Presses Universitaires de France.

Oudeyer, P-Y. (2011) Developmental Robotics, Encyclopedia of the Sciences of Learning, N.M. Seel ed., Springer Reference Series, Springer.

Oudeyer P-Y, Kaplan , F. and Hafner, V. (2007) Intrinsic Motivation Systems for Autonomous Mental Development, IEEE Transactions on Evolutionary Computation, 11(2), pp. 265--286.

Oudeyer P-Y., Kaplan F. (2006) Discovering Communication, Connection Science, 18(2), pp. 189--206.

Related Publications

Les publications suivantes sont directement reliées à certains aspects de l'expérience Ergo-Robots/Flowers Fields:

Sur les ergosystèmes et la curiostié:

Gromov, M. (unpublished, 2011) Structures, Learning and Ergosystems: Chapters.

Sur les modèles de l'évolution du langage:

Steels, L. (2003) Evolving grounded communication for robots. Trends in Cognitive Science. 7(7), July 2003, pp. 308-312.

Remerciements

La maintenance et le support technique d'Ergo-Robots bénéficie de l'aide de David Filliat et du groupe de Robotique Cognitive de l'ENSTA, en particulier deEmmanuel Battesti, Guillaume Duceux, Alexander Gepperth, Natalia Lyubova, que nous remercions vivement.

L'installation Ergo-Robots montre certains des résultats scientifiques et technologiques réalisés dans le cadre du projet ERC EXPLORERS 2400007.

Presse

En français:

Sud-Ouest, mars 2012: "Les étonnants robots de la Fondation Cartier". pdf.

Sciences et Avenir Hors-Série, dec/jan 2012, Numéro Spécial "Qu'est-ce-que l'homme": "GX-29 n'est pas un objet comme les autres".

France Culture, jan. 2012, "La robotique pour mieux comprendre l'homme", Emission Continent Sciences de Stéphane Deligeorges.

France Inter, dec. 2011, "En direct de la Fondation Cartier: le mystère des mathématiques, et les robots et la curiosité", Emission 3D de Stéphane Paoli.

Sciences et Avenir Hors-Série, oct/nov 2011, "Le pouvoir infini des mathématiques": "Robot: l'apprentissage de la curiosité", numéro spécial sur l'exposition "Mahématiques, Un Dépaysement Soudain", octobre/novembre 2011. pdf de la version papier.

France TV/Culturebox, jan. 2012: "Mathématiques: Un Dépaysement Soudain" à la Fondation Cartier"

France 2, Télématin, jan. 2012: "Les Maths: le 'problème' des enfants"

BFM TV, 7/8 jan. 2012: "L'exposition qui va vous faire aimer les maths".

RFI, Nov. 2011, "Les maths ont leur certificat artistique à la Fondation Cartier" et podcast de l'interview de Thomas Delamarre sur l'installation Ergo-Robots.

Tangente, dec. 2011: "Entre le robot et l'homme: les mathématiques".

Slate.fr: "L'art de la formule".

Universcience TV, jan. 2012: "Art et maths".

Libération, nov. 2011: "David Lynch: La loi du Silencio".

ArtsScienceFactory.com: "Les Ergo-Robots arrivent", et éditorial sur l'expo "Mathématiques, un dépaysement soudain".

En anglais:

New Scientist, jan. 2012: "Curious skull-bots interact with their human visitors".

Financial Times, oct. 2011, "Twin Peaks of Maths and Arts".