La recherche suggère que l’enseignement de la science des matériaux, du génie mécanique, de l’informatique, de la biologie et de la chimie en tant que discipline combinée pourrait aider les étudiants à développer les compétences dont ils ont besoin pour créer des robots artificiellement intelligents (IA) réalistes en tant que chercheurs.

Connus sous le nom d’IA physique, ces robots seraient conçus pour ressembler et se comporter comme des humains ou d’autres animaux tout en possédant des capacités intellectuelles normalement associées aux organismes biologiques. Ces robots pourraient à l’avenir aider les humains au travail et dans la vie quotidienne, à effectuer des tâches dangereuses pour les humains et à assister la médecine, les soins, la sécurité, le bâtiment et l’industrie.

Bien que les machines et les êtres biologiques existent séparément, les capacités d’intelligence des deux n’ont pas encore été combinées. Jusqu’à présent, il n’y a pas eu de robots autonomes qui interagissent avec l’environnement environnant et avec les humains de la même manière que l’intelligence artificielle actuelle basée sur les ordinateurs et les smartphones.

Co-auteur principal, le professeur Mirko Kovac de Le Département de l’aéronautique de l’Impériale et le Centre de robotique des matériaux et de la technologie des Laboratoires fédéraux suisses pour la science et la technologie des matériaux (Empa) ont déclaré: « Le développement des« corps »des robots a considérablement pris du retard par rapport au développement des« cerveaux »des robots. , qui a été intensivement explorée au cours des dernières décennies, y insuffler une intelligence physique est restée comparativement inexplorée.  »

Les chercheurs disent que la raison de cet écart pourrait être qu’aucune approche pédagogique systématique n’a encore été développée pour enseigner aux étudiants et aux chercheurs à créer des corps et des cerveaux de robots combinés en unités entières.

Cette nouvelle recherche, publiée aujourd’hui dans Nature Machine Intelligence, définit le terme IA physique. Il suggère également une approche pour surmonter le manque de compétences en intégrant des disciplines scientifiques pour aider les futurs chercheurs à créer des robots réalistes avec des capacités associées à des organismes intelligents, comme le développement du contrôle corporel, autonomie et détection en même temps.

Les auteurs ont identifié cinq disciplines principales essentielles à la création de l’IA physique: la science des matériaux, le génie mécanique, l’informatique, la biologie et la chimie.

Le professeur Kovac a déclaré: «La notion d’IA est souvent confinée aux ordinateurs, aux smartphones et au calcul intensif en données. Nous proposons de penser l’IA dans un sens plus large et de co-développer des morphologies physiques, des systèmes d’apprentissage, des capteurs embarqués, une logique fluide et un actionnement intégré. . Cette IA physique est la nouvelle frontière de la recherche en robotique et aura un impact majeur dans les décennies à venir, et la co-évolution des compétences des étudiants de manière intégrative et multidisciplinaire pourrait débloquer des idées clés pour les étudiants et les chercheurs.  »

Les chercheurs affirment que la réalisation de fonctionnalités de type nature chez les robots nécessite de combiner la robotique conventionnelle et l’IA avec d’autres disciplines pour créer l’IA physique en tant que discipline propre.

Le professeur Kovac a déclaré: « Nous envisageons les robots d’IA physique évolué et développé en laboratoire en utilisant une variété de matériaux et de méthodes de recherche non conventionnels. Les chercheurs auront besoin d’un stock de compétences beaucoup plus large pour construire des robots réalistes. Les collaborations et partenariats interdisciplinaires seront très importants.  »

Un exemple d’un tel partenariat est le Centre conjoint des matériaux et de la technologie Imperial-Empa, qui relie l’expertise en science des matériaux de l’Empa au laboratoire de robotique aérienne de l’Imperial.

Les auteurs proposent également d’intensifier les activités de recherche en IA physique en soutenant les enseignants tant au niveau institutionnel que communautaire. Ils suggèrent d’embaucher et de soutenir des professeurs dont la priorité sera la recherche multidisciplinaire en IA physique.

Le co-auteur principal, le Dr Aslan Miriyev de l’Empa et le Département de l’aéronautique de l’Impériale, a déclaré: « Un tel soutien est particulièrement nécessaire car travailler dans le terrain de jeu multidisciplinaire nécessite d’oser quitter les zones de confort de connaissances disciplinaires étroites au nom d’un recherche et incertitude de carrière.

« Créer des robots réalistes a jusqu’à présent été une tâche impossible, mais cela pourrait être rendu possible en intégrant l’IA physique dans le système d’enseignement supérieur. Le développement des compétences et de la recherche en IA physique pourrait nous rapprocher plus que jamais de la redéfinition de l’environnement humain-robot et robotique. interaction. »

Les chercheurs espèrent que leurs travaux encourageront une discussion active sur le sujet et mèneront à l’intégration des disciplines de l’IA physique dans le courant éducatif.

Les chercheurs ont l’intention de mettre en œuvre la méthodologie de l’IA physique dans leurs activités de recherche et d’éducation pour ouvrir la voie aux écosystèmes homme-robot.

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