Robots-fourmi

Des étudiants du MIT ont réussi à faire voler un groupe de drones de façon autonome et coordonnée. Ces appareils volants non-pilotés (Unmanned Aerial Vehicule, UAV), plus connus sous le nom de drones, ont été dotés de capacités d’auto-organisation, leur permettant d’accomplir une mission, du type surveillance en continu d’une zone.

Ca n’a l’air de rien ? Au contraire.

La première difficulté est le côté « autonome », sans humain. Un drone habituel mobilise entre un et quatre opérateurs, ce qui permet de mesurer l’intérêt de donner aux UAV des capacités d’analyse individuelle. Ces capacités sont, par exemple, de savoir se positionner et se déplacer en évitant les obstacles, en utilisant des technologies comme le GPS ou l’analyse d’images d’une caméra embarquée. C’est déjà beaucoup, mais, nous allons le voir, c’est là le moindre.

La flottille de drones doit être capable de se préserver dans le temps. Cela implique d’évaluer les réserves d’énergie dont disposent les véhicules, de savoir combien sont tombés en panne ou sont détruits, bref, de se rendre compte de l’état du groupe. En fonction de celui-ci, certains appareils doivent pouvoir être envoyés au ravitaillement ou à la réparation, le décollage de nouveaux appareils doit pouvoir être commandé. Le groupe doit être capable de s’adapter au départ d’un de ces membres, ce qui nous amène au point suivant.

Ce troisième point, le plus important, est l’auto-organisation, dans le but de remplir une mission donnée. Les drones doivent se positionner les uns par rapport aux autres : dans l’exemple de la surveillance de zone, il s’agit que chacun s’occupe d’une certaine fraction de terrain, pour ne pas laisser d’angles morts. Cela implique d’être capable de connaître sa position, non pas en fonction du terrain, mais en fonction du reste du groupe. On en revient au premier point, mais en plus complexe. La répartition des positions, des rôles respectifs, et la réorganisation après une perturbation (panne, ravitaillement, …) nécessite une communication permanente entre les véhicules, et des capacités d’analyse en temps réel.

La prouesse est prometteuse. Elle évoque des images de groupes auto-organisant : si les capacités d’analyse du paragraphe précédent sont décentralisées, qu’il n’y a pas de serveur central, l’analogie avec des groupes d’insectes sociaux devient saisissante. D’où le titre de ce billet, d’ailleurs, bien qu’il eût fallu parler ici de robots-abeilles.

Nous arriverons bientôt au moment où un groupe de petits robots identiques, sans chef, pourront s’auto-organiser dans un but donné. Leur force de viendra pas d’une programmation complexe ou de senseurs performants, mais d’une capacité de calcul décentralisée, s’appuyant sur des règles auto-organisatrices simples. Les applications sont innombrables : fourmis exploratrices sur Mars ou dans les décombres d’un bâtiment détruit par un tremblement de terre, drones volants de surveillance, recherche de traces de pollutions, applications militaires…

Qu’en pensez-vous ? Etes-vous excités par ce concept ? Avez-vous peur des essaims de nanorobots de Michael Crichton et de la Boue Grise ? Le débat est intéressant.