Architecture cognitive pour l`émergence d`une conscience

Architecture cognitive pour l’´emergence d’une conscience de soi en
robotique (self-awareness)
DJERROUD Halim
Directeur de th`ese : A. Ali Cherif
LIASD - XUniversit´e de Paris 8
4 novembre 2013
R´esum´e
Actuellement, les d´eveloppements dans le domaine de la conscience de soi de robots sont principalement bas´es sur
un mim´etisme des ´etats internes de l’homme, pour cette raison nous proposons un sujet de th`ese dans ce domaine afin
d’´etudier et proposer une nouvelle architecture cognitive.
Mots-cl´es : Robotique, architecture cognitive, conscience de soi.
La notion de conscience de soi est ´etudi´ee en philosophie, en sciences cognitives et en neurosciences. Les questionnements
majeurs autour d’elle peuvent s’appliquer aussi aux machines. Le sujet est multidisciplinaire et le candidat devra acqu´erir
des connaissances et sera amen´e `a interagir avec des chercheurs dans ces diff´erentes disciplines.
Le sujet de th`ese s’inscrit dans un projet de recherche visant `a ´etudier les principes fondamentaux et les m´ethodes
qui permettraient aux robots d’acqu´erir une notion de “conscience de soi” qui est consid´er´ee comme n´ecessaire pour
interpr´eter leur environnement, pour comprendre leurs propres actions et leurs effets, prendre les d´ecisions pertinentes en
fonction des objectifs `a atteindre, ´evaluer leur progression dans les m´ecanismes d’apprentissage, et interagir avec d’autres
agents et des humains.
La conscience de soi est l’aptitude d’un agent `a s’auto-repr´esenter dans son environnement, plus ou moins compl`etement,
et sur des dur´ees de temps variables incluant le pr´esent, le pass´e et le futur. L’aptitude `a la conscience d´epend de
l’organisation ou plutˆot de processus sp´ecifiques encore mal connus, mais en voie d’´eclaircissement, c’est dans ce sens que
nous orientons notre travail. La conscience de soi a ´et´e largement ´etudi´ee par de nombreux chercheurs dans les domaines
des sciences cognitives, de la psychologie et de la philosophie et bien d’autres. Les r´esultats obtenus `a ce jour sont tr`es
concluants et prometteurs, mais beaucoup reste `a faire particuli`erement dans le domaine de l’intelligence artificielle. Dans
ce contexte, un travail de recherche a ´et´e ´elabor´e par des chercheurs de l’universit´e de Yale utilisant des m´ethodes de
calcul vectoriel permettant `a un agent (robot) de situer l’ensemble de ses membres dans l’espace et le temps.
Le sujet de th`ese s’inscrit dans le cadre de l’´elaboration d’une architecture cognitive capable de faire ´emerger une
conscience de soi. Il s’agira d’´etudier et de formaliser les principes de l’´emergence d’une conscience de soi vue comme un
processus ´emergeant de l’interaction entre un agent et son environnement. Le travail de recherche portera sur :
– L’´etude et la construction de mod`eles de repr´esentation de sc`enes sensorimotrices pour l’interpr´etation de l’en-
vironnement par association et fusion d’informations : ´el´ements de perception internes et globaux, connaissances
contextuelles et les objectifs de l’agent
– L’organisation des fonctionnalit´es basiques de l’agent, les m´ecanismes d’interconnexion et de d´ecision et du choix des
actions `a effectuer. Dans ce sens, les techniques probabilistes seront particuli`erement explor´ees pour la construction
de mod`eles `a partir de donn´ees incertaines.
– D´eterminer les liens entre les actions de l’agent et les mod`eles abstraits de ces actions. Trouver et appliquer les
m´ecanismes d’apprentissage qui synth´etisent des capacit´es d’action `a partir d’aptitudes motrices ´el´ementaires.
D’un point de vue applicatif, une plate-forme robotique sera d´evelopp´ee afin d’´etudier et de valider le travail de
recherche. Plusieurs sc´enarios exp´erimentaux mettant en ´evidence la conscience de soi serons ´elabor´es en mettant en
œuvre des fonctionnalit´es d’apprentissage, d’interaction, d’interpr´etation et de d´ecision.
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