Embodied AI

L’Embodied AI, en français IA embarquée, est une intelligence artificielle intégrée à des systèmes physiques. Il s’agit par exemple de robots ou de machines autonomes. La forme d’IA utilisée interagit directement avec l’environnement et utilise des signaux sensoriels pour prendre des décisions en temps réel et les traduire en actions.

L’Embodied AI combine la perception, l’apprentissage et les capacités motrices, ce qui permet d’exécuter des tâches exigeant un lien étroit entre l’analyse et l’action. Des interactions complexes sont ainsi possibles dans des environnements dynamiques. Nous verrons ci-dessous comment fonctionne l’Embodied AI et quels sont ses domaines d’application.

Comment fonctionne l’Embodied AI ?

Les avantages de l’Embodied AI découlent de l’intégration de l’intelligence artificielle (IA) dans des systèmes physiques, tels que des drones ou des robots de service. Les systèmes interagissent directement avec leur environnement grâce à l’interaction de diverses propriétés. L’objectif de la combinaison de ces différentes propriétés est la réalisation efficace et autonome de tâches complexes. Pour ce faire, certaines propriétés sont nécessaires, parmi lesquelles on trouve :

• Les capteurs : ceux-ci sont essentiels pour le fonctionnement de l’IA. Les caméras, les microphones ou les capteurs haptiques perçoivent l’environnement physique et enregistrent des données sur la lumière, le son, le toucher et le mouvement.
• Le traitement des données : les données collectées sont souvent traitées en temps réel à l’aide de Machine Learning et de réseaux neuronaux artificiels. L’IA apprend à reconnaître des modèles à partir des données collectées pour pouvoir prendre des décisions et réagir à de nouvelles situations.
• La motricité : les données traitées sont essentielles pour tous les processus décisionnels de l’IA liés à la motricité. Cela permet de contrôler des moteurs, des pièces mobiles ou des articulations qui, au bout du compte, exécutent des actions physiques. Il s’agit, par exemple, de la préhension d’objets, de la navigation dans un environnement et de l’adaptation à des conditions changeantes.
• Le feedback : l’Embodied AI utilise souvent des boucles de rétroaction (feedback loops) qui permettent d’évaluer immédiatement les résultats des actions et de les utiliser pour adapter le comportement suivant. Cela permet aux systèmes de s’améliorer continuellement et de réagir de manière adéquate à des environnements dynamiques.

Dans quels domaines l’Embodied AI est-elle utilisée ?

De nombreuses applications déjà existent dans divers domaines où l’Embodied AI génère des opportunités et révèle tout son potentiel. Ces secteurs bénéficient de la synergie entre l’interaction physique et la prise de décision autonome :

• Industrie et production : l’Embodied AI est souvent utilisée dans les robots industriels. Ceux-ci peuvent par exemple être utilisés pour des travaux de soudage ou dans le domaine de l’emballage et du contrôle de la qualité. Dans ce contexte, les robots assistent ou remplacent les activités humaines monotones ou dangereuses en les exécutant avec précision.
• Mobilité autonome : dans le secteur des transports routiers, l’IA offre de nombreuses possibilités d’application, que ce soit pour le transport de marchandises ou la mobilité urbaine des personnes. Les voitures, bus, camions autonomes ainsi que les drones utilisent l’IA pour se déplacer dans des environnements complexes, analyser les situations de circulation et réagir à des événements imprévus.
• Santé publique : l’IA est utilisée en médecine non seulement pour analyser les données issues des IRM et pour d’autres méthodes de diagnostic, mais aussi pour assister des robots dans divers domaines tels que les opérations, les soins ou la rééducation. Cela améliore la prise en charge des patients et déleste le personnel médical.
• Restauration et service : dans les restaurants, les hôtels, les aéroports et les établissements publics, des robots assistés par IA peuvent accueillir les visiteurs et leur fournir des informations. Ils sont déjà largement utilisés pour des fonctions de nettoyage avancées et pour la livraison de marchandises, et leur utilité devrait continuer à croître.
• Logistique d’entrepôt : les robots y effectuent des tâches telles que la préparation des commandes, le transport et la gestion des stocks. Ils améliorent ainsi l’efficacité et la précision tout au long de la chaîne d’approvisionnement.
• Smart Home ou domotique : dans le domaine privé, les aspirateurs et les tondeuses à gazon robotisées sont des exemples répandus d’utilisation de l’IA embarquée dans les ménages. Ces robots utilisent également l’IA pour scanner l’environnement et réagir aux obstacles lors de leurs activités.

Où en est l’Embodied AI ?

Le degré de maturité de cette technologie s’est considérablement amélioré au cours des dernières années et continue de faire l’objet d’un processus d’innovation constant. L’évolution de l’IA se manifeste en particulier dans les secteurs suivants :

• Robotique et capteurs : les robots modernes utilisent aujourd’hui des capteurs sophistiqués qui permettent une reconnaissance précise de l’environnement. Les systèmes assistés par l’IA peuvent ainsi reconnaître des objets, éviter des obstacles et effectuer des tâches complexes.
• Véhicules autonomes : dans des environnements contrôlés tels que les usines, les véhicules autonomes sont d’ores et déjà en mesure de prendre en charge une multitude d’activités. Sur la voie publique, l’IA fait face à des défis imprévus, mais grâce à un entraînement continu et à l’analyse des données, elle s’améliore constamment pour les surmonter.
• Capacités cognitives : des algorithmes de plus en plus sophistiqués permettent à l’IA d’apprendre de ses expériences et de s’adapter encore mieux aux situations dynamiques et complexes. De nombreux systèmes actuels restent encore assez spécialisés, adaptés à des domaines d’activité spécifiques de sorte que la souplesse de la performance humaine ne peut pas encore être totalement reproduite.
• Interaction avec les humains : le développement des robots et des systèmes d’IA s’oriente de plus en plus vers le facteur humain afin de mieux accompagner les personnes dans les soins, les services et les tâches ménagères. Les avancées en traitement du langage et en reconnaissance des émotions sont cruciales. Cependant, les systèmes actuels peinent encore à interpréter correctement des contextes sociaux et émotionnels complexes.

Quelques exemples concrets d’utilisation de l’Embodied AI

Dans ce domaine, les entreprises de renom ne se sont pas limitées à réaliser des premiers tests sur le terrain et à créer des prototypes, mais ont déjà expérimenté avec des cas d’application pratiques au quotidien. Parmi eux, on trouve :

• Boston Dynamics : un robot quadrupède nommé Spot est utilisé, notamment sur les chantiers de construction, pour des inspections, pour la cartographie et les tâches de surveillance. Ce robot peut naviguer dans des environnements complexes et non structurés, où l’intervention humaine est difficile ou risquée.
• Amazon Robotics : Amazon utilise des robots autonomes dans ses entrepôts pour préparer les commandes et transporter les marchandises. Les robots naviguent dans les entrepôts et optimisent ainsi les processus de la chaîne logistique.
• Intuitive Surgical : en chirurgie, le robot Da Vinci aide à réaliser des interventions précises et peu invasives. Il associe le contrôle d’un chirurgien humain à l’Embodied AI, alliant ainsi l’intuition humaine à la précision robotique.

Conclusion : l’Embodied AI présente un énorme potentiel

L’utilisation de l’Embodied AI permet d’effectuer de nombreux processus et tâches parfois difficiles ou dangereuses grâce à des machines et à des robots. La précision d’exécution et la maniabilité accrue dans des situations dynamiques et complexes ouvrent la voie à de nouvelles applications capables d’alléger la charge de travail de l’homme.