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.