Frederic Kaplan

18.09.2008 Interview de CADI / Special Issue Knowledge transfers(s)

"Notre futur sera dessiné par des couples d’ingénieurs et de designers qui auront appris à travailler ensemble"

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« Notre futur sera dessiné par des couples d’ingénieurs et de designers qui auront appris à travailler ensemble. »

Entretien avec Frédéric Kaplan, chercheur en intelligence artificielle

CADI : Frédéric Kaplan, pourriez-vous nous expliquer en quoi consiste votre activité de chercheur et quels sont les nouveaux territoires que vous explorez à l’heure actuelle ?

F.K. : En parallèle à ma thèse (réalisée dans le cadre de l’Université Pierre et Marie Curie), j’ai été engagé en tant que chercheur au laboratoire informatique de SONY, où mes tâches consistaient à travailler sur la manière dont de grandes populations de machines peuvent, petit à petit, construire une forme de langage ensemble, en interagissant les unes avec les autres, créant ainsi une culture qui leur est propre. Puis, je me suis progressivement intéressé à la relation entre psychologie du développement et intelligence artificielle, et c’est ainsi que j’ai commencé, autour de l’Aibo, à me pencher sur ces algorithmes qui permettent aux machines d’apprendre sur le long terme.
Plus récemment, j’ai quitté SONY en octobre pour rejoindre l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) où je supervise une équipe travaillant sur le mobilier interactif au sein d’un grand laboratoire, le CRAFT dirigé par Pierre Dillenbourg. Pour moi, il s’agit de ré-explorer certaines des techniques développées lors des années précédentes autour d’objets qui sont des robots sans ressembler du tout à des robots : des tables, des lampes qui perçoivent des éléments de leur environnement et qui peuvent interagir sous diverses formes.

CADI : Dans le cadre de ce mobilier interactif, vous travaillez avec des designers ?

F.K. : J’avais déjà travaillé avec des designers pour mes recherches chez SONY. Aujourd’hui, je collabore de manière extrêmement régulière avec différents designers et élèves issus d’écoles de design. Dans le cadre de mes travaux de robotique, j’ai collaboré avec l’École Cantonale d’Art de Lausanne (l’ECAL) autour de la construction d’une salle de jeux pour robots. L’objectif était de créer de nouvelles opportunités d’apprentissage pour notre robot curieux : ce qu’un robot peut apprendre est lié à sa morphologie. En design, on construit souvent des objets adaptés à la morphologie humaine. Pour ce projet-ci, le challenge était de construire tout un ensemble d’objets et d’infrastructures adaptés à la morphologie et aux capacités d’apprentissage d’un robot. Ce projet faisait donc appel à la fois à la recherche scientifique et à la recherche en design. Cette première expérience d’interaction avec des designers m’a beaucoup plu et m’a vraiment motivé pour réitérer ce genre de collaborations. Il y a une véritable complémentarité entre le type d’imagination que j’ai pour construire des machines et inventer des algorithmes et la recherche des designers, que ce soit en matière de design d’interactivité ou de design industriel. J’apprends beaucoup en travaillant avec eux et, à l’heure actuelle, je continue à collaborer avec différentes écoles de design : l’École Cantonale d’Art de Lausanne, mais aussi l’École de Design Nantes Atlantique, dont un des stagiaires, Clément Gault, que j’avais encadré lors de son projet de fin d’études, est en stage au sein de notre équipe ici.

CADI : Oui, il travaille sous votre supervision en ce moment…

F.K. : J’ai d’abord été son « tuteur » pour un projet qu’il menait sur les liens entre la robotique et la pédagogie. Désormais, il travaille sur l’interaction avec un prototype de lampe que nous développons ici à l’EPFL. Je suis toujours ravi de ces interactions qui sont toujours extrêmement enrichissantes et dynamiques.

CADI : Pouvez-vous nous parler plus en détail de cette lampe ?

Cette lampe est un mini projecteur à côté duquel se trouve une caméra. Nous avons développé des algorithmes dotant cette caméra d’une fonction de reconnaissance précise des doigts, ou d’autres objets éventuellement. Cette lampe est capable de produire de la lumière mais également des images interactives. Par exemple, vous pouvez projeter un bouton et grâce à la détection des doigts, vous pouvez appuyer sur ce bouton, le déplacer et l’utiliser de multiples façons. Finalement, nous nous trouvons face à un ordinateur d’un autre genre, ayant une forme de lampe. Cette forme offre beaucoup de possibilités d’applications nouvelles. Il ne s’agit pas de recréer l’ordinateur personnel mais plutôt un ordinateur interpersonnel avec lequel il est assez facile et convivial d’agir à plusieurs, les utilisateurs ne faisant pas face à un écran mais à une surface projetée. On pourrait évidemment émuler une souris avec un doigt, mais c’est relativement inintéressant. Il y a des choses que l’on peut faire avec des doigts qui ne seraient pas réalisables avec une souris. Utiliser ses dix doigts, c’est comme disposer de dix souris. Comment tirer profit de ces nouvelles possibilités ? C’est une des questions sur lesquelles Clément Gault travaille à l’heure actuelle.

CADI : Dans votre secteur d’activités, à savoir la robotique et l’intelligence artificielle, quels sont les enjeux majeurs à l’heure actuelle ?
F.K. : Il y a plusieurs enjeux en intelligence artificielle : le premier consiste à construire des machines qui sont capables de comprendre plus de choses dans notre environnement et d’avoir une « présence ». Il s’agit d’interpréter ce que font les gens autour d’elles et de réagir en conséquence. L’objectif est qu’il y ait de plus en plus d’intersections entre « leur » monde et le nôtre. Le deuxième enjeu est de tirer parti de l’histoire unique et personnelle de chaque machine pour permettre une évolution de son comportement. Un robot qui se balade chez vous connaît de mieux en mieux votre environnement et peut ainsi développer des comportements nouveaux à partir des découvertes qu’il fait. De manière similaire, on se demande comment des objets peuvent développer des « trajectoires de vie » uniques leur permettant d’avoir une évolution après l’achat. Aujourd’hui, l’essentiel du processus industriel permet de définir des produits qui, normalement, restent les mêmes une fois achetés. Un des grands challenges de ce type d’intelligence artificielle est de réussir à faire que ces objets changent et gagnent de la valeur au fur et à mesure que l’on interagit avec eux. On peut envisager ce type de trajectoire de vie de manière passive, avec des machines qui se contentent de s’imprégner de leur environnement, ou de manière plus active avec des machines qui explorent leur environnement de façon particulière. Cette « vie après l’achat » va avoir de plus en plus d’impact sur notre interaction avec les objets.

CADI : L’on sait que l’existence de robots intelligents peut faire peur à une certaine catégorie de la population plus ou moins réfractaire. Comment réagissez-vous à cela ? Comment vous positionnez-vous quant à la notion d’éthique en robotique ?

F.K. : Je discute de cette question sur presque une centaine de pages dans mon livre Les machines apprivoisées (Vuibert, 2005), difficile donc de la résumer en quelques mots. Mais je peux essayer… Il faut d’abord bien distinguer les robots apprenants des robots non apprenants. Les robots non apprenants sont finalement des machines comme les autres qui peuvent servir à de multiples fins. Leur comportement est, dans l’ensemble, bien défini et il est donc possible d’identifier relativement facilement les responsabilités en cas d’usage non éthique. La situation pour les robots apprenants est plus complexe et paradoxale. En effet, si vous avez des robots qui apprennent et qui se développent, il est difficile de leur donner des tâches sérieuses à réaliser parce qu’il faut qu’ils puissent faire des erreurs pour progresser (on ne peut pas apprendre sans faire d’erreurs). Il y a très peu de domaines « sérieux » dans lesquels l’usage d’une machine faisant des erreurs est tolérée. Par exemple, on peut difficilement se permettre d’avoir une porte qui apprendrait petit à petit à s’ouvrir, ou un missile qui apprendrait progressivement à reconnaître son chemin. À plus forte raison parce que si la machine ne fonctionne pas comme on le voudrait, on ne pourra pas pointer du doigt le programmeur responsable. Donc on s’oriente plutôt vers des systèmes véritablement ouverts ayant des applications dans des domaines comme le loisir, le divertissement, où l’erreur est possible. On pourrait également concevoir des machines pour s’interroger, des machines pour provoquer, mais pas forcément des objets utiles. Comme on ne peut pas valider les actions futures de ces objets, la seule manière de garantir qu’ils seront inoffensifs est de s’assurer qu’ils ne puissent blesser personne, quoi qu’ils fassent. Ainsi, on les dote de formes dans lesquelles on ne peut pas se coincer les doigts, on les rend suffisamment légers pour éviter des dégâts qui seraient causés par leur chute éventuelle. Finalement, ce genre de règles éthiques n’a rien d’extraordinairement excitant, elles correspondent aux normes à prendre en compte dans la fabrication de jouets et d’un certain nombre de produits du même genre. Toutes les réflexions qui se penchent sur des « lois » qui permettraient de se protéger des actions des robots proviennent avant tout de la littérature. Isaac Asimov a décrit de telles lois, mais ces lois sont, avant tout, un procédé littéraire efficace qui lui a permis d’écrire toute une série de nouvelles. La plupart des nouvelles d’Asimov s’interrogent sur la façon dont ces lois sont bafouées à cause d’une certaine interprétation qu’on pourrait en faire. Je doute que nous puissions construire un jour des robots qui seraient capables de se livrer à ce genre d’interprétation et de comprendre ce que ces lois signifient. Nous sommes dans le domaine de la littérature et de ces procédés, pas dans les enjeux éthiques de la technologie.

CADI : Vous parliez de la nécessité de limiter les dangers représentés par un robot grâce à une forme adaptée. C’est à ce moment-là que le design intervient dans votre domaine.

F.K. : Oui. Le design et sa validation. De ce point de vue, un robot est finalement relativement proche d’un produit standard. Si vous construisez un objet avec lequel les enfants vont interagir, vous devez vous assurer que l’enfant ne puisse pas se blesser en interagissant avec, comme c’est le cas avec n’importe quel jouet. À ceci près que si vous fabriquez un objet mobile, vous devez penser à toutes les configurations dans lesquelles il pourra se trouver et vous assurer que, quoi qu’il arrive, l’objet ne puisse pas faire mal.

CADI : Au-delà de la sécurité des personnes, en quoi le design est-il une démarche intéressante dans le domaine de l’invention d’objets futuristes et de la robotique ?

F.K. : Ce que je n’ai pas mentionné et qui est absolument crucial c’est que dans la robotique moderne depuis une vingtaine d’années environ, il y a eu une grande évolution par rapport à l’intelligence artificielle classique. En effet, on a pris conscience de l’extrême importance du corps. Un robot apprend avec son corps et son corps va déterminer ce qu’il peut apprendre. On a totalement dépassé la notion de machine désincarnée qui fonctionnerait comme un ordinateur et qui essaierait de voir le monde à travers une caméra. Cela ne peut pas marcher. Pour être capable de reconnaître des objets, il faut être capable d’interagir avec, il faut avoir un corps et ressentir un certain nombre de choses. Ainsi, le corps du robot détermine son intelligence potentielle. A partir de là, le design rentre évidemment en compte puisqu’il va falloir déterminer cet élément de base, le corps, qui va lui-même déterminer tout ce que le robot sera en mesure de comprendre. Si vous êtes un robot boule et que vous vous déplacez en roulant sur vous-même, il y a un certain nombre de choses de notre monde que vous ne pourrez pas comprendre. De même, si vous êtes un robot qui a six pattes, votre vision du monde résultera de cette morphologie particulière. Notre intelligence humaine est basée sur le corps et, en inventant de nouveaux corps, on invente de nouvelles formes d’intelligence. En ce sens, le design est au cœur du type d’intelligence artificielle qui peut émerger demain.

CADI : Pour en revenir à Clément Gault, dont vous avez encadré le projet Pépi (le robot pédagogique), pourriez-vous nous dire plus précisément ce qui vous a intéressé dans son initiative ?

La question très importante soulevée par le projet de Clément est l’idée que les robots sont intéressants lorsque l’on comprend comment ils fonctionnent. Si l’on fait des algorithmes d’intelligence artificielle et qu’ils ont l’air magiques, ce ne sera pas très intéressant. La technologie est beaucoup plus intéressante lorsque l’on sait comment elle fonctionne. Pour cela, il faut se donner les moyens de la rendre accessible aux gens. Beaucoup d’utilisateurs ont une vague idée de la manière dont le moteur de recherche de Google fonctionne. Sans comprendre exactement l’algorithme, ils se créent une espèce d’image mentale qui leur permet de l’utiliser. Notre grand enjeu aujourd’hui est de parvenir à expliquer comment les algorithmes d’intelligence artificielle fonctionnent, comment un robot peut être programmé, comment il peut apprendre, sachant que posséder un robot dont on comprend le fonctionnement est une expérience encore plus enrichissante. Clément voulait explorer des manières d’aborder ces notions de pédagogie du robot en inventant une nouvelle forme de programmation incarnée dans le monde physique. Il a commencé à explorer des pistes très intéressantes. Mais il reste encore beaucoup de choses à inventer. Pour ma part, je rêve d’éléments pédagogiques qui permettraient d’introduire l’intelligence artificielle en sixième, voire avant, parce que finalement, certains aspects cruciaux de l’intelligence artificielle sont assez faciles à assimiler. Pour peu qu’on intègre le bon niveau d’abstraction ou de design, on pourrait réussir à les transmettre et ainsi à permettre aux gens de comprendre ces mécanismes. Les gens pourraient à la fois mieux saisir le fonctionnement des machines et utiliser cette expérience pour se forger un nouveau regard sur l’intelligence des hommes et des animaux.

CADI : Et puis cela pourrait réconcilier avec l’intelligence artificielle les personnes qui ont peur de ces machines…

F.K. : Exactement. Pour moi cela va plus loin que la simple vulgarisation. Lorsque vous êtes un chercheur désireux de faire partager vos réflexions et vos découvertes, vous pouvez écrire des livres sur les robots et leur fonctionnement, ce que j’ai fait en essayant de rendre cette problématique la plus accessible possible. Cependant, cet apprentissage par la lecture n’a pas du tout la même valeur que l’apprentissage par l’expérience, en observant comment le robot apprend, en influant sur son apprentissage et en observant les conséquences. Cela permet de se forger une image mentale beaucoup plus claire. Ce sujet m’intéresse depuis de nombreuses années. Lorsque je travaillais chez SONY, j’avais fait venir des enfants d’une dizaine d’années au laboratoire en leur demandant de passer une semaine en compagnie d’un robot. Chaque jour, je leur demandais de formaliser la façon dont ils percevaient le comportement du robot, comment ils arrivaient à comprendre son fonctionnement… Suivre cette évolution pendant une semaine s’est avéré absolument passionnant. Pour moi, ce sujet est au cœur des enjeux de la robotique et il faudrait se donner les moyens de construire les outils et éléments pédagogiques qui permettraient à chacun d’apprivoiser ces technologies. Un des grands enjeux du XXIE siècle sera la manière dont chacun de nous peut se réapproprier les technologies de l’intelligence artificielle. Et le rôle des designers sera crucial dans cet apprivoisement.

CADI : Vous qui êtes partisan des nouvelles technologies et qui anticipez l’avenir à travers vos créations de robots, quelle vison du futur pouvez-vous nous donner, Frédéric Kaplan ?
F.K. : Le livre Futur 2.0. Comprendre les vingt prochaines années (Fypeditions), que je co-signe avec Philippe Bultez Adams et Maxence Layet, regroupe des textes de chercheurs, sociologues et artistes qui s’interrogent sur les multiples facettes de cet avenir. Pour parler de mes domaines d’expertise, il me semble que la vie des objets et des médias après leur achat va tout d’un coup faire irruption dans nos modes de consommation et nos usages. Le fait que les objets ont une histoire avant et après qu’on les ait achetés va devenir visible et constituer un élément essentiel de leur modification. J’ai entamé des recherches dans ces perspectives du point de vue des meubles et des bâtiments, mais aussi des livres. Cette nouvelle dimension historique dont les objets vont pouvoir être dotés est capable de redéfinir la notion même d’objet telle qu’on l’entend aujourd’hui.

CADI : Pourriez-vous nous décrire plus concrètement comment un livre pourrait se souvenir de son histoire ?

F.K. : Par exemple, si vous avez une manière d’identifier les lecteurs et les contenus, en utilisant un livre électronique (dans lequel vous téléchargez des contenus et vous vous les échangez…) ou en utilisant des livres normaux dotés d’un identifiant allant de pair avec un identifiant sur le lecteur, il y a une forme de traçabilité de l’histoire de ce livre et, par-là même, de votre propre histoire. Une nouvelle dimension apparaît alors. J’ai fait des études à partir des livres empruntés dans les bibliothèques, en observant les annotations qui y étaient inscrites. Aujourd’hui, vous avez déjà la possibilité de rendre un livre historique en y laissant des inscriptions. Demain, l’information sera beaucoup plus riche : on pourra, par exemple, savoir quand la plupart des gens s’arrêtent avant la page 30 d’un livre donné ! Aujourd’hui, on sait si les livres sont achetés. Demain, on pourra savoir s’ils sont effectivement lus.
Ces observations sont déjà possibles en matière de musique, par exemple. Puisque la musique s’est dématérialisée, chaque média musical a la possibilité de savoir s’il a été écouté, quand il a été écouté, comment il a été écouté etc. On peut appliquer les techniques d’intelligence artificielle dont nous avons parlé précédemment à un média, à un produit qui n’est pas forcément un robot, ici, en l’occurrence, à un fichier MP3. On peut se contenter de s’en servir de manière historique (car il est intéressant de garder une trace de ces écoutes et de les partager éventuellement), mais on peut également s’en servir pour donner aux médias des fonctions autonomes. Certains chercheurs du Viktoria Institute en Suède s’orientent déjà dans cette direction en explorant la manière dont des chansons qui ne seraient pas écoutées pourraient quitter votre lecteur MP3 pour se rendre sur celui d’un voisin en espérant que l’écologie dans ce nouveau lecteur sera plus satisfaisante.
Un des autres axes de ma vision de l’avenir serait la possibilité de rendre les objets actifs, de travailler sur de nouveaux types de matières. Comme je l’ai dit, il me semble que beaucoup des robots du futur ne ressembleront pas à des robots. De nombreux objets pourront demain être robotisés. Cet axe fondamental va avoir une influence assez forte sur le design. Tout d’un coup, des éléments de matière interactive, des éléments robotiques pourront être proposés au designer. Un nouvel espace de création s’ouvrira alors dans lequel le comportement temporel de l’objet jouera un rôle crucial.

CADI : Et justement, quel sera le rôle du designer par rapport à ces objets capables de percevoir et agir, ces éléments de matière interactive ?

F.K. : L’articulation de travail des ingénieurs et des designers est double. La première méthode consiste à dire au designer : « Nous disposons de cette technologie qui permet d’avoir un élément robotique mobile de petite taille, par exemple, saisissez vous-en. Que peut-on faire avec ? Dans quel contexte ? À la maison, dans l’environnement etc. ? » Il s’agit de partir d’une technologie neutre pour en faire des usages. Cette première méthode est très profitable parce qu’en général, les gens qui travaillent sur la technologie sont intéressés par les applications de leurs découvertes mais n’ont pas toujours l’imagination nécessaire pour en saisir toutes les potentialités. Les propositions des designers sont alors itérativement intégrées dans le travail des ingénieurs, des prototypes sont rapidement créés. C’est ce que j’appelle une collaboration bottom up, de la technologie vers ses incarnations dans des produits. L’autre approche consiste à partir de certains contextes précis et de certains enjeux de la société moderne pour redescendre vers la technologie. Il s’agit, par exemple, de demander au designer de réfléchir sur la bibliothèque du futur, dans le contexte de la possible dématérialisation du livre, de la montée des contenus multimédias, des meubles interactifs et des objets robotisés. La faisabilité des visions du designer est alors itérativement discutée avec l’ingénieur et un cercle vertueux et créatif s’amorce. Dans les deux cas, le secret d’une collaboration réussie est la présence de contraintes, technologiques ou contextuelles, qui permettent de diriger et de stimuler la créativité des ingénieurs et des designers. Il faut aussi de la rapidité, du temps passé ensemble et de l’enthousiasme. Ce n’est pas toujours facile, mais ce type de collaboration est la clé de l’innovation pour le XXIÈME siècle. Il me semble évident que notre futur sera dessiné par des couples d’ingénieurs et de designers qui auront appris à travailler ensemble.

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