Creativity: a Driver for Research on Robotics in Open Environments

Résumé En Fr

Many robots solve complex tasks in closed environments that are fully known by the robot designer. Robots are much rarer in our everyday environment. The main reasons are its complexity and openness that frequently result in unpredictable situations created by new objects or new dynamics of interaction. Numerous applications of robotics would benefit from robot abilities to deal with open environments. A lot of research is focused on this topic, but a question remains unanswered : how to evaluate the ability of a robot to face new contexts ? The performance of a robot in a particular environment says little about what this performance will be in a different environment, even if it seems similar. A robot programmed to manipulate boxes may not be able to manipulate balls of the same size. Likewise, a robot perception system may be fooled by a change of luminosity. Consequently, the performance to expect in a new situation cannot be systematically deduced from what has been observed in known situations. There is then a need for a criterion that allows to compare approaches with respect to their ability to endow robots with the robustness or adaptive abilities to deal with new situations. To this end, it is proposed to define criteria based on the notion of creativity. A definition is given in the context of robotics and examples of use for learning and developmental processes are given.

Créativité : un moteur pour la recherche sur la robotique en environnements ouverts. De nombreux robots résolvent des tâches complexes dans des environnements fermés entièrement connus par le concepteur du robot. Les robots sont beaucoup plus rares dans notre environnement quotidien. Les principales raisons de cette absence sont liées à sa complexité et à son caractère ouvert qui provoquent souvent des situations imprévisibles, créées par de nouveaux objets ou de nouvelles dynamiques d'interaction par exemple. De nombreuses applications de la robotique pourraient bénéficier de la capacité des robots à faire face à de tels environnements. Beaucoup de recherches se concentrent sur ce sujet, mais une question reste ouverte : comment évaluer la capacité d'un robot à faire face à de nouveaux contextes ? La performance d'un robot dans un environnement particulier, dit peu de choses sur ce que cette performance sera dans un environnement différent, même s'il semble très proche. Un robot programmé pour manipuler des boîtes peut ne pas être en mesure de manipuler des sphères de la même taille. De même, un système de perception peut être trompé par un changement de luminosité. Par conséquent, la performance attendue dans une nouvelle situation ne peut pas être automatiquement déduite de ce qui a été observé dans des situations connues. Il y a donc besoin d'un critère qui permette de comparer les approches par rapport à leur capacité à doter les robots de robustesse ou de capacités d'adaptation face à des situations nouvelles. À cette fin, il est proposé de définir des critères basés sur la notion de créativité. Une définition de la créativité est donnée dans le contexte de la robotique et des exemples d'utilisation pour l'apprentissage et les processus de développement sont présentés.