Un robot Mindstorms au cerveau de ver numérique

ConnectomCe robot, réalisé en Lego Mindstorms EV3, est plus innovant qu’il n’y parait. Son comportement est simple : Lorsqu’il rencontre un obstacle, il s’arrête, fait demi-tour. Rien de très extraordinaire, si ce n’est que c’est n’est pas un programme qui commande ce robot, mais un cerveau de ver qui le fait réagir de la sorte, ou plutôt une réplique numérique du Caenorhabditis elegans, un simple ver. Celui-ci est très connu des chercheur en biologie moléculaire qui en ont fait un organisme modèle. Le projet OpenWorm s’attache à modéliser ce modeste être vivant numériquement sous tous ses aspects, y compris son ridicule système nerveux.

Des neurones pour guider un robot, une idée relativement ancienne

OpenWorm

OpenWorm browser, un ver nu sur Internet.

Dans tout bon roman de science fiction, les robots sont dotés d’un cerveau qui leur permet une plus ou moins grande autonomie de décision. Des cerveaux artificiels qui les distinguent des robots industriels ou aspirateurs d’aujourd’hui. L’idée d’installer un réseau de neurones artificiels en lieu et place d’un ordinateur classique dans la tête d’un robot n’est pas nouvelle. Le professeur Kevin Warwick de l’université de Reading, pape du mouvement cyborg, fait fonctionner depuis quelques années déjà des petîts robots contrôlés par des neurones de rats. L’approche de Timothy Busbice, le créateur de ce robot à tête de ver, est différente. Celui-ci s’appuie sur le Connectome, un cerveau numérique qui simule très précisément le « cerveau » de notre Caenorhabditis elegans, l’une des réalisations du programme de recherche OpenWorm.

C-Elegans, un ver relativement simple à modéliser

Gepetto

L’environnement multi-échelles et multi-algorithmes Geppetto, publié en licence Open Source sur le site du projet OpenWorm.

Notre ver, appelons-le C-Elegans, est quelqu’un qui a su rester simple. Biologiquement parlant. Celui-ci se compose, à l’age adulte, de seulement 1.031 cellules. Un chiffre très précis et constant d’un individu à l’autre. Sur ce millier de cellules, 302 neurones. Ce sera probablement insuffisant pour lui permettre de découvrir le sens de la vie, mais c’est justement cette extrême simplicité qui intéresse au plus haut point les chercheurs. Ceux-ci se sont attelés à une complète documentation de cet être bien proche du néant. L’ensemble des 19.099 gènes de ses 6 chromosomes ont été séquencés depuis 1998 et le projet OpenWorm est allé bien plus loin encore. Outre un wiki qui regroupe tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur le C-Elegans sans avoir osé le demandé, le projet à modélisé en 3D la bestiole en 3D (c’est le projet OpenWorm Browser). Les chercheurs ont aussi modélisé et simulé l’ensemble de sa structure interne, de ses « muscles » et de ses diverses membranes les plus intimes. Le projet Sibernetic permet ainsi de voir un ver simuler se tortiller avec la même élégance que le vrai pour se frayer un chemin dans un tube à essai. Les chercheurs ont même mis au point Geppetto, un impressionnant logiciel de simulation multi-échelles et multi-algorithmes qui permettra peut-être un jour à l’humanité d’échapper à l’apocalypse zombie prophétisée par les scénaristes de la série « Walking Dead ». Enfin, le projet « Connectome Engine » simule de façon numérique le cerveau du personnage.  C’est ce cerveau logiciel qui anime ce pauvre robot Mindstorms qui aurait sans douté souhaité meilleur hôte.

Cet étonnant programme de recherche OpenWorm est parvenu à lever 121.076 $ sur Kickstarter en mai 2014, preuve s’il en faut encore que l’homme est magnanime et dépit du sort que leur réserve les vers.

Sources :

« Are we on the brink of creating artificial life? Scientists digitise the brain of a WORM and place it inside a robot », DailyMail, 27 novembre 2014
« A Worm’s Mind In A Lego Body », I-Programmer, 16 novembre 2014
 

 

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