Évolution de contrôleurs neuronaux plastiques : De la locomotion adaptée vers la locomotion adaptative

Abstract

Les recherches menees en robotique evolutionniste se sont avant tout focalisees sur l'evolution de controleurs neuronaux structurellement et parametriquement figes, pour la locomotion de robots qui roulent, marchent, nagent ou volent. Cette demarche a permis la conception de controleurs bien adaptes a des environnements constants, mais non adaptatifs aux variations de ceux-ci. Pour y remedier, certains roboticiens ont suggere de faire evoluer des neuro-controleurs non plus figes, mais plastiques. Notre approche s'inscrit dans ce revirement et vise a ce que les robots a pattes puissent adapter leur locomotion aussi bien aux perturbations exterieures, qu'aux eventuelles deteriorations de leurs structures mecaniques. Nous proposons en premier lieu une revue des phenomenes de plasticiteneuronale et de leur modelisation, destinee essentiellement aux roboticiens. Nous dressons ensuite un etat de l'art de l'evolution de neuro-controleurs plastiques et critiquons la plausibilite biologique des modeles developpes. Notre premiere contribution s'inspire des travaux de la robotique evolutionniste et aborde le dilemme de l'evolution de controleurs a la fois flexibles et stables. Ainsi, nous employons des contraintes homeostatiques pour stabiliser la plasticite de controleurs assurant la locomotion d'un robot monopode confronte a une perturbation freinant son avancee. Notre deuxieme contribution s'inspire des connaissances acquises sur les generateurs centraux de pattern (CPG) et leur plasticite. Ainsi,nous proposons l'evolution d'oscillateurs a relaxation soumis a neuromodulation pour la locomotion adaptative d'un robot myriapode confronte a d'eventuelles amputations de pattes.