Clé à emporter
- Un nouveau système pourrait permettre à un robot d'effectuer des tâches complexes de manipulation de pâte pour la fabrication de pizzas.
- Les chercheurs disent que la méthode pourrait être la clé pour résoudre des problèmes d'automatisation plus complexes.
- Il y a une quantité surprenante de mathématiques dans la pâte d'une pizza.
Enseigner aux robots à faire de bonnes pizzas pourrait être la clé pour résoudre des problèmes d'automatisation plus complexes.
Des chercheurs ont créé un système de manipulation robotique qui utilise un processus d'apprentissage en deux étapes pour permettre à un robot d'effectuer des tâches complexes de manipulation de pâte. La méthode, détaillée dans un nouvel article, permet aux robots de faire des choses comme couper et étaler de la pâte ou rassembler des morceaux de pâte autour d'une planche à découper.
"Cela peut sembler drôle, mais la fabrication de pizzas est un test extraordinaire pour les robots", a déclaré le chercheur en IA Adrian Zidaritz, qui n'a pas participé à l'étude, à Lifewire dans une interview par e-mail. "Un robot voit des objets à travers une caméra, il doit donc travailler avec des images bidimensionnelles de cet objet tout en essayant de bricoler ces images en un objet tridimensionnel. Ajoutez maintenant à cela le fait que la pâte de la pizza est continuellement déformé, et le test devient encore plus extraordinaire."
Étaler la pâte
Pour un robot, travailler avec un objet déformable comme la pâte est difficile car la forme de la pâte peut changer de plusieurs façons, difficiles à représenter avec une équation. Et créer une nouvelle forme à partir de cette pâte nécessite plusieurs étapes et l'utilisation de différents outils. Il est difficile pour un robot d'apprendre une tâche de manipulation avec une longue séquence d'étapes - où il existe de nombreux choix possibles - car l'apprentissage se fait souvent par essais et erreurs.
Maintenant, des scientifiques du MIT, de l'université Carnegie Mellon et de l'université de Californie à San Diego affirment avoir mis au point une méthode améliorée pour apprendre aux robots à faire de la pizza. Ils ont créé un cadre pour un système de manipulation robotique qui utilise un processus d'apprentissage en deux étapes, ce qui pourrait permettre à un robot d'effectuer des tâches complexes de manipulation de pâte sur une longue période.
La nouvelle méthode implique un algorithme "enseignant" qui résout chaque étape que le robot doit franchir pour accomplir la tâche. Ensuite, il forme un modèle d'apprentissage automatique "étudiant" qui apprend des idées abstraites sur le moment et la manière d'exécuter chaque compétence dont il a besoin pendant la leçon, comme l'utilisation d'un rouleau à pâtisserie. Avec cette connaissance, le système explique comment gérer les compétences pour accomplir l'ensemble de la tâche.
"Cette méthode est plus proche de la façon dont nous, en tant qu'humains, planifions nos actions", a déclaré Yunzhu Li, étudiant diplômé au MIT et l'un des auteurs de l'article sur la méthode, dans le communiqué de presse sur le projet. "Lorsqu'un humain effectue une tâche à long terme, nous n'écrivons pas tous les détails. Nous avons un planificateur de niveau supérieur qui nous indique approximativement quelles sont les étapes et certains des objectifs intermédiaires que nous devons atteindre en cours de route, et puis nous les exécutons."
Le Pi de Pie
Une quantité surprenante de mathématiques entre dans la création de la pâte à pizza, a déclaré Zidaritz. La pâte peut être décrite à l'aide de surfaces algébriques ou paramétriques.
"Ensuite, il y a la question du choix du formalisme avec lequel représenter les déformations, généralement un ensemble d'équations différentielles", a-t-il ajouté. "Les choses peuvent devenir difficiles ici car ces équations différentielles ont une complexité de calcul élevée. La pâte de la pizza ne peut pas être congelée dans l'air pendant que le robot détermine en quoi elle peut être déformée à l'étape suivante."
Yariv Reches, le co-fondateur d'Hyper Food Robotics, qui construit des fast-foods robotisés, a déclaré dans une interview par e-mail que manipuler la pâte à pizza est un défi difficile. Travailler avec un objet déformable comme la pâte est plus complexe que manipuler un objet rigide.
"Les objets statiques sont examinés à la fin d'une série d'actions, tandis que dans les objets déformables, le sujet change constamment de forme et de consistance - l'apprentissage est alors le mécanisme du processus d'annotation qui doit s'adapter à la volée, " a-t-il ajouté.
Mais les récents progrès de la robotique pourraient conduire à de grandes choses pour les amateurs de pizza, a déclaré Reches. La manipulation, l'assemblage, la cuisson, la préparation et l'emballage des aliments changent souvent de forme lorsqu'ils sont manipulés par des robots.
"L'intégration de l'IA dans la préparation des aliments signifie que tous les ingrédients alimentaires qui subissent un changement d'état et doivent passer par des distributeurs robotisés peuvent être gérés grâce à la technologie", a ajouté Reches."Par exemple, les garnitures de pizza qui nécessitent une application, un étalement et même des corrections à la volée peuvent être manipulées, ou même l'application et l'assemblage de galettes de hamburger et de petits pains."
