L'essor des machines. Ce n'est pas seulement le titre du terrible troisième volet de la franchise cinématographique "Terminator" ; c'est également une bonne façon de décrire une récente vague de progrès technologiques qui permettent aux robots d'effectuer une grande variété de tâches complexes, allant de la négociation d'actions à la récolte des récoltes en passant par la chirurgie. Cependant, une grande capacité technologique s’accompagne souvent d’une paranoïa encore plus grande (et probablement justifiée). L’idée selon laquelle des robots et d’autres formes de technologie malveillante s’emparent de la planète est une idée bien connue dans la littérature, la télévision et le cinéma. En 1968, Stanley Kubrick nous a présenté HAL, un superordinateur sensible capable de contrôler un vaisseau spatial de grande puissance et de repousser ceux qui tentaient d'usurper son pouvoir en même temps [source :Ebert].
De nos jours, l’une des représentations les plus inquiétantes de la puissance de la technologie robotique est une vidéo YouTube d’un essaim de 20 petits drones bourdonnant à l’unisson, plongeant à travers les fenêtres, changeant de formation et même se déplaçant selon un motif synchronisé en huit. Le tout sans qu'un humain ne les contrôle.
Développé par des ingénieurs du laboratoire GRASP (General Robotics, Automation, Sensing and Perception) de l'Université de Pennsylvanie, un nano quadrotor est un petit robot programmé pour faire de grandes choses dans les airs. Ces machines autonomes sont équipées de quatre minuscules hélices à chaque coin et conçues pour ce que leurs créateurs appellent un « vol agile » :planer dans les airs de concert comme une volée de pélicans (ou peut-être une formation de chasseurs droïdes fraîchement sortis du plateau). de "Star Wars"). Non seulement les quadrotors peuvent voler dans des formations complexes, mais ils peuvent également changer de formation de manière transparente dans les airs – d'un rectangle de quatre par cinq à un motif en « x », par exemple – ainsi que franchir divers obstacles. Des vidéos ont capturé les robots effectuant un certain nombre d'autres tâches, notamment la construction de structures simples et l'interprétation de la chanson thème de James Bond [sources :Davies, Owano, Saenz].
Alors, comment ces choses fonctionnent-elles ? Les développeurs de nano-quadrotor ne dévoilent pas tous leurs secrets, mais il existe quelques indices.
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Un nano-quadrotor est simplement une version réduite d'un quadrotor , une machine plus grande qui utilise la puissance de quatre rotors pour léviter et voler. D'environ 8 pouces (20 centimètres) de diamètre, l'édition nano pèse environ 2 onces (57 grammes) et utilise 15 watts de puissance. La machine plane lorsque les quatre rotors tournent à la même vitesse et peut se déplacer et changer de direction en faisant varier la vitesse d'un ou plusieurs rotors [source :Kumar].
La capacité du quadrirotor à pirouetter dans les airs comme un derviche tourneur, en évitant les obstacles et en naviguant dans des espaces restreints, dépend à la fois de la vitesse du rotor et de la vitesse à laquelle le robot obtient et traite les informations. Les caméras de capture de mouvement indiquent au quadrirotor où il se trouve – ainsi que les éventuels obstacles – 100 fois par seconde, tandis qu'un processeur intégré envoie des commandes aux moteurs de chaque hélice 600 fois par seconde [source :Kumar].
Ce qui est vraiment remarquable dans cette technologie, cependant, c'est la capacité du nano-quadrotor à surveiller son environnement et à se coordonner avec d'autres robots aériens pour agir ensemble sans s'écraser les uns sur les autres. Les machines peuvent littéralement se rapprocher à quelques centimètres les unes des autres tout en conservant leur stabilité. Cela signifie que ces drones miniatures peuvent s’appuyer sur une force combinée pour soulever des objets ensemble. Par exemple, les développeurs ont utilisé un algorithme pour indiquer à une poignée de robots individuels quel objet ramasser, quand le ramasser et où le faire, un exercice qui a abouti à une tour créée par un quadrotor [source :Kumar].
En dehors des limites conviviales d'un laboratoire, un quadrirotor peut se familiariser avec son environnement à l'aide d'une caméra de capture de mouvement et d'un scanner laser pour cartographier les éléments à proximité (portes, personnes, meubles) et se positionner en conséquence en temps réel. Le robot surveille ensuite ses propres mouvements par rapport aux caractéristiques, en utilisant une sorte de système de coordonnées personnalisé [source :Kumar].
Vous n’avez probablement pas besoin d’un diplôme en physique ou en ingénierie pour comprendre que la technologie des nano-quadrotor est puissante. Il n’est pas non plus nécessaire d’être un théoricien du complot qui sème la panique pour avoir des inquiétudes légitimes quant à la manière dont il pourrait être utilisé. Alors que les développeurs, les forces de l'ordre et les politiciens ont vanté le potentiel d'une technologie de drone similaire pour changer notre façon de vivre, certains observateurs s'inquiètent également des implications pour la vie privée [source :Kumar].
Les arts intelligentsLe laboratoire GRASP de l'Université de Pennsylvanie n'est pas seulement le berceau du nano-quadrotor. C'est également un terrain fertile pour un large éventail de recherches et de développements technologiques. Entre autres projets notables, les étudiants et les professeurs du GRASP travaillent sur un fauteuil roulant intelligent dans lequel un utilisateur peut naviguer avec une interface virtuelle et des caméras embarquées, un système de rééducation personnalisé après un AVC qui s'appuie sur des capacités de capture de mouvement et des caméras vidéo omnidirectionnelles [source :Université de Pennsylvanie] .
Il semble qu’il n’y ait aucune limite aux utilisations potentielles d’un nano-quadrotor et de la technologie qui le sous-tend. Les premiers intervenants sur une scène de crime ou dans une zone sinistrée, par exemple, pourraient un jour être de minuscules robots volants qui transmettent des informations aux autorités à une distance sûre. Sans parler de mener des opérations militaires tout aussi dangereuses. Pendant ce temps, d'énormes essaims de quadrotors pourraient éventuellement être utilisés pour réaliser des projets de construction à plus grande échelle que ceux déjà menés au laboratoire GRASP [sources :Searles, Owano].
Le Dr Vijay Kumar, professeur à l'Université de Pennsylvanie qui a contribué au développement de la technologie avec d'anciens étudiants Daniel Mellinger et Alex Kushleyev, a déclaré que l'objectif de ce projet et d'autres similaires est de déterminer si « un grand nombre de véhicules fonctionnant de manière autonome » peuvent être « fiables ». déployé pour mener à bien une mission prescrite », notamment dans un environnement potentiellement hostile et éventuellement avec des rôles qui changent en fonction des circonstances [source :SWARMS]. En d’autres termes, une mission nano-quadrotor pourrait être à peu près n’importe quoi sous le soleil. Ce type de pouvoir soulève d'importants problèmes de confidentialité.
Les quadrotors sont essentiellement des drones, sauf en plus intelligents. Leur comportement en essaim autonome signifie que ces robots volants n'ont pas besoin d'être programmés individuellement. À l'instar des véhicules secrets, imposants et parfois mortels qui occupent plus fréquemment l'espace aérien du monde entier, les quadrotors entraînent avec eux des atteintes potentielles à la vie privée qui ont poussé de nombreux États américains à limiter leur utilisation nationale [sources :Searles, Owano].
Une loi adoptée en février 2012 ouvre la voie à l'approbation par la Federal Aviation Administration des avions sans pilote pour un usage civil à partir de 2015. Parmi d'autres utilisations proposées, les drones seront probablement commercialisés pour des tâches aussi variées que la surveillance des cultures, le suivi des migrations animales et la protection internationale. les frontières. À mesure que la technologie des drones évolue, elle deviendra probablement moins coûteuse. Au moins un développeur, le chinois DJI, propose déjà des drones volants disponibles dans le commerce, prêts à accueillir une caméra vidéo, et un autre travaillerait sur un nano quadrotor avec une caméra photo à bord [sources :Kuruvilla, Ackerman, Svensson].
La crainte est que le pouvoir d’une surveillance bon marché soit susceptible de corrompre. Si les nano-quadrotors et autres technologies de drones deviennent aussi largement disponibles que les iPad, par exemple, ils pourraient être utilisés comme dispositifs d'espionnage par les forces de l'ordre, les paparazzi et les entreprises, ainsi que par tout citoyen de la rue souhaitant garder un œil sur ses voisins. Sans parler des blessures corporelles et des dommages matériels que pourrait causer un crash de drone errant. En conséquence, les responsables fédéraux et étatiques des États-Unis créent des normes politiques pour protéger la vie privée et les problèmes de sécurité des individus tout en permettant aux utilisateurs d’exploiter le potentiel important de la technologie des drones. Tout comme les nano-quadrotors eux-mêmes, le domaine réglementaire dans lequel ils fonctionneront éventuellement est encore un travail en cours [sources :Kuruvilla, Svensson].
Après avoir écrit sur la National Security Agency dans une mission récente et rédigé un quiz de 20 questions sur le thème de l'apocalypse zombie dans une autre, j'ai développé une préoccupation sceptique pour ma vie privée et une peur saine des morts-vivants affamés de cerveau. Il n’est donc peut-être pas surprenant qu’un aperçu de 20 drones sans âme bourdonnant en formation parfaite m’ait un peu nerveux. Espérons juste que personne n'apprenne à ces choses comment manger... ou ne vérifie pas mes e-mails.
