Quand l'intelligence artificielle apprend la voile en Optimist, comme un enfant
Le très réputé institut de recherche de Marin aux Pays-Bas a travaillé avec succès sur l'apprentissage de la voile par une intelligence artificielle. Menées en bassin, les navigations sur un Optimist ouvrent la voie à un usage plus large de l'IA dans le secteur maritime.
Jusqu'à présent, l'automatisation dans le domaine de la voile se basait sur une modélisation précise des phénomènes physiques et des consignes en découlant pour la conduite du bateau. Mais les équipes de Marin, l'un des instituts de recherche maritime les plus réputés d'Europe ont décidé d'aller plus loin, en s'appuyant sur l'intelligence artificielle. Partant du constat qu'un enfant qui apprend la voile sur un Optimist ne maîtrise ni les détails de l'hydrodynamique, ni ceux de l'aérodynamique, mais découvre de ses expériences, ils ont voulu voir si un ordinateur pouvait découvrir la voile de la même manière.
Pour cela, un Optimist a été adapté pour l'expérience dans le bassin d'essai du centre de recherche. Des actionneurs ont donné à l'ordinateur le contrôle de 3 paramètres essentiels : la barre franche, l'écoute de voile et la possibilité de déplacer de manière transversale un poids correspondant à l'équipier. L'ordinateur a ainsi accès au cap, à la puissance vélique et à la gite du dériveur.
Un apprentissage préalable avant la navigation
Pour accélérer le processus d'apprentissage et le simplifier, l'intelligence artificielle a été préalablement entraînée à l'aide de simulation de conditions dynamiques réelles. Un agent dit de renforcement de l'apprentissage a été utilisé. Celui-ci copie la réalité en "récompensant" la machine lorsque le résultat de ses actions est positif et en lui attribuant des pénalités dans le cas contraire. Récompenses et punitions sont liées à des séries d'actions plutôt qu'à des actions précises.
Au cours de l'apprentissage, l'IA teste des comportements à risque, à l'image d'un marin débutant. Ils sont ensuite éliminés par des retours adaptés à la machine. Différents agents d'intelligence artificielle ont été entraînés sur l'Optimist, entraînant des comportements différents, proches de ceux observés chez les enfants découvrant l'Optimist.
La machine était invitée à remonter au vent dans un périmètre donné du bassin d'essai. L'un a réalisé une série de virement, terminant en godillant avec le gouvernail sur les derniers mètres, considérant les pénalités liées à cela acceptables, un autre a pris plus de risques, tout en s'avérant plus rapide, un troisième était plus conservateur, tout en restant efficace, et le dernier trop conservateur pour atteindre l'objectif.
Pour les chercheurs, cette expérience ouvre des voies à l'utilisation sur différents domaines maritimes, avec un apprentissage sur différents types de navire. Au-delà de la voile de loisir, où le plaisancier tendra probablement à vouloir garder le plaisir de l'action, des applications professionnelles s'ouvrent notamment dans l'économie de carburant ou l'identification de baisses de performance.
Des résultats encourageants
Au cours de l'apprentissage, l'IA teste des comportements à risque, à l'image d'un marin débutant. Ils sont ensuite éliminés par des retours adaptés à la machine. Différents agents d'intelligence artificielle ont été entraînés sur l'Optimist, entraînant des comportements différents, proches de ceux observés chez les enfants découvrant l'Optimist.
La machine était invitée à remonter au vent dans un périmètre donné du bassin d'essai. L'un a réalisé une série de virement, terminant en godillant avec le gouvernail sur les derniers mètres, considérant les pénalités liées à cela acceptables, un autre a pris plus de risques, tout en s'avérant plus rapide, un troisième était plus conservateur, tout en restant efficace, et le dernier trop conservateur pour atteindre l'objectif.
Pour les chercheurs, cette expérience ouvre des voies à l'utilisation sur différents domaines maritimes, avec un apprentissage sur différents types de navire. Au-delà de la voile de loisir, où le plaisancier tendra probablement à vouloir garder le plaisir de l'action, des applications professionnelles s'ouvrent notamment dans l'économie de carburant ou l'identification de baisses de performance.
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