Ce sont des robots, et ils sont là pour aider : un informaticien améliore les interactions entre les robots et les êtres humains
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Les robots sympathiques, ceux qu'on adore, sont attachants et originaux : R2-D2, C-3PO, WALL-E, BB-8, Marvin, Roz et Baymax. Ils sont sensibles, sujets à la panique ou à l'autoritarisme, empathiques et capables de communiquer comme les humains — même lorsqu'ils ne s'expriment que par des bips et des blips.
À l'université Purdue, Sooyeon Jeong , experte en communication et comportement des robots, travaille à rendre les robots aussi amicaux et utiles que possible dans des contextes non fictifs.
Professeure adjointe d'informatique, Jeong dirige un laboratoire de recherche qui travaille à l'intersection du comportement humain et de l'intelligence artificielle. Son objectif est de créer des robots qui améliorent le quotidien des humains. Ses recherches ont déjà bénéficié à des patients atteints de cancer, des personnes aphasiques, des enfants hospitalisés et des personnes âgées. De nouveaux projets de recherche, comme un robot assistant d'études et un robot concierge, visent à optimiser la communication et la collaboration entre humains et robots.
Les recherches de Jeong portent sur les logiciels, mais elle les exécute sur une variété de robots matériels : de petits robots humanoïdes trapus ; des robots constitués d’une tête humanoïde sur laquelle est projeté un visage ; des robots qui ne ressemblent pas du tout à une créature vivante, comme un Roomba ; ou des agents d’IA qui n’ont pas de corps physique et n’existent que sous forme de programme informatique avec lequel les gens communiquent à l’intérieur d’un ordinateur.
« Mon objectif, et celui de mon groupe de recherche, est de concevoir des robots et une intelligence artificielle capables d'interagir de manière socialement et émotionnellement naturelle avec les humains », a déclaré Jeong. « Je souhaite que tout ce que je crée ou conçois ait un impact positif et mesurable sur la vie des gens. »
Le partenaire d'étude idéal
L'une des manières dont Jeong contribue à aider les humains consiste à créer des logiciels robotiques qui aideront les élèves à apprendre — ou qui aideront n'importe qui à accomplir une tâche.
« Pour beaucoup, travailler en groupe d'étude favorise la responsabilisation mutuelle », explique Jeong. « Mais pour d'autres, cela peut s'avérer difficile, notamment pour des raisons pratiques ou à cause de l'anxiété sociale. Il existe des technologies comme les applications de productivité qui bloquent YouTube, mais elles sont surtout contraignantes. Elles n'offrent pas le même soutien et les mêmes encouragements que les pairs. Nous avons donc cherché à concevoir un robot capable d'offrir à la fois compagnie et soutien pour aider les utilisateurs à étudier et à être productifs. »
Jeong et son équipe ont testé plusieurs versions du robot. Dans la première, le robot était simplement présent, faisant semblant de travailler sur sa propre tâche en même temps qu'un étudiant révisait ou faisait ses devoirs. Dans la deuxième, le robot rappelait périodiquement à l'étudiant ses objectifs : « N'oublie pas ! Tu as dit que tu voulais terminer le guide de révision pour l'examen avant 14 h. » Enfin, dans la troisième, le robot offrait un soutien plus émotionnel, à la manière d'un professeur de sport lors d'un cours difficile.
« Dans ce troisième scénario, le robot offrirait un soutien émotionnel, en disant des choses comme : “Tu fais du super boulot ! On va y arriver ensemble !” », a expliqué Jeong. « Il encouragerait l’élève à faire de courtes pauses, à s’étirer, à bouger un peu, puis à se recentrer. »
L'étude a révélé que la réussite de la stratégie dépendait non seulement de la personnalité de l'élève, mais aussi de son humeur ce jour-là, et même de la matière qu'il étudiait et de ce qu'il essayait d'accomplir.
« C'était intéressant ; l'étude a donné des résultats mitigés et nuancés », a déclaré Jeong. « Certains élèves participants ont suggéré que le robot devrait être un peu plus sévère et les réprimander s'ils se laissaient distraire. Mais il s'agissait d'une expérience ponctuelle : ces résultats pourraient évoluer lors de séances répétées. Cela ouvre des perspectives intéressantes pour la conception future, car le robot devra être capable d'interpréter le langage corporel de l'élève et d'adapter son comportement à chaque situation. »
Les robots assistants d'étude peuvent aider les humains à rester concentrés sur leurs tâches grâce à diverses stratégies adaptées à leur personnalité. Ces stratégies peuvent aller de simples rappels des objectifs à des pauses pour s'étirer, voire à des réprimandes fermes lorsque l'humain s'écarte du sujet. (Photo de l'Université Purdue/Becky Robiños)
Amis, robots, compatriotes, prêtez-moi l'oreille
Mettre les gens à l'aise est un défi de taille pour les robots. Après tout, une personne fatiguée ne se confierait pas forcément à un grille-pain au sujet de sa dure journée. En revanche, elle pourrait très bien se confier à un chat. Ou même à un poisson. Jeong tente de créer un robot qui ressemble davantage à un chat qu'à un grille-pain. Un robot plus humain serait encore mieux.
Jeong explique que les robots ne doivent pas se contenter d'écouter ce que dit une personne ; ils doivent pratiquer l'écoute active. Ils doivent reproduire le comportement et le ton de la voix, et comprendre comment réagir et répondre.
L'un des projets sur lesquels travaille le laboratoire de Jeong consiste à comprendre la meilleure façon pour les robots de répondre à une conversation humaine . L'écoute active ne se limite pas à rester assis en silence.
« Nombre d'assistants robotiques auxquels nous sommes habitués — Siri, Alexa, Google — interagissent de manière discrète avec les humains », explique Jeong. « On leur pose une question, ils répondent. Mais la façon dont les humains interagissent entre eux est très différente. Pendant que je parle, vous hochez la tête, vous dites "oui" et vous répondez. Ce sont des signaux de rétroaction, et ils nous permettent, à nous humains, de maintenir une conversation, de savoir que vous m'écoutez vraiment. Nous travaillons à la mise au point de signaux de rétroaction adaptés que les robots pourront utiliser dans les conversations. »
La communication non verbale n'est pas seulement un canal de communication indirect véhiculant des signaux sociaux complexes ; c'est aussi une tâche de programmation d'une difficulté redoutable. Jeong et son équipe utilisent de vastes modèles de langage et des enregistrements de voix et de communications humaines pour identifier les variations de rythme, de hauteur et de formulation dans les conversations, afin d'apprendre aux ordinateurs ce qu'ils appellent des comportements d'écoute empathique.
« Ces robots et agents d'IA ont réellement besoin d'intelligence sociale et émotionnelle pour aider les gens », a-t-elle déclaré. « Et nous avons constaté que plus nous sommes capables d'écouter avec empathie, plus le soutien que nous pouvons apporter est personnalisé, que ce soit dans le domaine de la santé, de la thérapie ou de l'éducation. Lorsque les gens sont plus à l'aise, le robot est plus efficace. À mesure que les robots s'intègrent davantage à notre quotidien, nous devons veiller à ce qu'ils nous apportent une aide concrète, durable et ancrée dans la réalité. »
Les travaux de Jeong s'inscrivent dans le cadre de Purdue Computes , une initiative globale qui englobe les départements d'informatique, l'IA physique, les sciences quantiques et l'innovation dans le domaine des semi-conducteurs.