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C'est historique : un drone a vaincu des champions humains dans un sport physique pour la première fois. Revivez la folle course de drones qui a permis à l'IA de prouver sa supériorité.
Par le passé, l'intelligence artificielle a triomphé des humains sur des jeux de plateau comme les échecs ou le Go. Elle a également comme Starcraft comme Starcraft ou DOTA 2 ou encore Gran Turismo.
En revanche, jamais encore une IA n'avait réussi à vaincre les champions humains dans un sport physique. C'est désormais chose faite.
Ce mercredi 30 août 2023, une équipe de chercheurs de l'Université de Zürich et Intel a annoncé avoir créé un drone autonome dénommé Swift capable de gagner des courses contre les meilleurs pilotes humains.
Une première mondiale, qui représente un nouveau cap franchi pour l'intelligence artificielle et restera gravée dans l'histoire.
Swift : un drone IA autonome grâce aux données en temps réel
La course de drone en FPV (first-person view ou vue à la première personne) est un sport dans lequel les compétiteurs tentent de piloter des drones à haute vitesse à travers une course d'obstacles aussi rapidement que possible.
Les pilotes contrôlent leurs drones à distance en portant un casque qui affiche le flux vidéo de la caméra embarquée. Ceci leur permet de voir la perspective du drone en vue à la première personne.
Depuis plusieurs années, les chercheurs de l'Université de Zürich tentent de créer un drone piloté par l'IA idéal. Toutefois, jusqu'à présent, ils avaient besoin d'un système de capture de mouvement pour gagner les courses.
Ce n'est que récemment qu'une percée dans le domaine de la machine vision (vision automatique) leur a permis de créer un drone réellement autonome et capable de rivaliser avec un pilote humain.
Baptisé Swift, ce drone utilise les données collectées en temps réel par une caméra embarquée similaire à celle utilisée par les pilotes humains. De plus, il incorpore une unité de mesure d'inertie intégrée permettant de mesurer l'accélération et la vitesse du drone.
Un réseau de neurones artificiel traite ces données pour localiser le drone dans l'espace et identifier les portes de course sur le parcours.
Cette information est ensuite utilisée par une unité de contrôle, également basée sur un réseau neuronal profond, pour choisir la meilleure trajectoire pour compléter le circuit aussi rapidement que possible.
Les champions de drones FPV battus à plate couture
Afin de lui permettre de rivaliser avec les meilleurs pilotes, l'équipe de chercheurs a entraîné son IA en utilisant l'apprentissage par renforcement dans un environnement simulé où le système a appris de ses erreurs en répétant la course encore et encore.
Une fois prêt, le drone a affronté trois champions humains : Alex Vanover vainqueur 2019 de la Drone Racing League, Thomas Bitmatta gagnant de la MultiGP Drone Racing 2019, et le triple-champion suisse Marvin Schaepper.
Les courses ont eu lieu du 5 au 13 juin 2023, sur un circuit spécialement conçu pour l'occasion couvrant une zone de 25×25 mètres et regroupant sept portes carrées que les drones devaient passer dans un ordre spécifique pour compléter un tour.
Difficulté supplémentaire : le circuit exigeait aussi des manœuvres délicates comme le « Split-S » : une figure acrobatique impliquant un demi-tonneau puis une demi-boucle en descendant à pleine vitesse.
Malgré cette complexité et le haut niveau de ses adversaires, Swift a remporté de multiples victoires contre les champions et a même réalisé le tour le plus rapide avec une demi-seconde de moins que le meilleur pilote humain.
Néanmoins, les scientifiques notent que l'IA a montré ses limites en termes de généralisation et d'adaptabilité. Elle avait beaucoup de mal quand les conditions étaient différentes de celles de son entraînement, par exemple en cas de changement d'éclairage.
Même si cette compétition a prouvé les avancées majeures de l'IA pour la navigation dans des environnements physiques, les pilotes humains conservent l'avantage en termes d'adaptabilité et de réaction aux conditions variables.
Une technologie bien plus utile qu'il n'y paraît
Selon les chercheurs, cette nouvelle technologie a plusieurs applications potentielles dans le monde réel. Comme l'explique David Scaramuzza, directeur du groupe Robotique et Perception de l'UZH, piloter les drones plus vite les rend plus utiles en raison de la capacité limitée de leurs batteries.
Ainsi, Swift pourrait être utilisé pour la surveillance des forêts, l'exploration spatiale ou encore l'industrie du cinéma pour filmer des scènes d'action à vive allure. Ce drone IA pourrait aussi assurer des missions de sauvetage en couvrant rapidement de larges zones.
L'équipe ayant conçu ce drone IA Swift inclut Elia Kaufmann, Leonard Bauersfeld, Antonio Loquercio, Matthial Müller, Vladen Koltun et David Scaramuzza. Leurs résultats ont été publiés le 30 août 2023 dans le journal Nature.
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Pkoi cette photo qui n’a rien a voir?