Les déterminants cognitifs de l'organisation spatiale du footballeur : application à l'homme et au robot
Résumé
L'originalité de la recherche consistait à s'inspirer de comportements complexes observés chez l'être humain afin d'utiliser les règles de fonctionnement sous-tendant ces comportements pour en doter des agents virtuels ou des robots. Les comportements humains étaient des systèmes de jeu de ballon (football, basket, passe à 10), choisis pour certaines de leurs caractéristiques que les psychologues cognitivistes essaient d'identifier dans l'étude des relations entre la perception et la cognition, que les spécialistes de l'I.A. tentent de simuler chez des agents logiciels coopérants entre eux et que les roboticiens tentent d'implémenter chez des robots adaptatifs. Il s'agit notamment de tâches de coopération multi-agents résultant d'une adaptation continue et située à l'intérieur d'un espace d'action (dans notre cas le terrain de jeu). La conjonction des trois équipes s'est faite sur ces questions théorique et appliquée. Nous avons réussi à identifier certaines des opérations cognitives impliquées dans la résolution de situation-problèmes sportives simulées en laboratoire et à modéliser les processus impliqués dans le couplage perception-cognition-décision. Les résultats expliquent notamment l'extraordinaire capacité des sportifs experts à prendre des décisions rapides et efficaces. Nous avons échoué à faire émerger chez des agents logiciels dotés de fonctionnalités motrices identiques à celles des experts les formes de jeu complexes adoptées spontanément par ceux-ci. Ce résultat s'est avéré a posteriori très intéressant puisqu'il confirmait a contrario le rôle majeur des processus perceptifs dans l'effectuation de telles tâches. En conséquence, nous avons inversé notre problématique (l'étude du couplage perception-cognition-décision) en étudiant le couplage cognition-perception-décision. Nous avons montré que ce couplage fonctionne de manière proactive, dans la mesure où les entrées perceptives semblent en partie contrôlées par la cognition des agents. Ce basculement théorique s'est révélé plus opérationnel.Nous avons alors exploré une nouvelle approche de l'ancrage de symboles dans la perception basée sur une abstraction des percepts. Celle-ci a été implantée sur des robots Pioneer 2DX et s'est avérée fructueuse. Nous avons finalement réalisé un certain nombre d'expériences à partir de données réelles acquises par un robot mobile autonome Pioneer2DX évoluant dans les couloirs du Laboratoire d'informatique de Paris 6. Enfin, dans une perspective appliquée aux sciences du sport, l'identification des mécanismes perceptifs impliqués dans des tâches de résolution de problème sportif nous a permis de déboucher sur la conception d'une base de simulateur de jeu de football utilisable pour la formation et l'entraînement des sportifs.