Un système robotique open source capable de jouer aux échecs avec des humains

Les systèmes d’intelligence artificielle (IA) capables de jouer à des jeux avec des humains sont devenus de plus en plus avancés et ont déjà été déployés par d’innombrables développeurs de jeux vidéo dans le monde entier. Toutefois, la plupart de ces systèmes sont conçus pour rivaliser avec les humains en ligne, sur des plateformes numériques et dans des environnements virtuels, plutôt que physiquement dans le monde réel.

Des chercheurs de l'Université de technologie de Delft (TU Delft) ont récemment introduit un nouveau système robotique open source capable de jouer aux échecs contre un utilisateur humain dans un environnement réel. Ce robot, décrit dans un article pré-publié sur arXivpourrait s’avérer être une ressource précieuse pour la recherche sur l’interaction homme-robot.

“Les progrès récents de l'IA ont accéléré l'évolution des conceptions de robots polyvalents”, ont écrit Renchi Zhang, Joost de Winter et leurs collègues dans leur article. “Les échecs fournissent un environnement standardisé qui permet d'évaluer l'influence des comportements des robots sur le comportement humain. Cet article présente un robot d'échecs open source pour la recherche sur l'interaction homme-robot (HRI), en se concentrant spécifiquement sur les interactions verbales et non verbales. “

La plateforme robotique développée par les chercheurs comprend à la fois des composants matériels et logiciels. Le matériel du robot comprend un bras robotique Franka Emika Panda à 7 degrés de liberté, une main robotique Franka, une pince robotique personnalisée imprimée en 3D, une caméra ZED2 StereoLabs, un clavier, un microphone externe et un haut-parleur connectés à un ordinateur, un NVIDIA Jetson Nano ordinateur et un PC.

Le robot possède également plusieurs composants logiciels sous-jacents, notamment une perception, une analyse et une évaluation, une planification et une exécution de mouvements et un module d'interaction. Le module de perception analyse les images de l'échiquier capturées par la caméra ZED2 et les traduit en descriptions textuelles.

Par la suite, le module d'analyse et d'évaluation transmet ces descriptions textuelles à un moteur d'échecs, pour en dériver les coups prédits et leurs scores correspondants. Le module de planification et d'exécution de mouvements utilise ensuite un mouvement prédit pour planifier et exécuter les mouvements d'échecs du robot.

Enfin, le module d'interaction permet au robot de communiquer avec les joueurs humains contre lesquels il est en compétition. Pour générer des réponses aux questions d'un utilisateur, ce module s'appuie sur l'API de la plateforme conversationnelle ChatGPT d'OpenAI.

“OpenChessRobot reconnaît les pièces d'échecs grâce à la vision par ordinateur, exécute des mouvements et interagit avec le joueur humain en utilisant la voix et des gestes robotiques”, ont écrit les chercheurs dans leur article. “Nous détaillons la conception du logiciel, fournissons des évaluations quantitatives de l'efficacité du robot et proposons un guide pour sa reproductibilité.”

Zhang, de Winter et leurs collègues ont évalué leur plate-forme robotique lors d'une série de tests initiaux, évaluant sa capacité à rivaliser avec les humains aux échecs. Bien qu'ils n'aient pas encore exploré la perception des utilisateurs qui ont interagi avec le robot, ils ont découvert que celui-ci pouvait planifier efficacement ses futurs mouvements d'échecs et déplacer les pièces vers les emplacements souhaités sur l'échiquier.

Le code sous-jacent du robot et les ensembles de données utilisés pour entraîner ses classificateurs sont open source et sont accessibles sur GitHub. Le robot pourrait ainsi bientôt être fabriqué dans d'autres instituts pour mener des études plus approfondies axées sur l'interaction homme-robot.

“À l'avenir, nous avons l'intention d'exploiter cette configuration pour étudier comment les robots incarnés par l'IA influencent les gens lors des interactions”, ont écrit Zhang, de Winter et leurs collègues. “Cela impliquera que le robot communique avec les humains à travers des expressions émotionnelles et des interactions verbales plus naturelles. Étendre les capacités d'OpenChessRobot au-delà de l'application d'échecs à une assistance physique générale est également une voie intéressante à explorer.”

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