1Pour explorer la relation entre le corps et le « soi », les recherches menées dans le laboratoire visent à développer la notion de « soi » dans un robot humanoïde. Les questions suivantes sont en jeu : qu’est-ce que « soi » ? Un robot peut-il avoir un « soi » ? Si non, pourquoi ? La notion du « soi » peut être envisagée dans la perspective fournie par le psychologue cognitif Ulric Neisser qui a défini plusieurs niveaux de soi. Pour chacun de ces quatre niveaux, les étapes préliminaires nécessaires à la mise en place de ces niveaux de « soi » dans le robot iCub sont décrites. Une brève évaluation de l’état d’avancement de ce projet amène à poser quelques questions ouvertes. Une partie de la conclusion est que le « soi » existe dans le monde de l’action et l’interaction avec les autres. Le corps est la partie du « soi » qui fait partie de ce monde, et sans lequel il n’y aurait pas de soi.

Pourquoi utiliser des robots en science cognitive ?

2Richard Feynman1 a dit : « Ce que je ne peux pas construire, je ne peux pas le comprendre. » Nous appliquons cette maxime à la compréhension de la notion du « soi » en construisant un robot qui développe une notion de soi. En nous fondant sur les sciences du développement, de la philosophie et les neurosciences, nous avons tenté de construire des modèles d’interaction sociale, basée sur le regard et la parole, et le développement de plans d’actions partagés2. Ces modèles sont implantés dans un robot humanoïde qui interagit avec les humains formant ainsi la base d’une plate-forme expérimentale pour étudier le développement d’une notion de « soi » qui fait le parallèle avec les observations sur le développement cognitif humain.

Le début de « soi » et Autrui

3Mike Tomasello et ses collègues ont étudié le développement de la coopération humaine. Ils ont découvert qu’il y a une motivation fondamentale chez les enfants à partager leurs états mentaux. Ce partage des états mentaux inclut le partage des objectifs, et le partage des plans pour atteindre ces objectifs. Ces plans communs sont à la base de la capacité humaine à coopérer3.

4Merleau-Ponty décrit les processus par lesquels nous partageons implicitement ces états avec autrui dans Les Relations avec autrui chez l’enfant4.

Dans la perception d’autrui, mon corps et le corps d’autrui sont mis en couple, accomplissent comme une action à deux : cette conduite que je vois seulement, je la vis en quelque sorte à distance, je la fais mienne, je la reprends ou la comprends. Et réciproquement, je sais que les gestes que j’exécute moi-même pourraient être objet d’intention pour autrui. C’est le transfert de mes intentions dans le corps d’autrui, et des intentions d’autrui dans mon propre corps, cette aliénation d’autrui par moi et de moi par autrui qui rend possible la perception d’autrui5.

5À la base de cette relation soi/autrui, il doit y avoir un soi. La psychologie du développement nous donne des indications sur la manière dont le « soi » est élaboré dans l’enfant qui grandit.

6Ulric Neisser, une figure majeure dans le développement de la psychologie cognitive, a proposé un cadre théorique pour comprendre la notion de « soi ». Quatre catégories se construisent successivement l’une sur l’autre, et suivent à peu près un ordre chronologique6.

7Première étape : « Soi » dans le monde (ecological self). Ce niveau considère l’individu situé dans l’environnement immédiat et agissant sur lui. Cette étape comprend la découverte du corps, la capacité à agir et à réagir dans l’environnement. Ces capacités se développent à partir de la petite enfance.

8Deuxième étape : « Soi » avec autrui (interpersonal self). Ce niveau considère l’individu engagé dans une interaction sociale avec d’autres personnes. Cette interaction est précisée et réciproquement contrôlée par une communication typiquement humaine qui implique les signaux émotionnels tels que le regard, le contact corporel, la langue… Ces capacités sont disponibles à partir de la petite enfance.

9Troisième étape : « Soi » conceptuel ou le concept de « soi » (conceptual self or self concept). Cette étape construit la représentation mentale par une personne de ses propres caractéristiques. Cette représentation varie d’une culture à l’autre, ainsi que d’une personne à une autre, et repose en grande partie sur des informations verbalement acquises. Par conséquent, on peut penser que le « soi » conceptuel débute dans la deuxième année de vie.

10Quatrième étape : « Soi » étendu dans le temps (temporally extended self). Le « soi » étendu dans le temps englobe l’histoire de notre propre vie. Comment nous la connaissons, comment nous nous en souvenons, comment nous le disons à d’autres, et comment nous nous projetons dans l’avenir. Il ne peut apparaître que si l’enfant a déjà un « soi » conceptuel, une mémoire épisodique narrative organisée, et une compréhension explicite de la continuité des personnes au fil du temps. Cette évolution dans le temps peut commencer à émerger autour de la quatrième année.

Développement de « soi » dans le robot iCub

11L’iCub est un robot humanoïde qui a été développé dans le cadre d’un projet européen, piloté par l’Université de Gênes, et l’Institut Italien de Technologie (IIT) à Gênes, en Italie (http://www.robotcub.org/). Ce robot a été conçu pour pouvoir être utilisé pour modéliser le comportement sensori-moteur humain et le développement cognitif. En 2009, six répliques d’iCub ont été distribuées dans des laboratoires de recherche dans toute l’Europe. L’une d’entre elles a été attribuée à notre laboratoire INSERM/CNRS pour étudier le développement des fonctions cognitives, en mettant l’accent sur la communication par le langage parlé.

iCub se construit à partir de l’expérience

12À l’origine, l’iCub possède un ensemble de capacités sensorielles et motrices simples qui vont contribuer à l’élaboration de « soi ».

13L’expérience de iCub est stockée dans la mémoire épisodique, et les régularités (comme un même mot utilisé à plusieurs reprises se réfère à une action particulière) sont automatiquement détectées, et codées dans la mémoire sémantique, formant ensemble la mémoire autobiographique7.

Figure 1. Le robot iCub avec la ReacTable qui détecte la position des objets qui peuvent ensuite être manipulés par le robot.

Figure 1. Schéma indiquant comment l’expérience est stockée dans une mémoire épisodique.

« Soi » dans le monde

14iCub a appris à connaître son corps. Comme un enfant en développement, nous avons permis à l’iCub de faire différents mouvements, tout en regardant ce qu’il a fait. Les sensations physiques du bras, fournies par des capteurs, ont été associées aux orientations des yeux et de tête pendant que le robot regardait sa main en mouvement. Le système a appris à générer les mouvements de bras appropriés pour guider la main à l’emplacement où le regard de robot est dirigé8.

15L’association est formée dans une carte de convergence dans un module qui est distincte de la mémoire autobiographique décrite ci-dessus.

Figure 2. Signaux sensori-moteurs du bras et de la tête s’associent pendant que le robot suit sa main avec son regard.

« Soi » et autrui

16Les capacités sensori-motrices qui résultent de l’apprentissage précedent (e.g. la capacité de diriger un mouvement de préhension vers un objet qui est regardé) permettent des actions visuellement guidées. Ces actions peuvent contribuer à des interactions sociales dans le cadre des plans communs ou plans partagés. En utilisant le langage parlé, l’humain peut expliquer des plans partagés à iCub. iCub peut ensuite utiliser ces plans communs pour coopérer avec l’humain, pour atteindre l’objectif du plan partagé10.

Figure 3. Chacun des deux partenaires représentent dans leur plan partagé à la fois leur propre rôle dans le plan et le rôle de l’autre.

17En introduisant la capacité d’apprentissage des séquences, et la capacité de distinguer entre « soi » et l’autre, iCub est capable de représenter ces plans communs, et donc de coopérer, et de s’engager dans des relations « soi autrui ».

« Soi » conceptuel

18Lorsque l’iCub effectue une action en réponse à une commande humaine ou par un contrôle volontaire, il perçoit l’état du monde avant et après l’action, et ces représentations sont associées à l’action. Cela fait partie de la fonction de la mémoire autobiographique de définir les actions en termes d’état initial nécessaire et d’état final résultant. Cette connaissance permet à l’iCub d’imaginer l’avenir, pour prédire les résultats de ses actions, et de reconnaître lorsque ces actions ont mal tourné11.

Figure 4. La mémoire autobiographique des actions passées permet au système de prédire l’état du monde avant (colonne de gauche) et après (colonne de droite) une action.

« Soi » étendu dans le temps : iCub a des souvenirs sociaux étendus dans le temps

19La mémoire autobiographique permet à l’iCub de se rappeler de son passé. Le iCub se souvient quand il a appris les noms d’objets, les emplacements spatiaux, et des plans partagés. Plus intéressant, le robot peut se rappeler qui était là, et qui a été impliqué dans l’enseignement. Cette mémorisation crée un enregistrement temporellement étendu de l’expérience de vie du robot avec les autres.

Construction du « soi » – Ulric Neisser

20Revenons aux niveaux de « soi » définis par Neisser. Pour le « soi » dans le monde, nous avons vu que le robot peut se déplacer, il peut apprendre les actions coordonnées reliant la direction de son regard à la capacité d’atteindre cet emplacement. Pour les liens « soi autrui », le robot peut apprendre à lier les actions dans les plans partagés où les actions individuelles sont attribuées à lui-même et au partenaire de coopération. Ces plans communs ou plans partagés permettent à l’iCub de s’engager dans des relations « soi autrui ». Pour le « soi » conceptuel, par l’intermédiaire de la mémoire autobiographique, le robot apprend à représenter les conditions préalables et les résultats de ses actions. L’iCub peut ainsi commencer à planifier et à imaginer les résultats de ses propres actions futures. Enfin, pour un « soi » temporellement étendu, l’ABM (mémoire autobiographique) fournit un enregistrement véridique de l’expérience du robot, décrivant qui était là, qui a été impliqué dans tous les événements importants de son existence.

Conclusions et ouvertures

21Dans cette quête préliminaire des processus de construction du « soi », le manque principal est la notion de motivation intrinsèque qui pousse l’individu à découvrir le monde. Le jeu est au cœur de cette question, et ce qui devra nous amener à examiner l’origine de jeu chez les primates humains et non-humains. Plus largement, les questions les plus intéressantes qui résultent de ce travail portent sur la condition humaine : comment est le « soi », est-il défini d’un point de vue culturel ? Comment fonctionne la transmission de la fonction du patrimoine culturel dans notre monde moderne ? Paradoxalement, ces réflexions concernant les capacités d’apprentissage des robots peuvent nous amener à poser des questions qui nous permettront de mieux nous comprendre.