Les animats

Contrairement aux ambitions affichées aux origines de la discipline, en 1956, les recherches en intelligence artificielle ont à ce jour largement échoué à reproduire l'intelligence de l'homme, même si un programme d'ordinateur a réussi à battre le champion du monde aux échecs. Quant aux robots modernes, ils ne brillent pas non plus par leur intelligence, même si certaines machines caniformes ou humanoïdes sont de véritables merveilles de technologie. De nombreux chercheurs estiment qu'il est largement prématuré d'espérer reproduire directement l'intelligence de l'homme tant qu'on n'aura pas compris comment elle s'est mise en place au cours de l'évolution. Aussi, dans le but de rechercher en quoi l'intelligence humaine s'explique à partir des processus adaptatifs les plus simples hérités des animaux - et plutôt que de viser directement à comprendre et à reproduire les performances les plus élaborées dont est capable le cerveau - ces chercheurs visent d'abord à synthétiser des animats, c'est-à-dire des animaux artificiels ou des robots réels dont les lois de fonctionnement sont aussi inspirées de la biologie que possible. L'objectif est d'attribuer à ces animats certaines des capacités d'autonomie et d'adaptation basiques qui caractérisent les animaux réels, de façon à leur permettre de "survivre" ou d'assurer leur mission dans des environnements plus ou moins imprévisibles et dangereux. Cette conférence évoquera quelques automates célèbres - du pigeon d'Archytas de Tarente au canard de Vaucanson, en passant par l'androïde de Léonard de Vinci - pour rappeler que la conception de machines inspirées du vivant a été de tout temps une préoccupation humaine. La structure générale d'un animat et son mode de fonctionnement seront ensuite décrits. Ils se caractérisent par le fait que l'animat acquiert des comportements efficaces par interaction étroite avec son environnement, grâce à son architecture de contrôle - équivalent du système nerveux d'un animal - reliant ses capteurs - équivalents des récepteurs sensoriels- à ses actionneurs - équivalents des organes moteurs. Puis divers exemples illustreront la façon dont les animats peuvent eux-mêmes améliorer ou se constituer une architecture de contrôle ou une morphologie adaptées, par des processus inspirés de la biologie comme le développement, l'apprentissage ou l'évolution des espèces. Enfin, à partir notamment de l'évocation des "biobots" - robots hybrides constitués à la fois d'éléments artificiels et d'éléments vivants - les avantages et les risques liés à ces recherches seront discutés.

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Les alliages métalliques pour conditions extrêmes

Les métaux et leurs alliages ont toujours joué un rôle primordial dans le développement de nos sociétés. Ils ont toujours contribué à la résolution de bon nombre de problèmes de société incontournables. Plutôt que de faire un inventaire, on s'efforcera de montrer les diverses étapes à franchir dans le développement d'un alliage métallique destiné à remplir une fonction donnée. On illustrera également les développements des grandes disciplines (Chimie, Physique, Mécanique, Simulation Numérique) qui ont largement contribué à la métallurgie. A cet effet, on rappellera tout d'abord les spécificités physiques des métaux et alliages métalliques. On montrera à ce propos comment il a été possible de profiter de certains traits spécifiques favorables et de surmonter quelques handicaps, comme la densité. Parmi les situations extrêmes envisagées, on se restreindra à celles qui font appel à la résistance mécanique des métaux et des alliages métalliques en traitant successivement le cas des très basses températures (transport de gaz liquéfiés), des très grandes vitesses de déformation (" crash " automobile), des températures élevées (turbines aéronautiques) et celui de l'irradiation aux neutrons (réacteurs électronucléaires). On conclura en envisageant un certain nombre d'applications pour lesquelles le développement de nouveaux alliages métalliques reste un verrou technologique et pose de réels défis scientifiques et techniques.

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Les condensats de Bose-Einstein

Le laser, outil privilégié du chirurgien et du soudeur, est souvent associé à l'idée de chaleur. Depuis une vingtaine d'années, on sait pourtant l'utiliser pour refroidir les atomes d'un gaz à une température extrêmement basse, de l'ordre du microkelvin. A cette température, la vitesse d'agitation thermique des atomes devient très faible, de l'ordre du centimètre par seconde, à comparer aux centaines de mètres par seconde des molécules de l'air qui nous entoure. Selon la relation découverte par Louis de Broglie, la longueur d'onde associée aux particules augmente lors du refroidissement, et peut même atteindre la distance moyenne entre atomes voisins. Les atomes perdent alors leur individualité, s'accumulent dans un même niveau quantique, et le gaz bascule vers un état aux propriétés spectaculaires, état prédit en 1925 par Einstein à partir des travaux de Bose, mais qui n'a pu être observé qu'à partir de 1995. L'exposé présentera les principes physiques à la base de la manipulation et du refroidissement des atomes. Il décrira également quelques expériences mettant en évidence les propriétés de cohérences très spéciales de ces condensats de Bose-Einstein, pour conclure sur les perspectives ouvertes par ces systèmes, aussi bien dans le domaine des mesures de haute précision qu'en physique statistique

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Les regards neufs de l'astrophysicien : grands équipements et moyens nouveaux de l'astronomie Cantonné au seul domaine de la lumière visible pendant des siècles, le regard que l'astronome a posé sur l'Univers s'est aiguisé essentiellement en augmentant la taille des télescopes pour voir toujours plus loin. Puis arrive au vingtième siècle le spectrographe qui permet d'analyser cette lumière en la décomposant pour en déduire la teneur et les propriétés physiques des astres qui l'émettent. Jusqu'au milieu de ce siècle, c'est cette combinaison d'outils relativement simples qui permet d'avancer dans notre connaissance de l'Univers, à grands pas cependant, tant la lumière est porteuse d'une information riche. Aujourd'hui la palette des moyens d'investigation de l'astrophysicien s'est considérablement enrichie et permet de percevoir la musique des sphères sur une gamme devenue immense. Cette gamme, c'est en fait celle du rayonnement électromagnétique qui comprend, outre le modeste octave de la lumière visible, des dizaines d'octaves de rayonnements d'autre nature : ceux des domaines de la radio, des micro-ondes, de l'infrarouge, de l'ultraviolet, des rayonnements X et gamma. Avec l'entrée dans l'ère spatiale et l'évasion hors de l'atmosphère - le plus souvent un écran opaque à ces émissions -, d'immenses fenêtres se sont ainsi ouvertes au chercheur pour appréhender l'Univers autrement : des voiles sombres de poussières deviennent transparents, l'émission ténue de gigantesques bulles de gaz dilué est captée, des densités inouïes d'énergie ou de matière se divulguent, des températures glaciales ou infernales sont mesurées, des masses colossales de matière invisible sont traquées. Toujours habité par le désir de voir mieux et plus loin, l'astrophysicien demande aux ingénieurs de le doter d'yeux toujours plus grands, plus sensibles, plus perçants. Ces nouvelles machines, parfois coûteuses mais aux performances remarquables, remplissent effectivement leurs promesses comme le témoigne le rythme des découvertes dont les journaux nous informent presque quotidiennement. C'est ce panorama des moyens les plus récents dont s'est dotée l'astronomie moderne qui sera balayé, en évoquant les nouveaux télescopes géants et leur instrumentation, ainsi que les récepteurs et les télescopes propres à tous ces autres domaines du spectre électromagnétique qui ont commencé à être explorés, depuis la radio jusqu'aux rayons gamma. On essaiera de montrer l'apport unique de ces domaines nouveaux dans la compréhension des astres. On montrera aussi que l'Astronomie, gourmande de performances extrêmes pour ses instruments, est également un moteur du progrès technique en exigeant toujours plus : les caméras infrarouges, l'optique adaptative sont des exemples où s'est fait cet échange avec la recherche plus appliquée, pour le profit de tous.

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