# Comment le Roomba est-il devenu le premier robot que la plupart des gens ont laissé entrer chez eux?

Date: 2020-10-17 · Author: Robert Scales · https://guidetoartificialintelligence.com/fr/apprendre/le-premier-roomba/

**Answer:** Le Roomba est un petit aspirateur en forme de disque qu’iRobot a lancé aux États-Unis en septembre 2002 au prix de 199,95 $ US, et qui se déplace dans une pièce et nettoie tout seul. Il a réussi parce qu’il accomplissait une tâche modeste avec des règles simples et peu coûteuses au lieu d’essayer de comprendre la maison, ce qui a rendu un robot domestique abordable pour les familles ordinaires.

Pendant la majeure partie du vingtième siècle, le robot domestique a été un incontournable de la science-fiction : un majordome de métal qui cuisine, fait le ménage et fait la conversation. Ce qui est enfin arrivé dans les salons américains à l’automne 2002 n’y ressemblait en rien. C’était une machine ronde et plate, à peu près de la taille d’une grande assiette, qui se cognait un peu partout sur le plancher en aspirant la poussière. Elle s’appelait Roomba, et c’est peut-être le robot le plus important que la plupart des gens aient réellement possédé.

iRobot, une entreprise américaine de robotique, a présenté le Roomba en septembre 2002 (Wikipédia indique le 17 septembre). À la fin de cette année-là, le site Web d’iRobot le décrivait comme un tout nouveau produit, l’appelait le premier aspirateur automatique aux États-Unis et l’affichait à 199,95 $ US.

## D’où venait l’idée

L’inventeur habituellement reconnu est Joe Jones, un ingénieur qui a pensé pour la première fois à un robot nettoyeur de planchers en 1989, alors qu’il travaillait au laboratoire d’intelligence artificielle du MIT. Ses premiers modèles étaient construits en partie avec des briques LEGO. Dans les années 1990, il a montré des prototypes à une entreprise de robots et au fabricant d’aspirateurs Bissell; ni l’un ni l’autre n’a voulu le fabriquer.

L’idée a repris vie en 1999, quand l’entreprise de produits de consommation S.C. Johnson a accepté de payer iRobot pour la développer. Le projet a été surnommé « DustPuppy » avant de devenir Roomba. S.C. Johnson a fini par se retirer après avoir dépensé entre un et deux millions de dollars, mais iRobot a continué et a mis le produit en marché elle-même.

## Comment fonctionnait le premier Roomba

Ce qui surprend dans le premier Roomba, c’est le peu de choses qu’il savait. Il n’avait ni plan de la maison, ni caméra, ni aucune idée de l’endroit où il était déjà passé. Avant de commencer, le propriétaire appuyait sur l’un de trois boutons pour indiquer si la pièce était petite, moyenne ou grande, ce qui fixait la durée de fonctionnement.

Ses capteurs étaient simples :

- Un **pare-chocs** sur la moitié avant, qui enregistre le moment où le robot heurte quelque chose.
- Des **capteurs de vide** sous l’appareil, qui projettent une lumière infrarouge vers le plancher; si le plancher « disparaît » soudain, le robot sait qu’il a atteint le bord d’une marche et recule.
- Un **mur virtuel** (*Virtual Wall*) optionnel, un boîtier séparé qui projette un faisceau infrarouge invisible que le robot traite comme une barrière solide.

À partir de ces données, le robot alternait entre une poignée de comportements : tourner en spirale vers l’extérieur à partir d’un point, longer un mur, traverser la pièce en ligne droite, et pivoter vers un nouvel angle aléatoire après un choc. Aucun comportement à lui seul ne nettoie une pièce. Mélangés et répétés assez longtemps, ils en couvrent presque toute la surface.

Cette conception suit la philosophie de Rodney Brooks, chercheur au MIT qui était aussi directeur de la technologie d’iRobot. Brooks soutenait que les robots devraient fonctionner davantage comme des insectes que comme des joueurs d’échecs : au lieu de construire un modèle détaillé du monde et de planifier chaque mouvement, ils devraient réagir rapidement à ce que rapportent leurs capteurs, en utilisant des règles simples adaptées à leur environnement.

## Un exemple concret : nettoyer à coups de règles

Imaginez une pièce carrée avec un canapé contre un mur. Voici une séquence plausible pour un robot guidé par des règles comme le premier Roomba :

| Étape | Ce que rapportent les capteurs | Ce que fait le robot |
|---|---|---|
| 1 | Rien; il vient de démarrer | Tourne en spirale vers l’extérieur à partir du centre |
| 2 | Pare-chocs enfoncé (canapé) | Recule, pivote vers une nouvelle direction aléatoire |
| 3 | Rien pendant un moment | Traverse la pièce en ligne droite |
| 4 | Pare-chocs enfoncé (mur) | Passe au suivi du bord du mur |
| 5 | Le capteur de vide se déclenche (marche d’une porte) | S’arrête, recule, se détourne |
| 6 | La minuterie « pièce moyenne » arrive à zéro | Cesse de nettoyer |

Le robot ne « sait » jamais que la pièce est propre. Il continue simplement d’appliquer ses règles jusqu’à ce que le temps soit écoulé. Comme chaque passage est en partie aléatoire, il repasse plusieurs fois à certains endroits et une seule fois à d’autres, et c’est pourquoi il met plus de temps qu’une personne avec un aspirateur. En échange, il n’a besoin que de capteurs bon marché et d’un petit processeur.

> **À essayer :** dessinez une « pièce » carrée sur papier, avec une boîte pour le canapé. En partant du centre, lancez un dé pour choisir une direction (1 à 6 sur le cadran d’une horloge), tracez une ligne droite jusqu’à un bord, puis relancez. Après 15 lignes, ombrez ce que vous avez couvert. Vous venez de simuler un robot nettoyeur à rebonds aléatoires.

## Pourquoi le Roomba comptait

Comparé aux concurrents du début des années 2000 qui essayaient de cartographier les pièces, le Roomba, avec son approche aléatoire, nettoyait à peu près aussi bien et coûtait beaucoup moins cher à concevoir et à fabriquer; il pouvait donc être vendu à un prix bien plus bas. Ce prix a été la percée. Un robot qu’on pouvait offrir en cadeau a fait sortir la robotique du laboratoire et de l’usine pour l’amener dans les foyers ordinaires.

Le National Museum of American History du Smithsonian conserve un Roomba original dans sa collection et le décrit comme le premier robot domestique à succès. iRobot a continué d’améliorer la gamme : des modèles de juillet 2004 ont remplacé l’original, d’autres ont ensuite ajouté le retour automatique à la base et des capteurs de saleté, et le Roomba 980 de septembre 2015 a introduit un système à caméra qui construit un plan du plancher. En septembre 2018, iRobot a ajouté une station qui vide automatiquement le bac du robot.

Le Roomba est aussi devenu un exemple d’enseignement apprécié en informatique. Il montre que des stratégies aléatoires peuvent réussir de façon fiable en pratique, même si elles n’offrent aucune garantie pour une exécution donnée.

## Un Roomba est-il intelligent?

Tout dépend de ce qu’on entend par intelligent. Le Roomba original n’apprenait rien, ne planifiait rien et ne comprenait rien. Il suivait des règles fixes écrites à la main par des ingénieurs. Dans le vocabulaire de 2020, c’est plus proche d’une automatisation astucieuse que de l’apprentissage automatique moderne.

Il répond pourtant à une définition classique utilisée dans les manuels d’IA : un agent qui perçoit son environnement et agit pour atteindre un but. L’intuition de Brooks était que bien des comportements utiles et vivants peuvent naître de réactions simples plutôt que d’un raisonnement profond, et le Roomba est la preuve la plus connue de cette idée.

Les Roomba plus récents vont plus loin vers l’IA. Les modèles à caméra construisent des plans, reconnaissent la pièce où ils se trouvent et permettent à leurs propriétaires de les envoyer nettoyer une zone précise. Chaque génération ajoute de la perception et de la planification, mais la leçon d’origine tient toujours : un robot n’a pas besoin d’être intelligent en tout pour être vraiment utile dans une chose.

## Sources

- iRobot Corporation - Consumer Products: http://web.archive.org/web/20021204192254/http://www.irobot.com/consumer/default.asp
- Roomba: https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Roomba&oldid=983944993