Co-Apprentissage Interactif par Renforcement – ARCOL

Tout au long de notre vie, nous acquérons et améliorons un large éventail de compétences motrices qui nous permettent d'effectuer certains mouvements plus rapidement et plus précisément. Les mécanismes en jeu dans l'acquisition de compétences motrices sont complexes et ne sont pas encore entièrement compris. Il y a pourtant un consensus pour dire que l'acquisition de compétences exige une pratique et que la variabilité motrice y a un rôle opérationnel.
Cependant, la planification d'une pratique efficace est souvent basée sur des heuristiques (découlant d'habitudes ou d'une pédagogie) et il n'est pas encore clair comment concevoir une bonne planification de l'apprentissage. Dans le cadre du projet ARCOL, nous envisageons des solutions computationnelles capables d'apprendre des stratégies de planification de la pratique individuelle afin de favoriser l'acquisition de nouvelles habilités motrices. Pour atteindre cet objectif, le projet se concentre sur deux cas d'étude impliquant des mouvements complexes. Le premier cas d'étude est l'apprentissage moteur dans le jeu du piano par des novices. Le deuxième cas d'étude est l'apprentissage de séquences motrices dans le contrôle de prothèses. Au cœur du projet se trouve l'utilisation de l'apprentissage machine comme moyen de comprendre et de faciliter l'apprentissage moteur. Le double processus qui en résulte, par lequel l'humain et la machine apprennent l'un de l'autre, est ce que nous appelons le co-apprentissage. Dans ce contexte, le projet ARCOL vise deux principaux objectifs de recherche. Tout d'abord, nous avons pour but de concevoir des algorithmes renforçant le co-apprentissage. Ces algorithmes généreront une planification de la pratique (une séquence de tâches motrices) qui sera transmise à un apprenant humain et nous évaluerons leur impact sur l'amélioration de l'apprentissage moteur. En apprentissage machine et robotique développementale, cette tâche est connue sous le nom d'apprentissage du curriculum, qui n'a pas encore été explorée dans le domaine de l'acquisition de compétences motrices. Ce domaine pose de nouveaux défis qui seront étudiés dans le cadre du projet. Deuxièmement, nous avons pour but d'identifier les avantages et les limites du co-apprentissage humain-machine dans l'assistance à l'acquisition de compétence motrice avec des non-experts. Les défis liés à cet objectif découlent de la complexité des tâches motrices considérées et de la difficulté d'évaluer les progrès d'apprentissage pour ces tâches. Ces défis seront abordés dans le projet. A long terme, nous avons l'ambition de faire progresser les connaissances sur les mécanismes d'acquisition de compétences ainsi que de concevoir des systèmes opérationnels capables de faciliter l'apprentissage moteur dans des situations réelles.