Torstein Reil étudie la biologie pour faire de l'animation.

Je vais parler d'une technologie que nous développons à Oxford qui va, selon nous, changer la façon dont les jeux vidéos et les films Hollywoodiens sont faits. Cette technologie c'est les humains artificiels. Des humains artificiels avec un corps artificiel et un système nerveux artificiel pour contrôler ce corps. Avant que j'entre dans les détails regardons à quoi ressemblent les personnages dans les jeux vidéos actuellement. Voici un extrait du jeu Grand Theft Auto 3. Nous l'avons déjà vu rapidement hier. C'est en fait un très bon jeu, l'un des meilleurs de tous les temps. Mais vous allez voir que les animations dans ce jeu sont très répétitives. Elles se ressemblent beaucoup. Je le fais courir vers un mur plusieurs fois, et vous voyez qu'il garde toujours la même apparence. La raison c'est que tous ces personnages ne sont en fait pas de vrais personnages. Ce sont des visualisations graphiques d'un personnage.

Pour créer ces animations l'infographiste doit anticiper dans son studio ce qu'il va se passer dans le jeu et ensuite animer cette séquence particulière. Donc il ou elle anime la scène, essaye d'anticiper ce qui va se passer, et ces animations sont simplement jouées au moment approprié dans le jeu. Et le problème c'est que ce n'est pas interactif. Tout ce qu'on a ce sont des animations jouées plus ou moins au bon moment. Ça veut dire que les jeux ne sont pas aussi surprenants qu'ils pourraient l'être parce qu'on obtient seulement, en terme de personnage, ce qu'on y met. Il n'y a pas d'émergence réelle dans ça.

Et troisièmement, la plupart des animations sont très répétitives à cause de ça. Le seul moyen de contourner ce problème c'est de simuler un corps humain et la partie du système nerveux du cerveau qui contrôle ce corps. Et si vous pouviez venir pour une petite démonstration pour montrer la différence -- c'est vraiment trivial. Si je pousse Chris comme ça il va réagir. Si je le pousse avec un angle différent il va réagir différemment, c'est parce qu'il possède un corps physique, et les capacités motrices pour le contrôler. C'est vraiment trivial. Ce n'est pas quelque chose que l'on voit dans les jeux vidéos actuellement. Merci beaucoup. Chris Anderson: c'est tout ?

Torsten Reil: oui, c'est tout. Voilà ce que nous essayons de simuler -- pas Chris en particulier, mais les humains en général. Nous avons commencé à travailler sur ça il y a longtemps à l'université d'Oxford, et on a essayé de commencer avec des choses simples. Nous avons essayé d'apprendre à marcher à une figurine. Cette figurine est simulée physiquement. Vous la voyez sur l'écran. Elle est soumise à la gravité, a des articulations, etc... Si on lance la simulation elle s'écroule. Le problème est d'y mettre de l'intelligence artificielle (IA) pour que ça marche. Pour cela on utilise le réseau de neurones que nous avons construit à partir de la zone de la moelle épinière qui contrôle la marche chez l'homme. Ça s'appelle le générateur central de rythme. Nous avons simulé ça, et le plus difficile c'est d'apprendre à marcher à ce réseau. Pour cela on utilise l'évolution artificielle -- des algorithmes génétiques.

Nous en avons déjà entendu parler hier et j'imagine que la plupart d'entre vous connaissent. Mais rapidement, le concept c'est de créer un grand nombre d'individus différents, des réseaux de neurones dans ce cas, qui sont tous aléatoires au départ. On les attache -- aux muscles virtuels de cette créature à 2 jambes dans notre cas -- et on espère que ça fasse quelque chose d'intéressant. Au début ils sont tous vraiment ennuyeux. La plupart ne vont pas bouger du tout, quelques uns vont peut être faire un pas. Ceux-ci sont ensuite sélectionnés par l'algorithme, reproduits avec mutation et recombinaison pour ajouter le sexe. Et on répète le processus encore et encore jusqu'à ce qu'on obtienne quelque chose qui marche -- en ligne droite comme ça. C'était donc l'idée derrière ça. Un soir au tout début j'ai configuré la simulation. Ça a pris 3-4 heures pour exécuter la simulation. Le lendemain matin en me levant j'ai regardé les résultats sur l'ordinateur, j'espérais un truc qui marche en ligne droite, comme je viens de montrer, et voilà ce que j'ai eu à la place.

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Retour à la planche à dessin pour nous. Finalement on a réussi, en bidouillant à droite à gauche. Et voici un exemple d'une exécution évolutionnaire réussie. Dans un moment vous allez voir un bipède simplifié qui apprend à marcher en utilisant l'évolution artificielle. Au début il ne sait pas du tout marcher, mais il va s'améliorer avec le temps. Voilà celui qui ne sait pas du tout marcher.

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Et après 5 générations du processus évolutionnaire, l'algorithme génétique s'améliore un petit peu.

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Génération 10 il fait quelques pas de plus. C'est pas encore ça. Et après 20 générations il marche en ligne droite sans tomber. C'était une avancée capitale pour nous. Académiquement c'était un projet très ambitieux, et après avoir atteint ce stade nous avions confiance que nous pouvions faire d'autres choses avec cette approche -- simuler le corps en fait et simuler cette partie du système nerveux qui le contrôle. A ce stade c'est devenu clair que ça pouvait être très intéressant pour les jeux vidéos ou les mondes en ligne. Ce que vous voyez là c'est le personnage debout, et un obstacle en travers de son chemin. Et vous allez voir, il va trébucher sur l'obstacle. Ce qui est intéressant c'est qu'en déplaçant l'obstacle légèrement à droite, ce que je viens de faire là, il va trébucher de façon complètement différente. Un peu plus à droite, et encore une chute différente.

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Ce que vous voyez là en haut c'est l'activité des neurones transmise aux muscles artificiels. OK, c'était la vidéo. Merci. Ça peut paraître trivial mais c'est en fait très important parce qu'on ne voit pas ça actuellement, dans aucun monde interactif ou virtuel. A ce stade nous avons créé une entreprise pour développer ça parce qu'évidemment c'était juste un simple bipède fait de blocs. Nous voulions un corps humain complet, donc on a créé cette entreprise. Nous avons embauché une équipe de physiciens, informaticiens et biologistes pour travailler sur ça, et la première chose à faire était de créer un corps humain. Ce doit être relativement rapide pour tourner sur une machine normale, mais suffisamment précis pour avoir l'air joli.

Nous avons investi pas mal de nos connaissances en biomécanique et essayé de le rendre aussi réel que possible. Ce que vous voyez sur l'écran là est une visualisation très simple de ce corps. Il est très facile d'y ajouter des cheveux, des vêtements, etc.. mais là nous utilisons une visualisation très simplifiée pour se concentrer sur les mouvements. Ce que je vais faire dans un instant, je vais pousser légèrement ce personnage et on va voir ce qu'il se passe. Pas grand chose d'intéressant en fait. Il tombe comme une poupée de chiffon. La raison c'est qu'il n y a aucune intelligence dedans. Ça devient intéressant quand on y ajoute de l'intelligence artificielle. Ce personnage a maintenant des capacités motrices dans le haut du corps. Rien dans les jambes pour l'instant. Mais ce qu'il va faire -- je vais le pousser encore. Il réalise de lui même qu'il vient d'être poussé. Il va mettre ses mains en avant. Il va se tourner dans sa chute et essayer de se rattraper. C'est ce que vous voyez là.

Ça devient vraiment intéressant si on ajoute l'IA pour le bas du corps. Voici le même personnage. Je le pousse plus fort, plus qu'avec Chris. Il va recevoir un coup de la gauche là. Et vous voyez qu'il recule -- il essaye de reprendre son équilibre, il regarde où est-ce qu'il va tomber. Encore une fois. Et finalement il touche le sol. Ça devient vraiment intéressant quand on le pousse dans différentes directions. C'est quelque chose qu'on ne peut pas faire actuellement. Actuellement il n'y a que des graphismes vides dans les jeux. Là c'est une vraie simulation. C'est ce que je veux vous montrer.

Voici le même personnage avec le même comportement, mais là je vais le pousser dans différentes directions. D'abord de la droite. C'est au ralenti, pour bien voir ce qu'il se passe. Maintenant l'angle a légèrement changé vous voyez que la réaction est différente. Maintenant je le pousse de face. Vous voyez qu'il tombe différemment. De la gauche. Il tombe différemment. C'était super pour nous de voir ça. C'était la première fois que nous le voyions. C'est la première fois que le public le voit parce qu'on travaillait en mode furtif. Je ne l'ai montré à personne pour l'instant. Un truc marrant. Que se passe-t-il si vous mettez ce personnage -- une version en bois maintenant, mais avec la même IA -- si vous le mettez sur une surface glissante, de la glace. On a fait ça pour rigoler, pour voir ce qui se passe.

(rires)

Voilà ce qui se passe.

(rires)

(applaudissements)

On a rien touché. On a juste pris ce personnage dont je viens de parler, on l'a mis sur la glace, et voilà ce qui se passe. Et c'est ce qui est vraiment fascinant dans cette approche. Quand nous sommes allés voir des studios de cinéma et jeux vidéos pour leur montrer cette technologie, on a eu un très bon retour. Ils nous ont dit que la 1ère chose dont ils ont besoin immédiatement c'est des cascadeurs virtuels. Les cascades coutent très chères parce qu'elles sont dangereuses, et il y a beaucoup de scènes de cascades qu'on ne peut pas faire parce qu'on ne peut pas prendre le risque de blesser grièvement un cascadeur. Ils voulaient donc une version numérique du cascadeur et nous avons travaillé sur ça ces derniers mois. C'est notre première production, que nous allons livrée dans quelques semaines. Voici quelques scènes de ce personnage qui reçoit un coup de pied. C'est ce que veulent les gens. C'est ce qu'on leur donne.

(rires)

Vous voyez, il réagit tout le temps. Ce n'est pas un corps inerte. C'est un corps qui, dans ce cas, ressent la force et essaye de se protéger la tête. C'est quand même un coup puissant. On a pitié pour lui, mais ça fait tellement de fois que nous le voyons on y fait plus attention.

(rires)

Il y a des vidéos pires que celle là, que j'ai enlevées d'ailleurs... En voilà une autre. Les gens voulaient une scène d'explosion, une force puissante appliquée au personnage, et le personnage réagit dans les airs. De sorte qu'il ne soit pas mou, mais bouge comme un personnage de film d'action qui a l'air vivant dans les airs aussi. Donc ce personnage va être frappé par une force, il va réaliser qu'il est en l'air et il va essayer de mettre ses bras en avant vers son point de chute. Sous un angle, en voici un autre. Nous pensons que le niveau de réalisme atteint est assez bon pour être utilisé dans un film.

Regardons une visualisation un peu différente. C'est un truc que j'ai reçu hier soir d'un studio d'animation à Londres, qui utilise notre logiciel et expérimente avec. C'est exactement le même comportement qu'on vient de voir, mais avec un rendu bien meilleur. Si vous regardez bien le personnage vous voyez qu'il y a beaucoup de mouvements, et aucun besoin de les animer à l'ancienne. Les infographistes devaient les animer en fait. Tout ça se fait automatiquement dans la simulation. Sous un angle différent, et encore un ralenti de la scène. C'est très rapide. Tout se passe en temps réel. Vous pouvez lancer la simulation en temps réel, sous vos yeux, la changer si on veut, et on obtient l'animation directement. Actuellement, faire la même chose à la main prendrait surement quelques jours.

Voici une autre scène qu'ils ont demandée. Je sais pas trop pourquoi, mais nous l'avons fait. C'est une situation très simple qui montre le pouvoir de cette approche. Dans ce cas les mains du personnage sont fixes en un certain point de l'espace, et tout ce qu'on dit au personnage c'est de se débattre. Ça a l'air naturel, réaliste. On a pitié pour lui. C'est encore pire - encore une vidéo reçue hier soir -- avec un rendu plus réaliste.

Je vous le passee juste pour vous montrer à quel point ça peut avoir l'air naturel et réaliste. C'est entièrement une simulation du corps, utilisant de l'IA pour contrôler les muscles de ce corps. Un truc qu'on a fait pour rire, nous avons créé une scène de cascade un peu plus complexe, et l'une des cascades les plus célèbres c'est quand James Bond saute à l'élastique du haut d'un barrage en Suisse. Voici un court extrait.

Oui vous le voyez là. Ils ont utilisé un vrai cascadeur. C'était une cascade très dangereuse. Je crois que le Sunday Times l'a élue comme l'une des cascades les plus impressionnantes. On a regardé notre personnage et on s'est demandé, "Peut-on le faire nous même?" Peut-on utiliser la simulation physique du personnage, de l'intelligence artificielle, donner au personnage cette intelligence artificielle, contrôler ses muscles artificiels, simuler le saut depuis le barrage, la chute qui suit, et le rattraper par l'élastique? On l'a fait. Ça a pris 2 heures environ, pour créer la simulation. Et voilà le résultat. On pourrait l'améliorer. C'est un début, et on a juste fait ça pour rire, pour voir ce qu'on pouvait en tirer. Mais nous avons découvert par la suite que cette approche sur laquelle on se base a un pouvoir incroyable. Les simulations nous surprennent nous-même! Très souvent on obtient un comportement inattendu.

Il y a tellement de choses que l'on peut faire avec ça. La première chose, c'est les cascadeurs virtuels. Plusieurs studios utilisent ce logiciel pour créer des cascadeurs virtuels, et on va les voir à l'écran bientôt, dans de grandes productions. La deuxième chose c'est les jeux vidéos. Grâce à cette technologie les jeux vidéos vont évoluer graphiquement. Pour la première fois les acteurs seront vraiment interactifs, avec de vrais corps qui réagissent. Je crois que ça va être vraiment intéressant. Probablement les jeux de sports en premier, qui vont devenir beaucoup plus interactif. Mais ce qui me plaît particulièrement c'est d'utiliser cette technologie dans les mondes en ligne, comme celui que Tom Melcher nous a montré par exemple. Le degré d'interactivité que vous allez avoir sera totalement différent de ce qui se fait actuellement.

La troisième chose c'est pour la simulation. Plusieurs entreprises nous ont contactés, et un projet qui nous intéresse particulièrement et commence le mois prochain, est d'utiliser notre technologie de marche pour aider les chirurgiens opérant sur des enfants atteints d'infirmité motrice cérébrale, à prédire le résultat de ces opérations. Vous le savez peut être, il est très difficile de prédire le résultat d'une opération visant à essayer de corriger la démarche.

Je crois qu'on dit qu'au mieux le résultat est imprévisible, c'est ce que les gens pensent actuellement. Nous voulons permettre aux chirurgiens d'utiliser notre logiciel comme un outil. Nous allons simuler la démarche d'un enfant et le chirurgien va pouvoir travailler sur cette simulation et essayer différentes choses pour améliorer cette démarche avant de s'engager dans l'opération. C'est un projet qui nous intéresse particulièrement, et qui commence le mois prochain. Et pour conclure, ce n'est que le début. On ne peut simuler qu'un certain nombre de comportements actuellement. L'IA n'est pas assez bonne pour un corps humain tout entier. Le corps oui, mais pas toutes les capacités motrices. Je pense qu'on aura atteint l'objectif si on peut simuler un ballet. Actuellement on ne peut pas mais je suis convaincu qu'on y arrivera un jour.

On a quand même involontairement un danseur, la dernière chose à vous montrer. C'est une ébauche d'IA, produite et évoluée -- enfin à moitié évoluée -- pour gérer l'équilibre en gros. On frappe le bonhomme et il est sensé se rattraper. C'est ce qu'on pensait qu'il allait se passer. Mais voilà ce qui en est ressorti.

(musique)

Bizarrement il a pas de tête. Je sais pas trop pourquoi. Ce n'est pas quelque chose que l'on a fait là. Il s'est mis à danser tout seul. Je dois dire qu'il danse même mieux que moi! Et après quelques temps -- je crois qu'il atteint l'orgasme à la fin. Voilà!

(rires)

Tout ça s'est fait automatiquement. On a rien touché. C'est juste la simulation qui créé ça elle même. C'est juste --

(applaudissements)

Merci. Pas encore John Travolta mais on y travaille. Merci beaucoup. Merci.

(applaudissements)

Chris Anderson: Incroyable. C'était vraiment incroyable.

Torstein Reil: Merci.