Innovation / Voitures autonomes : elles n’aiment pas les panneaux vandalisés

Le panneau STOP a, partout dans le monde, la forme d’un octogone régulier (rouge) pour le rendre directement identifiable, même s’il est délavé, vandalisé, taggué ou abîmé. En effet, c’est le seul panneau de cette forme. Un conducteur peut donc le reconnaître sans peine face aux autres signalisations. Ce n’est pas le cas d’une voiture autonome comme l’ont prouvé trois chercheurs de l’Université de Washington et leurs cinq confrères de trois autres universités américaines avec qui ils ont collaboré. Quelques autocollants sur un panneau STOP n’ont pas permis à « l’intelligence artificielle » de le voir. Pire, elle y voyait une limitation de vitesse à 45 mph (72 km/h).

Question d’algorithmes

La reconnaissance de la signalisation fonctionne avec un réseau neuronal capable d’apprendre à reconnaître les panneaux sur base d’algorithmes complexes. L’équipe de chercheurs a utilisé cet algorithme pour apprendre 17 signalisations au système sur base de 4600 images. Une méthode classique d’apprentissage. Après ce travail d’apprentissage où il a « vu » certains panneaux des centaines de fois, l’ordinateur a, en principe, la base suffisante pour ensuite les identifier et les reconnaître dans n’importe quel environnement. Il doit alors envoyer au système de conduite autonome le comportement à adopter…

Autocollants

Les chercheurs taquins ont piégé le système en changeant la couleur mais aussi en mettant des autocollants « LOVE » ou « HATE » ou en appliquant de petits stickers colorés. Un être humain y reconnaît systématiquement le panneau STOP. Par contre, l’algorithme s’est toujours trompé. Dans un cas, il a même estimé, avec une certitude à 70 %, qu’il s’agissait d’une limitation de vitesse à 45 mph (72 km/h). Dès lors, si le système contrôlait une voiture en conduite urbaine, il l’aurait fait accélérer au lieu de l’arrêter au carrefour. Note : aux États-Unis, les limitations de vitesse sont soit sur des panneaux rectangulaires soit associés à un signal de danger carré sur pointe.

Danger

Une autre expérience a également montré des failles. Elle mettait cette fois l’algorithme de la reconnaissance de signalisation face à un panneau indiquant un virage (carré jaune sur pointe avec une flèche noire). Celle-ci était partiellement recouverte. Le système y voyait une « ligne ajoutée » perturbatrice mais aussi, surtout avec un damier en dégradé sur la flèche, un STOP. Et donc, la voiture pourrait face à ce panneau tagué s’arrêter brutalement au lieu d’entamer le virage ! Heureusement, le logiciel de conduite autonome tient aussi compte d’autres éléments comme la localisation sur la cartographie et des indications reçues par les capteurs et les caméras. Ce qui pourrait tout de même provoquer une « erreur » capable de gêner la progression en toute sécurité du véhicule.

Améliorer

Le but de cette étude est bien sûr de mettre en avant des problèmes susceptibles de perturber l’intelligence artificielle des voitures autonomes dans le but de la perfectionner. Il faudrait donc améliorer leur apprentissage (ou les algorithmes) pour détecter les panneaux vandalisés, taggués ou usés. Et lui apprendre aussi qu’on ne peut pas s’arrêter sur une autoroute qui tourne, ou rouler à 72 km/h à la fin d’une petite rue à l’approche d’un carrefour, ou encore de rouler à 100 km/h en ville, ou bien de confondre une interdiction avec une obligation. Un travail d’autant plus complexe que les signalisations ne sont pas toutes harmonisées et que les autorités publiques (surtout locales) et les gestionnaires de chantier ne respectent d’ailleurs pas toujours la typographie, les signes et les icones officiels sur les panneaux routiers.