L'Institut de recherche Toyota (TRI) est une filiale de recherche et de développement scientifique de Toyota Motor Corporation. Il se concentre sur le développement de technologies dans l'intelligence artificielle (IA), l'automatisation des véhicules, la science des matériaux et la robotique. L'institut vise à combler le fossé entre la recherche fondamentale et les applications pratiques dans la mobilité et la fabrication, en opérant comme une entité distincte au sein de la structure plus large de Toyota.
Le TRI a été créé en 2016 avec un investissement d'un milliard de dollars sur cinq ans, signe de l'engagement de Toyota envers l'avancement de l'IA et de la robotique. Son premier directeur général a été Gill Pratt, roboticien et ancien responsable à la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). Le siège de l'institut est situé à Los Altos, en Californie, avec des bureaux supplémentaires à Cambridge, dans le Massachusetts, et auparavant à Ann Arbor, dans le Michigan.
Axes de recherche
Le programme de recherche du TRI couvre plusieurs domaines, avec un accent principal sur l'intelligence artificielle et son application à la robotique et à la mobilité. L'institut travaille sur des techniques d'apprentissage automatique, notamment l'apprentissage profond et les réseaux de neurones, afin de développer des systèmes capables de perception, de décision et de contrôle. Un domaine clé est l'IA centrée sur l'humain, qui vise à améliorer la sécurité et l'autonomie des conducteurs grâce à des technologies qui comprennent et prédisent le comportement humain.
En robotique, le TRI explore à la fois la manipulation physique et les plateformes mobiles. L'institut a développé des robots conçus pour des tâches ménagères, comme le nettoyage et la manipulation d'objets, ainsi que des recherches sur la locomotion bipède et sur roues. Ces efforts s'alignent sur la vision plus large de Toyota d'utiliser la robotique pour soutenir les populations vieillissantes et améliorer la qualité de vie, en particulier dans les environnements domestiques et de soins de santé.
La science des matériaux est un autre pilier du travail du TRI. Les chercheurs étudient des matériaux avancés pour les batteries, les piles à combustible et les composants légers, visant à améliorer l'efficacité énergétique et la durabilité des véhicules. Cela inclut des travaux sur les batteries à semi-conducteurs et de nouveaux catalyseurs, qui pourraient réduire la dépendance aux éléments rares ou coûteux.
Automatisation et sécurité des véhicules
L'automatisation des véhicules est un axe central, le TRI contribuant au développement par Toyota de systèmes de conduite autonome. L'institut mène des recherches sur la perception, la fusion de capteurs et les algorithmes de décision, utilisant souvent des grands modèles de langage et des architectures de transformeurs pour traiter des scénarios de conduite complexes. Le travail du TRI met l'accent sur une approche de « gardien », où l'IA assiste les conducteurs plutôt que de les remplacer entièrement, en priorisant la sécurité et la supervision humaine.
L'institut a développé des environnements de simulation pour tester les systèmes de conduite automatisée dans des contextes virtuels, réduisant ainsi le besoin d'essais physiques coûteux et risqués. Il collabore également avec des institutions académiques, notamment le Laboratoire d'informatique et d'intelligence artificielle du MIT et le Laboratoire d'IA de Stanford, pour faire progresser la recherche fondamentale dans ces domaines.
Évolution organisationnelle
En 2018, Toyota a créé le Toyota Research Institute – Advanced Development (TRI–AD), une filiale basée à Tokyo, en tant que coentreprise avec Denso et Aisin. Le TRI–AD a été créé pour unifier et renforcer le développement logiciel de Toyota pour la conduite automatisée et la sécurité, en complément de la recherche plus exploratoire du TRI. En janvier 2021, le TRI–AD s'est développé et a créé séparément Woven Planet Holdings, Inc. (aujourd'hui Woven by Toyota, Inc.), qui se concentre sur les plateformes de mobilité et l'infrastructure logicielle.
Cette restructuration a permis au TRI de se concentrer sur la recherche à long terme, tandis que Woven by Toyota gère le développement orienté produit. Le TRI continue d'opérer en tant qu'entité de recherche, publiant des résultats et s'associant à des organisations externes pour accélérer l'innovation.
Impact et collaborations
Le TRI a apporté des contributions notables à la recherche en IA, en particulier dans des domaines comme l'apprentissage par imitation et l'apprentissage par renforcement. Ses travaux sur les modèles génératifs et l'IA générative ont influencé des applications automobiles et non automobiles. L'institut a également collaboré avec des chercheurs d'OpenAI et de Google DeepMind lors de conférences et de projets communs, bien que les collaborations spécifiques ne soient pas divulguées publiquement.
En robotique, le projet de robot domestique du TRI, qui vise à effectuer des tâches comme essuyer des surfaces et ramasser des objets, a démontré des avancées pratiques en manipulation. L'institut explore également l'apprentissage automatique pour la découverte de batteries, utilisant l'IA pour cribler des matériaux potentiels plus rapidement que les méthodes traditionnelles.
L'influence du TRI s'étend aux discussions politiques sur la sécurité et l'éthique de l'IA, Pratt intervenant fréquemment sur le développement responsable des systèmes autonomes. Les travaux de l'institut ont été cités dans la littérature académique et les rapports industriels, s'imposant comme un acteur clé de l'IA appliquée.
Orientations futures
Depuis le milieu des années 2020, le TRI continue d'étendre ses recherches dans des domaines tels que l'interprétabilité des réseaux de neurones et l'informatique économe en énergie. L'institut explore des moyens de réduire le coût computationnel des modèles d'IA, afin de les rendre adaptés aux systèmes embarqués dans les véhicules. Il étudie également l'interaction homme-robot, visant à créer des robots capables d'apprendre par démonstration et de s'adapter à des environnements non structurés.
La vision à long terme du TRI s'aligne sur l'objectif de Toyota d'atteindre la neutralité carbone et d'améliorer la mobilité pour tous. En intégrant l'IA, la robotique et la science des matériaux, l'institut cherche à relever les défis du stockage d'énergie, de la conduite autonome et de la robotique personnelle, remodelant potentiellement l'avenir des transports et de la vie quotidienne.