Des expériences de psychologie du développement sur l'utilisation d'outils montrent que la capacité des nourrissons à utiliser un outil semblable à un râteau pour récupérer un jouet apparaît assez soudainement vers 18 mois. Nous utilisons un modèle de robotique du développement pour proposer et tester deux hypothèses alternatives pour expliquer cette énigme. Les deux hypothèses reposent sur les hypothèses selon lesquelles l'utilisation d'un outil implique des processus comportementaux orientés vers un objectif, guidés par l'objectif de récupérer le jouet, et que « comprendre comment utiliser un outil » signifie acquérir la capacité d'assembler une séquence d'actions pour atteindre l'objectif (par exemple, « accrocher » puis « récupérer » le jouet). La première hypothèse est que la capacité d'utilisation de l'outil émerge lorsque le nourrisson développe suffisamment de capacités de planification. La deuxième hypothèse est que la capacité émerge lorsque le système de motivation intrinsèque du nourrisson se développe et rend le jeu avec quelques objets suffisamment intéressant pour que le nourrisson joue avec des objets similaires à l'outil à la maison et acquière ainsi les actions nécessaires pour récupérer le jouet dans le laboratoire. Ces hypothèses sont testées à travers une architecture de réseau neuronal contrôlant un robot humanoïde simulé testé avec la tâche tool-rake. Compte tenu des hypothèses formulées dans le modèle, les résultats montrent que les deux hypothèses peuvent reproduire le comportement moyen des nourrissons, mais que seule l'hypothèse de la motivation intrinsèque peut reproduire l'amélioration soudaine de l'utilisation des outils.

Los experimentos de psicología del desarrollo sobre el uso de herramientas muestran que la capacidad de los bebés para usar una herramienta similar a un rastrillo para recuperar un juguete surge de repente alrededor de los 18 meses. Utilizamos un modelo de robótica del desarrollo para proponer y probar dos hipótesis alternativas para explicar este enigma. Ambas hipótesis se basan en la suposición de que el uso de herramientas implica procesos de comportamiento dirigidos a objetivos guiados por el objetivo de recuperar el juguete, y que "comprender cómo usar una herramienta" significa adquirir la capacidad de armar una secuencia de acciones para lograr el objetivo (por ejemplo, "enganchar" y luego "recuperar" el juguete). La primera hipótesis es que la capacidad de uso de herramientas surge cuando el bebé desarrolla suficientes capacidades de planificación. La segunda hipótesis es que la habilidad surge cuando el sistema de motivación intrínseca del bebé se desarrolla y hace que jugar con un par de objetos sea lo suficientemente interesante como para que el bebé juegue con objetos similares a la herramienta en casa y así adquiera las acciones necesarias para recuperar el juguete en el laboratorio. Estas hipótesis se prueban a través de una arquitectura de red neuronal que controla un robot humanoide simulado probado con la tarea de rastrillo de herramientas. Dadas las suposiciones realizadas en el modelo, los resultados muestran que ambas hipótesis pueden reproducir el comportamiento promedio de los bebés, pero solo la hipótesis de motivación intrínseca puede reproducir la mejora repentina en el uso de herramientas.

Developmental psychology experiments on tool use show that infants' capacity to use a rake-like tool to retrieve a toy arises quite suddenly around 18 months. We use a developmental-robotics model to propose and test two alternative hypotheses to explain this conundrum. Both hypotheses rely on the assumptions that tool use involves goal-directed behavior processes guided by the goal of retrieving the toy, and that "understanding how to use a tool" means acquiring the capacity to assemble a sequence of actions to accomplish the goal (e.g., to "hook" and then "retrieve" the toy). The first hypothesis is that the tool-use ability emerges when the infant develops enough planning capabilities. The second hypothesis is that the ability emerges when the infant's intrinsic motivation system develops and makes playing with a couple of objects interesting enough so that the infant plays with objects similar to the tool at home and thus acquires the actions needed to retrieve the toy in the lab. These hypotheses are tested through a neural-network architecture controlling a simulated humanoid robot tested with the tool-rake task. Given the assumptions made in the model, the results show that both hypotheses can reproduce the average behavior of infants but only the intrinsic-motivation hypothesis can reproduce the sudden tool-use improvement.

تُظهر تجارب علم النفس التنموي على استخدام الأدوات أن قدرة الرضع على استخدام أداة تشبه المجرفة لاسترداد لعبة تنشأ فجأة حوالي 18 شهرًا. نستخدم نموذج الروبوتات التنموية لاقتراح واختبار فرضيتين بديلتين لشرح هذا اللغز. تعتمد كلتا الفرضيتين على الافتراضات القائلة بأن استخدام الأداة ينطوي على عمليات سلوكية موجهة نحو الهدف تسترشد بهدف استرداد اللعبة، وأن "فهم كيفية استخدام الأداة" يعني اكتساب القدرة على تجميع سلسلة من الإجراءات لتحقيق الهدف (على سبيل المثال، "ربط" ثم "استرداد" اللعبة). الفرضية الأولى هي أن القدرة على استخدام الأداة تظهر عندما يطور الرضيع قدرات تخطيط كافية. الفرضية الثانية هي أن القدرة تظهر عندما يتطور نظام التحفيز الداخلي للرضيع ويجعل اللعب مع اثنين من الأشياء مثيرًا للاهتمام بما فيه الكفاية بحيث يلعب الرضيع بأشياء مماثلة للأداة في المنزل وبالتالي يكتسب الإجراءات اللازمة لاسترداد اللعبة في المختبر. يتم اختبار هذه الفرضيات من خلال بنية الشبكة العصبية التي تتحكم في روبوت محاكاة بشري تم اختباره بمهمة مسح الأدوات. بالنظر إلى الافتراضات الواردة في النموذج، تظهر النتائج أن كلتا الفرضيتين يمكن أن تعيد إنتاج متوسط سلوك الرضع ولكن فقط فرضية الدافع الجوهري يمكن أن تعيد إنتاج التحسن المفاجئ في استخدام الأداة.