Dr. Guy Théraulaz, Directeur de Recherches au CNRS,Docteur en Neurosciences et en éthologie, dirige l'équipe "Comportements collectifs : éthologie et modélisation" auCentre de Recherches sur la Cognition Animale à l'Université Paul Sabatier à Toulouse. Ses recherches portent sur les comportementscollectifs dessociétés animales et les phénomènes d'intelligence collective.Depuis 10 ans il travaille également à la conception de nouvelles techniquesinspirées du comportements des insectes sociaux en informatique et enrobotique. En 1996, il a reçu la médaille de Bronze du CNRS pour sestravaux sur l'Intelligence en essaim. Il est l'auteur d'une centained'articles scientifiques. Il est par ailleurs co-éditeur et co-auteur dequatre ouvrages.
Insectes sociaux : Conception par assemblage
Les insectes sociaux, abeilles, fourmis, guêpes et termitesconstruisent collectivement des nids d'une remarquable complexité. Ces
constructions collectives ne pourraient exister sans qu'intervienne une
forme de coordination entre les individus. Ces dernières années de nombreux
travaux ont montré que les phénomènes de coordination des activités,
observés chez les insectes sociaux reposaient sur des mécanismes
auto-organisés. L'auto-organisation caractérise des processus au cours
duquel des structures émergent au niveau collectif, à partir de la
multitude des interactions entre individus, sans être codées explicitement
au niveau individuel. Ce principe explicatif permet de montrer que la
complexité des structures produites collectivement ne résulte pas
nécessairement d'une complexité comportementale et cognitive au niveau
individuel mais qu'elle peut spontanément émerger à partir d'interactions
entre des individus dont les comportements sont relativement "simples". Une
autre classe de mécanismes de coordination largement utilisée par les
insectes dans leur activité bâtisseuse repose sur des processus
stigmergiques impliquant une succession de stimuli-réponses qualitativement
différents. C'est ce type de processus que l'on retrouve au cõur de la
construction des nids chez les guêpes sociales. Pour étudier ces processus
de construction distribuée chez les guêpes sociales on utilise un modèle
formel appelé essaim sur réseau, dans lequel les guêpes sont représentées
par des agents qui se déplacent aléatoirement sur un réseau tridimensionnel
et ne possèdent aucune représentation globale de l'architecture qu'ils
construisent. Il apparaît, dans le cadre de ce modèle, que seuls certains
algorithmes comportementaux possédant des propriétés spécifiques produisent
des architectures cohérentes, et que le processus de coordination des
activités individuelles de construction limite très fortement les types
d'architectures réalisables. Ce résultat permet de définir les conditions
de stabilité d'un vaste ensemble de processus de morphogenèse dont la
logique est similaire à celle utilisée par les guêpes pour construire leur
nid. Aujourd'hui, les modèles de comportements collectifs des insectes
sociaux fournissent aux informaticiens et roboticiens des méthodes
puissantes pour la conception d'algorithme d'optimisation et de contrôle
distribué. Ce nouveau domaine de recherche appelé Intelligence en Essaim a
pour objet de transformer la connaissance que les éthologues ont des
capacités collectives de résolution de problèmes des insectes sociaux en
techniques artificielles de résolution de problèmes, dans lesquelles le
modèle sous-jacent d'intelligence est l'intelligence collective d'une
colonie d'insectes. Ces techniques sont aujourd'hui appliquées à tout un
ensemble de problèmes scientifiques et techniques. En plus de leur
capacité, déjà surprenante à résoudre un large spectre de problèmes "
statiques ", ces techniques offrent souvent un certain degré de flexibilité
et de robustesse dans des environnements dynamiques.BibliographieBonabeau, E. & Theraulaz, G. (eds.). 1994. Intelligence Collective. Hermès,
Paris, 288 p.
Theraulaz, G. & Spitz, F. (eds.). 1997. Auto-organisation et comportement.
Hermès, Paris, 320 p.
Bonabeau, E., Dorigo, M. & Theraulaz, G. 1999. Swarm Intelligence: From
Natural to Artificial Systems. Oxford University Press.
Camazine, S., Deneubourg, J.L., Franks, N., Sneyd, J., Theraulaz, G. &
Bonabeau, E. 2001. Self-Organization in Biological Systems. Princeton
University Press.