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15 déc.

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A la découverte des labos

Coopérer en s'inspirant de l'intelligence collective animale

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Avec le développement d’internet et des réseaux sociaux, nous sommes de plus en plus submergés d’informations ; mais il est souvent difficile de déterminer celles qui nous permettraient de mieux coopérer ou d’accroitre la fiabilité de nos décisions. Depuis quatre ans, une équipe pluridisciplinaire constituée d’éthologues, de physiciens, d’informaticiens et d’économistes cherche à comprendre les mécanismes permettant à des groupes humains de développer certaines formes d’intelligence collective. Leur source d’inspiration : les étonnantes capacités de certaines sociétés animales (insectes sociaux, nuées d’oiseaux, bancs de poissons…) à résoudre collectivement des problèmes au moyen d’interactions simples directes ou indirectes entre les individus.

© David Villa, Science Images CNRS

© David Villa, Science Images CNRS

Munis chacun de capteurs de mouvement, ils sont un peu plus d’une vingtaine à bavarder dans la salle, passant de l’un à l’autre, s’arrêtant puis repartant. Un cocktail sur le campus ? C’est l’apparence que cela donne. Mais en réalité, les personnes présentes sont suivies en continu. Elles participent à une expérience scientifique. A chaque fois qu’un de leur capteur émet un signal sonore, elles savent que leur entourage immédiat n’appartient pas au groupe qu’on leur a attribué. Il faut qu’elles se déplacent pour se rapprocher des individus qui appartiennent à leur groupe ce qui entrainera l’arrêt des bips sonores.

« Nous étudions la vitesse à laquelle les participants vont réussir à se regrouper, selon la manière dont on les informe sur leur voisinage. Pour aboutir le plus rapidement possible, les capteurs doivent-ils émettre un signal juste quand leur voisin immédiat n’est pas du bon groupe ou bien quand la majorité des k premiers voisins appartiennent à l’autre groupe ? Si on leur donne trop peu d’informations, c’est à dire lorsque k est petit (k=1 ou 3) le processus sera long, mais si on leur en donne trop, lorsque k est grand (k=11 ou 13) ils seront noyés et ne parviendront pas à agir de manière adéquate », explique Guy Theraulaz, directeur de recherches CNRS au Centre de Recherche sur la Cognition Animale (CRCA) et l’un des responsables du projet Smartcrowd.

Les comportements collectifs animaux constituent son domaine de recherche. « Certaines études ont montré que les étourneaux avaient besoin de repérer comment agissaient les 7 ou 8 congénères les plus proches pour coordonner leurs déplacements et réaliser d’étonnantes chorégraphies aériennes », dit-il. De même les fourmis parviennent à construire des nids complexes et à réaliser des choix optimaux en échangeant des informations éphémères, grâce à leurs phéromones. Ces espèces ont développé au cours de leur évolution des formes très élaborées d’intelligence collective reposant sur des réseaux d’interactions au cours desquelles les insectes échangent un petit nombre d’informations pertinentes qui leur permettent de se coordonner. « Les hommes ont beaucoup à apprendre de la manière dont ces sociétés traitent collectivement l’information et coordonnent leurs actions », affirme le chercheur.

Depuis plusieurs années, son laboratoire coopère avec le Laboratoire de Physique Théorique (LPT) pour étudier les mécanismes comportementaux et cognitifs impliqués dans la coordination des nages de bancs de poissons. Leur travail a déjà donné lieu à plusieurs publications. Des économistes de la Toulouse School of Economics (TSE) et des informaticiens du Laboratoire d’Analyse et d’Architecture des Systèmes (LAAS) intéressés par les réseaux d’interaction et la maximisation des performances des groupes grâce à des échanges optimisés d’information, les ont rejoints. Pour ces expériences, les chercheurs du LAAS ont développé des outils de capture du mouvement permettant de mesurer les interactions sociales de groupes en déplacement mais également de délivrer en temps réel des informations à chaque participant qui vont dépendre de leur environnement immédiat.

« Notre idée est d’arriver à développer des interfaces numériques permettant de faciliter et optimiser les décisions individuelles et collectives grâce à des informations précisément filtrées. Actuellement, beaucoup d’applications sur internet ou smartphones proposent des palmarès, pour aider à choisir, que ce soit un restaurant, un film ou une machine à laver. Mais ces « rankings » sont moyennement fiables. Notre objectif est de proposer des méthodes nouvelles permettant d’agréger des expertises complémentaires d’individus, en s’inspirant de certains processus utilisés par les animaux sociaux pour résoudre collectivement des problèmes », explique Guy Theraulaz.

 
  • Pour aller plus loin
Site internet du projet SOUK (Spatialy Observing hUman Kinetics)
Site internet du CRCA (unité mixte de recherche CNRS / UT3)
Site internet du LPT (unité mixte de recherche CNRS / UT3)
Site internet du LAAS (unité propre CNRS)
Site internet de TSE
Page personnelle de Guy Theraulaz

Dates
le 7 juillet 2016

Date de mise à jour 25 janvier 2017


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