L’intelligence en essaim dans les systèmes naturels et artificiels

Conférence de Guy Theraulaz dans le cadre du séminaire Humanibots (2022-2023).

De très nombreuses espèces animales vivant en groupes (certaines espèces de poissons, d’oiseaux, et d’ongulés) ou en sociétés organisées, comme les insectes sociaux, manifestent des formes d’intelligence collective parfois très élaborées. Ces capacités résultent d’interactions assez rudimentaires entre les individus au cours desquelles ces derniers échangent des informations. Malgré leur simplicité, ces interactions permettent à des groupes d’individus de traiter collectivement de l'information et de coordonner leurs actions. Ceci leur permet de résoudre une gamme très large de problèmes parfois assez complexes auxquels ces groupes d’individus sont confrontés quotidiennement.
Les recherches conduites dans mon équipe depuis plus de vingt-cinq ans, ont pour objectif de comprendre les mécanismes comportementaux et cognitifs qui sont impliqués dans ces phénomènes collectifs et de décrypter les interactions entre les individus grâce auxquelles ceux-ci peuvent coordonner leurs actions. Pour cela nous utilisons une méthodologie combinant étroitement expérimentation et modélisation, l'analyse des données expérimentales servant à construire des modèles mathématiques permettant de comprendre comment les interactions sociales permettent à des groupes d’animaux de coordonner leurs actions et de résoudre collectivement des problèmes qui très souvent dépassent les capacités propres de chaque individu. Ces modèles permettent ensuite la conception d’algorithmes biomimétiques d’optimisation et de contrôle distribué pour la robotique en essaim.

L'intervenant

Guy Theraulaz est directeur de recherches au CNRS et travaille au Centre de Recherches sur la Cognition Animale (CRCA) à Toulouse. Il est spécialiste des comportements collectifs des sociétés animales et humaines. Ses recherches sont à la croisée de l’éthologie et de la physique des systèmes complexes. Elles portent sur la capacité des insectes sociaux et d’autres espèces animales vivant en groupe ou en société à développer certaines formes d’intelligence collective.
Dès sa thèse soutenue en 1991 à l’Université d’Aix-Marseille, ses travaux l’ont très tôt conduit à interagir avec des chercheurs de disciplines très différentes : physique, informatique et robotique. De ces interactions est né un nouveau domaine de recherche l’intelligence en essaim dont un des objectifs est le développement de nouveaux algorithmes directement inspirés par la nature pour résoudre des problèmes d’optimisation en informatique et de contrôle en robotique collective. Ses travaux ont contribué largement au développement des recherches sur l'intelligence collective et les processus d’auto-organisation dans les sociétés animales. Il est l’auteur de plus d’une centaine d’articles scientifiques et de cinq ouvrages, parmi lesquels Swarm Intelligence: From Natural to Artificial Systems (Oxford University Press, 1999) et Self-Organization in Biological Systems (Princeton University Press, 2001).

En pratique

En visioconférence, ouvert à tous sans inscription.

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