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Fourmis et robots
par C. Ronald Kube

Va voir la fourmi, paresseux !
Observe ses mœurs et deviens sage :
elle qui n’a ni magistrat,
ni surveillant, ni chef,
durant l’été elle assure sa provende,
et amasse, au temps de la moisson, sa nourriture.
— Proverbes, 6 :6-8

C’était dans les années 60. J’avais huit ans. Les robots m’obsédaient. Je n’avais ni les connaissances ni l’habileté pour construire les créatures qui habitaient mon esprit (ou celles que je voyais à la télévision), mais je savais comment utiliser des ciseaux et de la colle ! Mon premier robot avait des bras et des jambes, un corps et une tête, faits entièrement de carton. Il n’était pas très joli et ne pouvait rien faire d’autre que se tenir droit debout.

Pourtant, j’étais fier de mon robot. Il était inutile, oui, mais il avait une raison d’être : il exprimait mon désir de création. Ce n’était pas assez. Au delà de ce simple désir, il y en avait un autre : celui de créer quelque chose d’utile.

La création, qu’elle soit artistique ou robotique, peut toujours tirer son inspiration de l’observation de la nature. Ce qui me fascinait depuis mes débuts comme scientifique, c’était l’étude des exemples d’intelligence supérieure dans la nature et l’exploration de l’évolution de l’intelligence humaine. Cette démarche pouvait nous aider à construire des robots intelligents, capables peut-être de se réveiller un jour et de nous aider à faire de notre monde un endroit plus agréable où vivre et créer.

Comme la plupart des enfants, j’ai toujours aimé observer les fourmis. Ces bestioles sont assez intelligentes lorsqu’on les considère sous l’angle du groupe. Elles peuvent construire des nids aux formes bien définies et cela sans contremaître. Comment y arrivent-elles ? Où réside leur intelligence commune?

Une fourmi, individuellement, semble être une piètre chose, mais, collectivement, les fourmis peuvent accomplir des choses extraordinaires, comme le transport en groupe. Quand elles transportent de la nourriture vers leur nid, certaines fourmis poussent, d’autres tirent, parfois au détriment les unes des autres. D’autres encore vont et viennent sans participer à l’effort collectif. Pourtant, malgré cette apparente confusion, la nourriture finit toujours par se rendre au nid.

Pendant trente ans, la science a essayé de construire un robot intelligent — sans grand succès. En fait, une fourmi se déplace dans son environnement avec une agilité inégalée, que même le robot le plus perfectionné ne peut arriver à copier. Les robots les plus intelligents sont capables de suivre un sentier durant la nuit en utilisant un dispositif de pistage qui délimite le sentier avec une caméra qui différencie la surface du sentier de celle du gazon. Mais dès que le soleil se lève, le robot commence à suivre les ombres des arbres. Stupides robots !

J’avais 31 ans quand mes collègues et moi nous sommes souvenus des fourmis. Nous nous sommes demandés si, afin d’accomplir une tâche, un système de plusieurs robots « simples » pouvait être organisé comme une colonie de fourmis. Nous avons décidé de les construire et de les tester pour voir si une intelligence collective allait se manifester. La synergie créerait peut-être une intelligence commune supérieure aux intelligences individuelles limitées.

Cette fois-là, nous avons construit nos robots à l’aide d’actionneurs, de moteurs et de circuits. Des détecteurs leur servaient d’yeux. Bien que fort laids, ils travaillaient comme des fourmis. Nos robots n’étaient plus inutiles : ils pouvaient pousser une boîte entre deux objets. Comme les fourmis, certains poussaient, d’autres tiraient, d’autres enfin se promenaient. Même si le chemin que les robots empruntaient n’était jamais droit, la boîte se retrouvait toujours au bon endroit : c’était une petite victoire, mais réelle néanmoins.

Quelques années plus tard, la NASA envisagea de construire sur la lune des systèmes qui utiliseraient l’énergie solaire. Ils invitèrent des spécialistes en robotique à Washington, où, pendant trois jours, avec des experts du domaine spatial, on discuta de la façon de construire une colonie de robots capables d’assembler une batterie d’énormes cellules solaires. Ces robots devaient pouvoir extraire les matières premières du sol de la lune, les transformer ensuite en composantes, puis assembler celles-ci en structures de quelques kilomètres de long. Un défi des plus stimulants !

Dans l’espoir d’en apprendre davantage sur leurs secrets, nous continuons d’être à l’écoute de la nature et des fourmis. Si nous voulons trouver une source d’énergie qui pourrait servir l’humanité sans gaspillage, nous devons considérer leurs méthodes. Pour atteindre ce but, la science doit peut-être aussi reconnaître la beauté que l’art perçoit dans la nature. Ensemble, l’art et la science pourront peut-être un jour recréer l’intelligence de la nature et nous aider à comprendre que ce que nous cherchons se trouve littéralement sous nos pieds, chez la modeste fourmi…

Ronald C Kube est professeur adjoint au département des sciences informatiques à l'Université d'Alberta. Sa recherche porte sur la robotique collective et les systèmes intelligents.

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