Prise seule, une fourmi fait ce qu'elle peut : taille minuscule, intelligence pas exceptionnelle, etc. Et pourtant, vous le savez : lorsque les fourmis agissent en groupe, elles peuvent obtenir des résultats étonnants. Harvard le sait aussi, où les chercheurs ont développé des robots capables de reproduire le comportement coopératif des fourmis pour résoudre indépendamment des problèmes complexes.
Aide! Ils vont nous envahir !
Avant de paniquer, réfléchissez-y. Après tout, même les fourmis sont basées sur des algorithmes. Des algorithmes comportementaux, pour être précis. En fait, chaque fourmi accomplit son rôle sans penser à la tâche spécifique, mais en suivant une série d'« instincts » qui la guident vers des résultats d'ingénierie surprenants, comme la création de tunnels souterrains ou la construction de ponts. Comment les fourmis se coordonnent-elles si parfaitement ? Ils communiquent entre eux grâce à des antennes et laissent des traces de phéromones pour partager des informations et s'orienter.
La recherche : première phase
L'équipe de Harvard a commencé son étude en impliquant des fourmis dans une première expérience à petite échelle. Ils les placèrent dans une sorte d'enclos circulaire entouré d'un doux mur de sable. Oui, une prison, vous avez bien deviné.
Au départ, les fourmis se déplaçaient au hasard, mais bientôt certaines d'entre elles ont commencé à creuser dans les murs par endroits dispersés : puis, soudain, la magie. Un changement stratégique total.
Les fourmis ont commencé à interagir davantage dans des zones spécifiques. Autrement dit, ils ont commencé à se rencontrer dans ces lieux précis « d'échange d'informations ». Cela les a ensuite amenés à travailler ensemble en un point précis et à creuser un tunnel plus grand d'où ils « s'échappent ». Collaboration, organisation du travail, objectif atteint. Ok, là biomimétisme a quelque chose de nouveau à nous apprendre.
Phase deux : les Rants, fourmis robots, sont nées
À partir de l’observation de la première expérience, les chercheurs ont commencé à obtenir des éléments pour la création de modèles mathématiques décrivant le comportement des fourmis. Et à partir des modèles, ils sont passés à la construction de RAnts, des « fourmis » robotiques ayant le comportement des vraies.
Pour communiquer entre eux, les RAnts n’émettaient pas de phéromones chimiques mais laissaient des champs lumineux, ou « photoromones », qui devenaient plus lumineux au fur et à mesure du passage des robots.
Les Rants ont été programmés pour suivre trois règles simples : Tout d'abord, suivez le gradient du champ photochromique. Deuxièmement, évitez les autres robots où la densité de champ était élevée. Troisièmement, ramassez les obstacles là où la densité était élevée et déplacez-les vers les zones à faible densité.
Résultat? Les règles mises en œuvre dans RAnts leur permettaient de coopérer un peu comme des fourmis. Lorsqu’ils furent également mis « en prison », les robots comprirent rapidement que le meilleur moyen de s’échapper était de travailler ensemble pour se concentrer sur un seul point de fuite.
Voir par vous-même.
Fourmis robots, à quoi peuvent-elles mener ?
Imaginez avoir une armée de robots simples mais travailleurs, capables d'effectuer des tâches complexes en parfaite synchronisation - tout comme un essaim de fourmis. Voici ce qui pourrait devenir possible grâce à cette nouvelle technique.
L'équipe de Harvard à l'origine de la recherche soutient que cette méthode pourrait être utilisée à plus grande échelle, impliquant des centaines de robots à des fins diverses. De plus, un tel système permettrait de terminer un travail même en cas de dysfonctionnements de certains robots.
« Nous avons montré comment le travail coopératif peut partir de simples règles comportementales. Une méthode comme celle-ci peut être appliquée pour résoudre des problèmes même très complexes tels que la construction, la recherche, le sauvetage et la défense », dit-il. S Ganga Prasat, co-auteur de l'étude.
La recherche a été publiée dans la revue eLife, je te le mets en lien ici. Et attention à ne pas laisser de miettes autour.
