eBabylone
.com
|
Un article de Wikipedia.y-project.com.
[] DéfinitionL'intelligence collective désigne les capacités cognitives d'une communauté résultant des interactions multiples entre des membres (ou agents). Ces derniers ne possèdent qu'une connaissance partielle de l'environnement et n'ont pas conscience de la totalité des éléments qui influencent le groupe. Des agents au comportement très simple peuvent ainsi accomplir des tâches très complexes grâce à un mécanisme fondamental appelé synergie. Sous certaines conditions particulières, la synergie créée par la collaboration fait émerger des facultés de représentation, de création et d'apprentissage supérieures à celles des individus isolés. Ce fait est très bien illustré par l'aphorisme 1 + 1 = 3. [] Caractéristiques des systèmes collectifs
[] L'intelligence collective naturelleL'intelligence collective s'observe principalement chez les insectes sociaux (fourmis, termites et abeilles), les animaux se déplaçant en formation (oiseaux migrateurs, bancs de poissons) et, dans une moindre mesure, les mammifères sociaux chassant en meute (loups, hyènes). Les points communs de ces diverses espèces sont exactement ceux qui caractérisent l'intelligence collective:
De ce point de vue, les mammifères chassant en meute tels que le loup ou la hyène sont moins représentative d'une réelle intelligence collective, car chaque individu est doué d'une capacité cognitive importante (au regard des insectes ou des oiseaux notamment) et possède une information globale assez importante (dans le cadre d'une chasse par exemple). Ce type d'intelligence se rapproche plus de l'organisation et de la coordination qu'on retrouve dans les sports d'équipe ou le travail collaboratif. D'autre part, le nombre d'individus n'est pas suffisamment élevé pour parler réellement d'un phénomène d'intelligence collective. [] Le cas des oiseaux migrateursLes oiseaux migrateurs doivent parcourir de très longues distances et ce, dans des conditions parfois difficiles. Ainsi, il est important pour eux d'optimiser leur déplacement en terme d'énergie dépensée. Les oies sauvagent adoptent des formations en V qui leur permettent d'étendre leur distance de vol de près de 70%, car chaque oiseau prend l'aspiration de son prédecesseur, comme le font les cyclistes. Le prix à payer est une perte en vitesse, puisqu'un individu seul vole en moyenne 24% plus vite qu'une volée. [] Les fourmis: un modèle naturel de résolution de problèmes distribuéLes fourmis, comme d'autres insectes sociaux, présentent des particularités qui rendent la vie en collectivité très profitable à l'espèce:
La colonie dans son ensemble est un système complexe stable et auto-régulé capable de s'adapter très facilement aux variations environmentales les plus imprévisibles, mais aussi et surtout de résoudre des problèmes, sans contrôle externe ou mécanisme de coordination central, de manière totalement distribuée. Les tâches accomplies par la colonie ne sont naturellement pas à la portée d'un individu seul ou d'un groupe identique dénué d'intelligence collective. Cela a permis aux fourmis de s'imposer partout sur le globe terrestre puisqu'on considère que la biomasse des fourmis est à peu près identique à celle de l'espèce humaine. [] La division des tâchesLes fourmis, ainsi que les abeilles ou les guêpes, ont la faculté de répartir dynamiquement les tâches en fonction des besoins de la colonie et ce, de manière totalement distribuée, sans aucun contrôle central. Chez les fourmis, le signe le plus ostensible d'une répartition effective des tâches au sein de la colonie est l'existence de castes, qui peuvent être de deux types: morphologiques et comportementales.
Un individu peut changer de caste au cours de sa vie, mais il devient aussi de plus en plus spécialisé au fil du temps. De la même manière, les individus les plus jeunes ont tendance à rester dans la fourmilière (nourrir la reine, les larves, s'occuper des ?ufs, etc.) tandis que les plus âgés s'aventurent à l'extérieur pour recueillir de la nourriture, chasser ou garder l'entrée du nid. [] Les mécanismes de division du travailLa division des tâches chez les insectes sociaux est totalement flexible: le nombre d'individus appartenant aux différentes castes et la nature des tâches à accomplir sont sujets à des changements constants durant la vie de la colonie. La proportion d'individus se consacrant à une tâche donnée varie en fonction des perturbations interne du nid et globales de l'environnement. Dans la mesure du possible, ce sont les individus les plus adaptés qui adoptent une tâche donnée, mais dans des cas extrêmes, même des individus de castes morphologiques inadaptées peuvent combler les besoins d'une tâche (par exemple, les ouvrières peuvent se mettre à défendre le nid si un manque de soldates se fait sentir). Comment est-ce que la colonie contrôle la proportion d'individus affectés à chaque tâche, étant donné qu'aucun individu ne possède de représentation globale des besoins de la colonie ? La flexibilité de la division du travail dépend de la flexibilité comportementale de chaque individu, dont un modèle biologique plausible est le concept de seuil de réponse. Selon ce modèle, chaque individu possède un seuil de réponse, plus ou moins élevé, pour chaque tâche à accomplir au sein de la colonie. Ces tâches sont autant de stimuli pour les individus, qu'ils soient visuels, phéromonaux ou d'une autre nature. Lorsqu'un stimuli dépasse le seuil de réponse d'un individu, ce dernier se met instinctivement à travailler pour réduire ce stimuli. Si l'on comparait cela au travail d'une ménagère, les stimuli seraient la vue du désordre ou les mauvaises odeurs. Lorsque ces dernières dépassent un certain seuil, la ménagère se consacrerait au rangement, ou au nettoyage. Lorsque le stimuli de la faim deviendrait trop important, elle se mettrait à manger. En outre, les seuils de réponse sont adaptifs: plus un individu se consacre à une tâche, plus le seuil associé baisse. L'individu se spécialise. [] Plus court cheminUne colonie doit s'alimenter pour survivre. Pour cela, les fourmis recherchent des sources de nourriture dans le voisinage du nid. Dans une première phase, elles errent de manière plus ou moins aléatoire. Lorsque une fourmi découvre une source de nourriture, elle retourne au nid en déposant des phéromones le long du chemin parcouru. Certaines espèces possèdent la faculté de revenir au nid très rapidement, grâce à un compas interne basé sur la polarisation de la lumière solaire, tandis que d'autres semblent plutôt s'orienter de mémoire. En chemin, la fourmi qui a découvert la source de nourriture recrute d'autres individus grâce aux phéromones déposées, mais aussi en réalisant des trophallaxies qui leur permettent d'évaluer la qualité de la source afin de choisir de suivre la piste ou non. De la même manière, un individu croisant une piste décidera de la suivre avec une certaine probabilité <math>p_1</math>. A leur tour, les individus recrutés déposent davantage de phéromones sur la piste suivie, ce qui la rendra encore plus attractive. Ce renforcement positif amène la colonie à se concentrer peu à peu sur cette piste et à exploiter cette source. Néanmoins, chaque individu peut quitter la piste avec une certaine probabilité <math>p_2</math>, favorisant alors l'exploration et la découverte d'autres sources de nourriture éventuellement plus favorables ou, de pistes plus courtes amenant à la même source. Les colonies de fourmis ont non seulement la capacité de découvrir d'autres sources, mais aussi de basculer leur exploitation sur la source la plus favorable (en terme de qualité, de richesse et de distance). En effet, lorsque une fourmi découvre une nouvelle source, elle va pouvoir recruter d'autres individus qui décideront ou non de changer de piste en fonction de la qualité de la nourriture échangée par trophallaxie. En outre, et plus important, les phéromones s'évaporent: de ce fait, une piste courte étant marquée plus souvent qu'une piste longue, elle pourra être privilégiée au fil du temps. La réussite des fourmis tient du parfait équilibre entre l'exploration et l'exploitation, entre une réaction négative et positive du système menant à son équilibre dynamique. Dans cet exercice, les variables <math>p_1</math> et <math>p_2</math> jouent un rôle clé: dans la réalité elles se caractérisent par du bruit dans les organes sensoriels des fourmis qui peuvent les amener à perdre une piste, mais aussi par des considérations physiques: lorsque deux individus se croisent, l'un ou l'autre (ou parfois les deux) doit s'écarter de la piste, ce qui peut potentiellement l'amener à la perdre. Au niveau individuel, cet événement est négatif en ce qu'il réduit l'efficacité de l'exploitation d'une source, mais au niveau global cela peut amener un énorme bénéfice. Les paramètres étant multiples, ce bénéfice peut être difficile à chiffrer: une source ne peut être caractérisée que par sa teneur en sucre et sa distance. Il se peut aussi qu'elle soit plus éloignée qu'une autre, mais beaucoup plus facile d'accès, ou à l'abri des prédateurs. C'est le fait des systèmes complexes que d'intégrer de très nombreux paramètres qui les rendent alors instables et chaotiques. [] Les termites et l'auto-assemblage[] L'intelligence collective artificielleLa bio-inspiration a amené de nombreux chercheurs à emprunter les principes mis en exergue chez les insectes sociaux pour en faire des algorithmes et des paradigmes d'ingénierie très efficaces pour la résolution de certains problèmes. Ils sont souvent regroupés sous l'appelation «système multi-agent» (SMA). [] Voir aussi
[] Bibliographie
[] Liens internes
[] Lien externes
DernierMirror La source est wikipedia http://fr.wikipedia.org/wiki/ intelligence collective |
Revue de presse intelligence_collective
Server 2.0