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- Définition
et rôle de
l'auto-organisation
L'auto-organisation
(
(Wikipedia/Auto-organisation)
est un processus dans lequel les structures à un
niveau global émergent seulement à partir des nombreuses interactions
entres les composants du niveau local. Les règles spécifiant les
interactions locales sont explicitées uniquement avec de l'information
locale, i.e. sans aucune référence à la structure globale.
Une propriété émergente est une propriété qui ne peut pas être comprise
en examinant les composant locaux isolément. Au contraire elle ne peut
être comprise qu'en étudiant les interactions locales entre ces
composants.
L'auto-organisation permet ainsi à un système complexe de se
réorganiser de façon autonome en cas de perturbations, i.e. d'adapter
ses
structures macroscopiques aux nouvelles conditions externes (états de
l'environnement) ou internes (états des composants). Cette "découverte
de nouvelles structures" n'est possible que dans un système possédant
des boucles de rétrocations positives (pour amplifier les
perturbations). Des boucles de rétrocations négatives (plus répandues
dans la nature) sont aussi nécessaires pour stabiliser le système
(avant son explosion).
- Des sources d'inspiration dans la nature
La nature vivante propose
des cas variées d'auto-organisation, source d'inspiration pour la
réalisation de système artificiel. Nous
présentons sur des images réelles et des simulations/animations (*)
comportementales de XIndep quelques exemples d'auto-organisation chez
des
animaux sociaux :
- colonie de manchots empereurs : déplacements en files et
reconnaissance du conjoint dans la colonie,
- colonie de fourmis : sélection/exploitation des sources
de
nourritures,
- volée d'oiseaux : évitements d'obstacles en groupe à
grande
vitesse,
- bancs de poissons : regroupements/déplacements face
aux prédateurs.
A l'issue de ces exemples, des questions sur la formation et le
contrôle de ces phénomènes se poseront naturellement :
- quel est le mécanisme de formation, d'extinction ?
- de quels paramètres dépendent-ils ?
- peut-on modifier leurs formes et dynamiques ?
- etc...
Nous comprenons alors tout l'intérêt d'une plateforme de simulations
pour commencer à répondre à ces questions.
(*) Note :
Les règles de comportements
introduites dans chaque cas de simulation sont induites à
partir des observations et ont pour but unique d'essayer de permettre
la reproduction et la compréhension des phénomènes auto-organisés
observés. Elles ne sont en aucun cas validées, ni qualitativement ni
quantitivement.
Colonie de manchots
empereurs
Colonie de fourmis
Volée d'oiseaux
Bancs de poissons
