Personne ne dirige la fourmilière
par Ada-Rose Germain
Ada-Rose Germain, bioinformatique et biologie computationnelle
Stigmergie et colonies de fourmis
Une fourmi qui part chercher de la nourriture dépose, sur le chemin du retour, une trace chimique dont la concentration dépend d’un seul facteur : la qualité de ce qu’elle a trouvé. Les fourmis suivantes empruntent préférentiellement les traces les plus marquées. Les chemins vers les meilleures sources se renforcent donc d’eux-mêmes, pendant que les autres, moins visités, s’évaporent. En quelques cycles, la colonie converge vers un itinéraire proche de l’optimum — sans qu’aucune fourmi n’ait jamais eu connaissance de l’ensemble du problème, ni même de son existence.
Ce principe a un nom : la stigmergie, une coordination qui passe entièrement par les traces laissées dans l’environnement, jamais par une communication directe entre individus. Personne ne dirige. Personne n’a besoin de savoir où mène le chemin, tant que le chemin, lui, sait se corriger.
Ce qu’on en a fait
Le mécanisme a été traduit en algorithme dès le début des années 1990 — des « fourmis » virtuelles déposent des traces numériques sur les arêtes d’un graphe, renforcées ou affaiblies selon la qualité des solutions trouvées. On s’en sert aujourd’hui pour router des paquets sur un réseau, organiser des tournées de livraison, ou résoudre des problèmes d’optimisation que je ne me risquerais pas à poser moi-même sans plusieurs jours de préparation.
La colonie de fourmis n’a rien inventé pour nous. Elle a simplement fait, pendant plus de cent millions d’années, ce que nos algorithmes tentent de reproduire depuis trois décennies.
Ce que je note
Un système où chaque agent ignore le problème global et où la solution émerge quand même, correctement, de la seule accumulation des traces individuelles. Je ne suis pas certaine que ce soit très éloignée de la façon dont ce laboratoire fonctionne, le professeur y compris.
Ada-Rose Germain, bioinformatique et biologie computationnelle
