Des robots souris pour expliquer la théorie de l’évolution

Pour étudier la théorie de l’évolution, des scientifiques ont eu l’idée de se servir de robots sous forme de souris dans le but d’observer leurs stratégies de reproduction selon différents paramètres. Le travail réalisé dans le laboratoire du Pr. Kenji Doya a débouché sur des résultats inattendus et confirme le fait que les robots peuvent nous aider à comprendre certains mécanismes du vivant.

Chez la plupart des espèces animales, la sélection intersexuelle, soit le fait de choisir l’individu qui assurera sa descendance, est fait par la femelle. C’est le cas chez les souris par exemple, où la femelle va choisir avec quel mâle s’accoupler. Pour bien choisir et attirer leur partenaire, les mâles et les femelles souris ont différentes approches comportementales. Mais étudier ces techniques ainsi que leur évolution chez les populations vivantes peut s’avérer extrêmement difficile et longue. Ainsi, des chercheurs de l’Institut des Sciences et Technologies d’Okinawa ont utilisé des robots et une simulation informatique afin d’étudier l’évolution sur plus de mille générations de souris dans un laps de temps très court.

Au sein de l’équipe, Dr. Elfwing a programmé une petite colonie de cyber rongeurs montés sur roues et capables de « s’accoupler entre eux ». Chaque robot était équipé d’une caméra, d’électrodes pour recharger ses batteries à la place des dents et d’un port infrarouge pour « accouplement », situé dans la queue, et chargé de copier dans le simulateur les paramètres informatiques, l’équivalent des gènes en quelques sortes.

Des robots souris avec des capteurs et une caméra

Les robots étaient programmés pour pouvoir exécuter deux tâches : charger leur batterie – l’équivalent chez la souris à rechercher de la nourriture – et la recherche d’un partenaire pour s’accoupler. Par modélisation informatique, les scientifiques ont pu observer pour chaque expérience, le processus évolutif sur plus de 1000 générations.

Dans les cas où la souris robot avait accès à la fois, à une station de recharge de batterie et à un capteur infrarouge d’accouplement, l’équipe a pu constater les deux comportements de sélection intersexuelle suivants : une attitude de « butineur » et une attitude de « chercheur ». Le premier type de souris ne cherche qu’à recharger ses batteries et ne s’accouple qu’en dernier recours si le partenaire se montre avenant, c’est-à-dire qu’il se présente la queue la première. Tandis que le deuxième type de comportement constaté, celui des souris « chercheuses », était une recherche active de partenaires et un désintérêt pour la recharge de leur batterie.

En faisant varier les paramètres au cours de leurs soixante-dix expériences, les chercheurs ont constaté que ces deux comportements d’accouplement coexistaient de façon permanente au sein d’une même population et ce, dans des proportions toujours identiques : 25% de butineurs, 75% de chercheurs.

L’expérience a démontré que les simulations avec des robots peuvent fidèlement reproduire ce qui a lieu à l’état naturel et permettre d’étudier des concepts évolutifs sur le long terme. Dans cette première approche, Dr. Elfwing n’avait pas distinguer les mâles des femelles, tous les robots pouvaient s’accoupler entre eux. Dans les expériences à venir, l’objectif sera d’attribuer des rôles masculins et féminins aux robots souris et d’observer le comportement et l’évolution des populations, en fonction de différents scénarios. Les robots, un nouveau moyen pour comprendre la théorie des genres ?

Accéder aux résultats complet de l’étude


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  1. Ben

    Bonjour,

    " l’évolutionnisme explique que des machines incroyablement abouties (pouvant se réparer toutes seul es et se reproduire justement) « se sont » fabriquées elles-mêmes par une série de hasards «aveugles » "

    En fait les animaux ne choisissent rien, ils sont sélectionnés. Par l'accumulation de changements (mutations), on observe l'apparition de nouveaux organes-comportements (facile d'observer la diversité des races de chiens sélectionnés suivant certains critères).
    C'est en fait un tournoi permanent.

    Le hasard n'est qu'une facette de la théorie de l'évolution (un organe n'est jamais apparut par seule hasard : ce serait associer la magie à la théorie de l'évolution), la réduire à cela ne peut qu'engendrer incompréhension et rejet subséquent.
    Cordialement.

  2. R John

    Très sympa cet article ainsi que l'étude plus complète que j'ai parcouru, sans tout lire je l’avoue. J’ai tendance à parcourir les articles expliquant les mécanismes de l’évolution car je n’arrive toujours pas à les comprendre or l’autre option semble être le créationnisme (ou l’intelligent design) que j’ai encore plus de mal à comprendre. D’une part l’évolutionnisme explique que des machines incroyablement abouties (pouvant se réparer toutes seul es et se reproduire justement) « se sont » fabriquées elles-mêmes par une série de hasards «aveugles » et d’autre part le créationnisme vous affirme qu’un (ou plusieurs) dieu sorti de nulle part et parfaitement ordonné (du moins suffisamment pour créer des « machines » hyper organisées) a tout créé… Les deux théories me laissent vraiment perplexes et semblent, paradoxalement, dans leur affrontement se soutenir l’une l’autre…
    Pour en revenir à cet article qui m’a beaucoup intéressé, étant justement ingénieur spécialisé en intelligence artificielle, la seule chose qui me dérange en fait c’est qu’on cherche à modéliser les mécanismes de l’évolution en définissant des règles comportementales qui sont se nourrir (se recharger) d’une part et se reproduire d’autre part avec comme règle supplémentaire que la souris androïde doit avoir suffisamment d’énergie pour se reproduire. Mon souci c’est que la Théorie de l’évolution affirme s’appuyer sur un hasard aveugle où les besoins de se nourrir ou de se reproduire n’ont pas lieu d’être. Il est clair que ces besoins sont présents dans la nature mais je n’arrive pas à comprendre comment ils ont pu apparaitre. Je sais que la Théorie de l’évolution évoque le besoin de survie qui sous-tend la plupart des phénomènes observés dans la nature (dont les faits de se nourrir et de se reproduire) mais je ne trouve ce besoin de survie dans aucune des machines autour de moi sauf à le programmer comme l’ont fait ces chercheurs de Santa Barbara pour ces souris.
    Cela étant une fois ces réflexes comportementaux admis tout le reste de l’étude fonctionne très bien.