Les mondes darwiniens

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[les mon des darwiniens]
des articulations, dont les mouvements sont régis par un réseau de neurones
artificiels. À partir de ces éléments, le processus d’évolution artificielle propose
des créatures tout à fait différentes qui sont capables de marcher, de ramper,
de sauter, ou de nager. Les morphologies et les modes de locomotion obtenus
aboutissent soit à des solutions originales (par exemple, locomotion par saut),
soit à des solutions qui rappellent, sans pour autant les imiter parfaitement, des
comportements observés dans la nature ou des solutions connues en ingénierie
(par exemple, locomotion ou nage par ondulation, présence d’hélice, présence
de « bras »). Les travaux de Sims 10 illustrent un aspect essentiel de la conception
de robots par évolution artificielle : au-delà de l’optimisation, les solutions
finalement retenues sont en grande partie originales et rendent compte ainsi
d’un processus de découverte de solutions auxquelles le concepteur n’aurait
pas forcément pensé. On considère alors l’apport de l’évolution artificielle en
terme d’originalité, voire de créativité, plutôt que « seulement » en terme d’optimisation
de solutions déjà plus ou moins données par le concepteur.
Quelques années plus tard, le projet Golem, mené à l’université de Brandeis 11 ,
a poursuivi la voie ouverte par les travaux de Karl Sims jusqu’à concevoir des
robots réels assemblés selon les plans obtenus en simulation par un processus
d’évolution artificielle. Les créatures sont d’apparences plus simples, fabriquées
par l’assemblage de tiges rigides et d’un piston mécanique, mais disposent
de morphologies très différentes capables d’accomplir la tâche de locomotion
requise. Comme précédemment, l’interaction entre une morphologie dont les
briques de base ont été fixées a priori par le concepteur et une architecture de
contrôle simple permet d’aboutir des solutions efficaces.
Enfin, plusieurs projets sur les essaims de robots ont vu le jour au début
du xxi e siècle, qui illustrent eux aussi la puissance des algorithmes d’évolution
artificielle pour des classes de problème notoirement difficile à aborder du
fait d’interactions complexes entre différentes parties (interactions morphologie-contrôle,
robot-environnement, robot-robot). En particulier les projets
européens Swarmbots, Swarmanoid ou encore Symbrion et Replicator. Par
exemple, le projet Symbrion (2008-2013) explore la mise en œuvre d’algorithme
bio-inspiré, et en particulier d’évolution artificielle, pour accomplir
une tâche très librement définie : la survie d’un essaim de robots dans un
10. Cf. cette séquence filmée illustrant ces phénomènes @. (Ndd.)
11. Lipson & Pollack (2000), “Automatic design and Manufacture of Robotic Lifeforms”,
Nature, 406 @.