Les mondes darwiniens

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[les mon des darwiniens]
est d’autant plus difficile que la taille des génomes croît. Cela s’apparente à
un château de cartes : au fur et à mesure que le plan de construction devient
plus grand, les dépendances entre les différentes parties de ce plan sont plus
nombreuses. Par conséquent, l’usage d’opérateurs de variation devient de
plus en plus risqué et risque d’aboutir à des plans invalides.
On trouve dans la nature une solution bien différente de celle de l’architecte
: à partir d’une seule cellule, un organisme tout entier peut se développer
en suivant un programme défini dans le génome. Au cours du développement,
toutes les cellules contiennent un programme identique qui définit les divisions
cellulaires et la différenciation des rôles de chaque cellule. L’exécution de ce
programme dépend pour chaque cellule du contexte, que ce soit l’âge de la
cellule ou la nature des cellules voisines (les cellules se « régulant » les unes les
autres). De plus, chaque cellule peut éventuellement voir son comportement
influencé par l’environnement extérieur, c’est-à-dire que le développement
peut être dirigé par le contexte 18 . Selon qu’une créature est plongée dans
l’eau ou sur terre, on peut imaginer une légère variation au cours du développement
qui favorisera l’apparition de nageoires plutôt que de pattes, ou
encore une variation dans la longueur des membres. Ainsi un programme de
développement simple (division cellulaire tant qu’il y a de l’eau) peut aboutir
à des organismes très différents en formes ou en tailles.
En évolution artificielle et robotique, cette approche est souvent nommée
« ontogénie artificielle 19 », par opposition à l’évolution (« phylogénie »)
artificielle (les deux idées sont donc ici combinées). De même que l’évolution
artificielle s’inspire librement de la théorie darwinienne, l’ontogénie artificielle
n’a pas vocation à mimer exactement le vivant 20 . L’intérêt de cette approche
est de concentrer l’évolution sur un programme de développement plutôt que
sur un plan : alors qu’une petite variation sur un plan pouvait être fatale, des
18. Pour une conception dite du darwinisme cellulaire de la différenciation cellulaire
(et donc d’une remise en cause de la notion même de « programme génétique »),
cf. le chapitre de Jean-Jacques Kupiec, ce volume. La conjonction de l’approche
décrite ici et de celle développée par Kupiec serait intéressante, de même que la
possibilité d’un programme de recherche d’ontophylogenèse artificielle… (Ndd.)
19. Bentley & Kumar (1999), “Three Ways to Grow Designs : A Comparison of
Embryogenies for an Evolutionary Design Problem” @, Genetic and evolutionary
computation Conference (GECCO) ; Stanley & Miikkulainen (2003), “A taxonomy
for Artificial Embryogeny”, Artificial Life Journal, 9(2) @.
20. Cf. Tyrrell & Jin (2011), IEEE Transactions on Evolutionary Computation, Special
Issue on Evolving Developmental Systems, Vol. 15, Issue 3 @.