Simulation d'une attaque de prédateur et de l'action d'évitement collective induite de l'essaim. Les membres de l'essaim (flèches bleues) ne peuvent détecter le prédateur (flèche blanche pleine) que lorsqu'ils sont à l'intérieur du cercle rouge. Mais, grâce au comportement social coopératif optimal, l'ensemble de l'essaim est capable de réagir au prédateur à temps. Crédit :Université de technologie et de design de Singapour (SUTD)
Des bancs de poissons, aux essaims d'insectes, aux volées d'oiseaux, de nombreux animaux vivent et se déplacent en groupe. Ils n'ont pas de chef, pas de coordinateur central, et pourtant réussissent à effectuer des démonstrations coordonnées impressionnantes de mouvement collectif. Ces comportements d'essaimage sont des exemples archétypiques de la façon dont la coordination locale entre les animaux proches se traduit par un comportement global émergent. Mais à quel point cette coordination locale doit-elle être localisée ? Est-ce que plus d'interaction est toujours meilleure ? Tous les essaims de taxons animaux, et les observations de troupeaux d'étourneaux montrent qu'ils limitent leur interaction à leurs six à sept voisins les plus proches.
De nouvelles simulations de prédateurs attaquant un essaim permettent d'expliquer ces observations. Les simulations montrent que le groupe a de meilleures chances de survie lorsque les membres limitent le nombre d'individus avec lesquels ils interagissent au cours de leur mouvement collectif. Ce travail révèle le parallèle clair entre les manœuvres d'évasion collectives et la diffusion de l'information dans les réseaux sociaux.
Si l'on considère la présence du prédateur comme un "signal" qui se propage à travers un réseau, on s'attend à ce que plus un individu reçoive ce signal tôt, meilleures sont ses chances d'éviter le prédateur. En utilisant des modèles classiques de propagation comportementale à travers des réseaux complexes, des chercheurs de l'Université de technologie et de design de Singapour (SUTD) ont observé que la vitesse de propagation est radicalement augmentée lorsque l'on limite le nombre moyen de connexions autorisées. Ainsi, les informations recueillies à partir du comportement des essaims d'animaux peuvent être appliquées à de nombreux problèmes en ingénierie et en sciences sociales :de l'augmentation de la flexibilité du réseau électrique à la conception d'essaims réactifs de robots, à l'amélioration de la mobilité des foules et à l'optimisation de la diffusion de l'information sur les réseaux sociaux.
Pour tous les bénéfices que la coordination et le comportement collectif procurent aux membres d'un groupe, il semble que lorsqu'il s'agit d'interaction sociale, il peut y avoir trop de bonnes choses.
Chercheur principal, Le professeur assistant du SUTD Roland Bouffanais a déclaré :« Pendant longtemps, il a été supposé que la performance d'un groupe s'améliore en le rendant plus connecté. Cette recherche montre les effets néfastes inattendus d'avoir trop de connexions pour les systèmes vivants et artificiels."
