Grâce à une expérience imaginative, les chercheurs ont réussi à faire interagir deux espèces animales extrêmement différentes et éloignées l'une de l'autre et à prendre une décision commune à l'aide de robots.

Les abeilles et les poissons n'ont pas souvent l'occasion de se rencontrer, ils n'auraient pas grand-chose à se dire s'ils le faisaient. Cependant, dans le cadre du projet ASSISIBf, des ingénieurs de l'EPFL et de quatre autres universités européennes ont pu faire communiquer entre eux des groupes d'abeilles et de poissons. Les abeilles se trouvaient en Autriche et les poissons en Suisse. Grâce aux robots, les deux espèces se sont transmises des signaux et ont progressivement commencé à coordonner leurs décisions. L'étude a été publiée aujourd'hui dans Robotique scientifique .

« Nous avons créé un pont sans précédent entre les deux communautés animales, leur permettant d'échanger une partie de leur dynamique, " dit Frank Bonnet, chercheur au Mobile Robots Group (MOBOTS) de l'EPFL, qui fait maintenant partie du laboratoire de biorobotique de l'école (BioRob). Les chercheurs de MOBOTS ont conçu des robots capables de se fondre dans des groupes d'animaux et d'influencer leur comportement. Ils ont testé leurs robots sur des communautés de cafards, poussins et, plus récemment, poisson - un de ces robots "espions" a pu infiltrer un banc de poissons dans un aquarium circulaire et les faire nager dans une direction donnée.

Pour cette étude, les ingénieurs ont fait l'expérience du poisson et sont allés encore plus loin, connecter le robot et le banc de poissons à une colonie d'abeilles dans un laboratoire de Graz, L'Autriche. Là, les abeilles vivent sur une plate-forme avec des terminaux de robots de chaque côté autour desquels elles ont naturellement tendance à essaimer.

Agir comme intermédiaire

Les robots de chaque groupe d'animaux émettaient des signaux spécifiques à cette espèce. Le robot du banc de poissons a émis les deux signaux visuels - en termes de formes différentes, les couleurs et les rayures – et les signaux comportementaux – comme les accélérations, vibrations et mouvements de la queue. Les robots de la colonie d'abeilles émettaient des signaux principalement sous forme de vibrations, variations de température et mouvements d'air. Les deux groupes d'animaux ont répondu aux signaux; les poissons ont commencé à nager dans une direction donnée et les abeilles ont commencé à essaimer autour d'un seul des terminaux. Les robots des deux groupes ont enregistré la dynamique de chaque groupe, échangé ces informations entre eux, puis traduit les informations reçues en signaux appropriés pour l'espèce correspondante.

« Les robots ont agi comme s'ils étaient des négociateurs et des interprètes dans une conférence internationale. A travers les différents échanges d'informations, les deux groupes d'animaux ont progressivement pris une décision commune, " dit Francesco Mondada, professeur à BioRob.

Au cours de l'expérimentation, les deux espèces animales se "parlaient" alors qu'elles étaient distantes d'environ 700 kilomètres. La conversation était chaotique au début, mais a finalement conduit à une certaine coordination. Après 25 minutes, les groupes d'animaux étaient synchronisés – tous les poissons nageaient dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et toutes les abeilles avaient essaimé autour d'un des terminaux.

Échanger certaines caractéristiques

"Les espèces ont même commencé à adopter certaines des caractéristiques de l'autre. Les abeilles sont devenues un peu plus agitées et moins susceptibles de se regrouper que d'habitude, et les poissons ont commencé à se regrouper plus qu'ils ne le feraient habituellement, " dit Bonnet.

Les résultats de l'étude pourraient aider les ingénieurs en robotique à développer un moyen efficace pour les machines de capturer et de traduire les signaux biologiques. Et pour les biologistes, l'étude pourrait leur permettre de mieux comprendre le comportement des animaux et comment les individus au sein d'un écosystème interagissent. Plus loin, la recherche pourrait être utilisée pour développer des méthodes de surveillance des habitats naturels en utilisant les capacités sensorielles exceptionnelles des animaux. Par exemple, les scientifiques pourraient encourager les oiseaux à éviter les aéroports et les dangers associés ou diriger les pollinisateurs vers les cultures biologiques et loin des cultures contenant des pesticides.