Qu'il s'agisse des acrobaties d'une volée d'étourneaux ou de la nage synchronisée d'un banc de poissons, la nature regorge d'exemples de comportements collectifs à grande échelle. Les humains présentent également ce comportement, notamment en peloton, la masse des coureurs dans les courses cyclistes.

Au cours de la 71e réunion annuelle de la Division of Fluid Dynamics de l'American Physical Society, qui aura lieu du 18 au 20 novembre au Georgia World Congress Center à Atlanta, Géorgie, Jesse Belden, chercheur au Naval Undersea Warfare Center, décrira les recherches que lui et ses collègues ont menées sur le comportement collectif dans les pelotons.

À l'aide de séquences vidéo aériennes de courses cyclistes, Belden et ses collègues ont analysé le mouvement du peloton pour déterminer les causes des changements dans le comportement collectif à grande échelle du groupe. Ils ont découvert que les coureurs se déplacent dans le peloton d'une manière similaire à la circulation dans un fluide et ont observé deux types d'ondes se propageant au sein des pelotons. "Vous voyez tous ces modèles et comportements de mouvement émerger, " dit Belden.

Les chercheurs ont découvert que deux types de vagues affectent la structure d'un peloton. D'abord, les chercheurs ont trouvé une vague qui va et vient le long du peloton, généralement dû au fait qu'un motard freine soudainement et que d'autres ralentissent pour éviter une collision. L'autre type de vague est une vague transversale provoquée lorsque les coureurs se déplacent vers la gauche ou la droite pour éviter un obstacle ou pour gagner une position avantageuse.

Les pelotons maintiennent une structure persistante, et les chercheurs pensaient auparavant que cette forme était motivée par des cyclistes individuels à la recherche d'un avantage aérodynamique. Cependant, l'aérodynamisme n'intervient qu'aux bords extérieurs du peloton. Au lieu, les chercheurs ont découvert que la dynamique du peloton est probablement déterminée par la vision du coureur, avec chaque cycliste gardant les autres cyclistes dans une plage de vision périphérique qui est la plus sensible au mouvement. En outre, les vitesses de propagation des ondes étaient cohérentes avec le temps de réaction humain plutôt qu'avec des décisions cognitives conscientes comme l'amélioration de l'aérodynamique.

Ces résultats jettent un nouvel éclairage sur le comportement collectif à grande échelle chez l'homme et pourraient s'appliquer à des sujets variés, notamment la gestion du trafic et des foules. En outre, comprendre le rôle des entrées sensorielles dans le comportement collectif est important pour construire de meilleurs véhicules autonomes comme les voitures autonomes. Cette recherche a également permis de mieux comprendre les processus cognitifs impliqués dans les actions individuelles des coureurs et leurs effets sur la dynamique plus large du peloton. "Contrairement aux oiseaux ou aux poissons, vous pouvez parler aux cyclistes, " a déclaré Belden.