Propos
Pour simuler le comportement d’un ensemble d’agents en mouvements, on peut demander à un ordinateur de calculer à tout instant la position de chacun. Mais la capacité de calcul nécessaire devient gigantesque quand le nombre d’agents augmente. Une solution astucieuse a été trouvée en 1986 par l’informaticien Craig Reynolds. Il a proposé de programmer le comportement de chaque agent, qu’il a baptisé « boids », sur la base de quelques règles simples. Il a ainsi pu simuler de façon très réaliste un vol d’étourneaux mais aussi des bancs de poissons ou des nuées d’insectes et a ouvert la voie aux simulations de foules aux comportements de plus en plus complexes.
Pour un vol d’étourneaux, seules trois règles suffisent à obtenir une simulation convaincante :
à grande distance entre eux, les boids doivent chercher à se rapprocher les uns des autres ;
à courte distance entre eux, les boids doivent éviter de rentrer en collision les uns avec les autres ;
à moyenne distance entre eux, les boids doivent essayer d’adopter la même direction et la même vitesse que leurs voisins.
Quelle que soit la position de départ des boids , ceux-ci composent rapidement une forme d’ensemble qui peut subir différentes perturbations et se reconstituer. La simulation a permis de créer une structure émergente.
Objectif
Montrer l’émergence de structures complexes à partir de règles individuelles simples.
Message
Trois règles simples suffisent à faire émerger un comportement collectif qui est, de plus, très proche des déplacements collectifs observés dans les groupes animaux.
Scénario
Ce multimédia propose aux élèves de jouer avec les boids, et avec les trois règles décrites ci-dessus.
Au début, aucune des trois règles n’est activée : la masse des boids ressemble à une nuée de moucherons autour d’un lampadaire la nuit. Les élèves peuvent se familiariser avec les trois règles, en les activant l’une après l’autre puis ils doivent imiter très exactement un essai « modèle » dans un temps limité.
