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Publié le 17 mai 2021 Mis à jour le 19 mai 2021

Biomimétisme et apprentissage

Apprendre à apprendre en observant le vivant

Papillon

Une source d'inspiration en évolution permanente

La nature, c’est 3,8 milliards d’années de recherche et développement d’adaptation du vivant pour adopter la forme la plus efficiente. Darwin a démontré l'incroyable capacité du vivant à évoluer sur la meilleure des voies. Le biomimétisme est une science pluridisciplinaire qui s’efforce d’observer attentivement les meilleurs choix de la nature pour faire progresser les usages humains.

Peut-on apprendre à apprendre en observant les organismes vivants en train  d'apprendre dans la  nature ? Pourquoi pas. Il y a des organismes vivant qui sont capables de prouesses alors que leur façon d'appréhender leur environnement est incomparable avec l'intelligence humaine. Par anthropocentrisme, nous nous sommes situés au-dessus de la nature en posture de domination sans partage. Un peu plus de modestie du genre humain serait de bon aloi pour enrichir nos façons d'apprendre.

Lorsque le pédagogue regarde de près les virus, les tardigrades, les blobs, les insectes sociaux, les oiseaux et bien sûr les mammifères il en retire quelques idées pour transformer les situations d’apprentissage.

Apprendre à toute vitesse

Les virus comptent parmi les organismes vivants les plus primitifs, certains chercheurs évoquent même leur origine extraterrestre. Les virus nous enseignent la puissance de la masse et de la démultiplication des essais-erreurs pour trouver le meilleur chemin. Ils nous démontrent leur extrême résilience sur des millions d'années. Les  virus testent toutes les solutions jusqu’à trouver la bonne, jusqu’à épuisement de toutes les possibilités.

Le tristement célèbre Covid illustre comment une colonisation et des variations successives lui permettent de s'adapter et de trouver les véhicules indispensables à sa survie. Cela nous ouvre l'idée que nous sommes plus que ce que nous croyons être. Nous existons autrement dans le monde des autres. Nous nous croyons un et unique alors que nous transportons bien plus. Et si les humains étaient sans le savoir les véhicules de vie (virus, bactéries) mais aussi  de savoir?

Cela rejoint l'hypothèse de Teillard de Chardin, promoteur de la notion d'infosphere. La sphère des notions et des concepts qui prendrait son indépendance. Quand on croise l'informatique et la persistance des virus on perçoit que nos cerveaux pourrait être une simple interface pour que du sens émerge et circule. Un savoir porteur de sens,  indépendant de la matrice qui l'a vu naître, a été libéré et ne cesse de progresser.

Apprendre de toutes les situations 

Le tardigrade ressemble à un minuscule ourson mais il dispose d'une résistance incroyable aux conditions extérieures les plus extrêmes (haute pression,  vide spatial, température élevée, manque d'air ou d'eau). Il sait se mettre en sommeil, se rétracter, ralentir ses fonctions vitales au minimum quand les circonstances l'exigent. Ils nous apprend l'importance du changement de rythme en fonction des situations. Ce lien au reste du vivant fait réfléchir sur cette stratégie de connexion au milieu. Le tardigrade a acquis une incroyable capacité non pas de résilience, mais d’anti-fragilité. 

Partager complétement les informations détenues

Le blob est exceptionnel dans l'apprentissage à partir de l'exploration du milieu. Cet unicellulaire développe une stratégie d'apprentissage et il est en capacité d’apprendre par fusion lorsqu'il y a réunion avec un autre blob porteur d'autres informations.  Le chercheur japonais  Toshiyuki Nakagaki a montré la capacité du blob, qui ne possède pourtant pas de cerveau, à sortir d’un labyrinthe. Le blob s’étend dans le dédale jusqu’à trouver la sortie et le flocon d’avoine dont il raffole. Il colonise tout l’espace jusqu’à ne former plus qu’une ligne entre le point de départ et le point d’arrivée en trouvant le meilleur chemin. Il développe une capacité à créer des réseaux intelligents. Il serait donc possible de résoudre un problème sans même disposer de cerveau.

  • Le blob anticipe des événements
  • Le blob acquiert l’information et la transmet par contact

Le blob est donc une source de bio-inspiration très particulière pour les chercheurs puisque cet organisme développe une forme d’intelligence sans synapses ni neurones. Le partage d'informations des deux unicellulaires qui fusionnent est un cas particulier de la nature. Ce n'est pas sans raison que le spationaute Thomas Pesquet étudie à l'occasion d'une mission spatiale ces propriétés hors normes. Cette observation nous invite à aller encore plus loin dans le rapprochement de nos cartes mentales. Au partage d'expérience actuel succédera peut être un câblage neuronal à même d'approfondir notre connaissance des milieux. Apprendre à partager complétement les informations est la grande leçon du blob.

Apprendre en intelligence collective

Les insectes sociaux savent partager des finalités, vivre des renforcements sociaux et produire des œuvres qui dépassent la possibilité d'individus isolés. Ils disposent d'une intelligence en essaim, forme d'intelligence distribuée soutenue par l'alliance de processus chimiques et de comportements mimétiques de groupe.

Ils disposent d'une régulation sociale qui assure la reproduction, le partage des rôles pour construire le nid ou la ruche, nourrir ou défendre la colonie et en assurer la prospérité. Leur langage élaboré  comme pour la danse des abeilles, permet aux individus d'accéder à des zones abondantes en nourriture ou bien de construire des édifices dont la taille est monumentale rapportée à celle d'un individu. Concéder une part de soi au collectif est un moyen d'atteindre des buts plus élevés. Chercher à apprendre ensemble est la leçon que l'on tire de ces insectes.

Apprendre à analyser une situation

Les oiseaux comme les pies, les corneilles ou les perroquets disposent de mémoire et de facultés de raisonnement insoupçonnées. Ils sont capables d'analyser les situations et d'identifier les ressources autour d'eux, voire même, de fabriquer des outils leur permettant d'accéder à de la nourriture cachée par des humains dans des cages complexes.

Cette faculté de raisonnement, puis de mise en œuvre est d'autant plus remarquable qu'ils ne disposent que de leur bec et de leur pattes. Quelque chose circule entre l'œil, le bec, la patte, l'environnement, l'objet de convoitise qui produit une action. L'observation que peut faire un humain d'une scène au cours de laquelle un perroquet débloque une série de verrous pour se nourrir montre le lien du vivant à son milieu plutôt que  sa séparation. C'est en se disposant dans la situation qu'une issue se dessine. Pour nous être humain cela nous encourage à  réévaluer la notion de moyens pour apprendre et de nous entraîner à voir plus finement ce qui reste quand on soustrait tout ce que nous croyons indispensable. Il ne s’agit pas d’attendre à comprendre les signaux faibles, mais d’augmenter nos capacités perceptives et analytiques en s’entrainant à observer plus finement.

Apprendre avec ses émotions

Les mammifères ont beaucoup de point communs avec les humains. Le sens de la filiation à des familles, le sentiment d'appartenance à un groupe sur un territoire, le sentiment de soi démontrée par l'épreuve du miroir,  les apprentissages sociaux (cf. les cultures propres aux sociétés de singes qui s'apprennent les gestes de survie ou d'éléphants qui se transmettent les routes pour accéder aux points d'eau), la compassion dont ils sont doués pour leurs congénères blessés ou mourants les placent dans un registre d’apprentissage ou l’émotion joue un rôle central. Comment les humains nourrissent ils des émotions pour apprendre ? Que font-ils de ces émotions pour apprendre ensemble ?

Puiser au réservoir

Le biomimétisme est un incroyable champ d’innovation et de progrès pour les humains. Il peut aider à résoudre des problèmes complexes en s’inspirant de tous les essais et erreurs qu’a produit la nature jusqu’alors. 

Ceebios (« un réseau de compétences autour du biomimétisme en France qui essaye d’accompagner la transition sociétale par la démarche d’innovation en regardant le vivant ») ainsi que la série vidéo « Nature = Futur »,  mais aussi insister sur le potentiel du vivant, capable de « créer, stocker et traiter de la donnée » et de donner de plus en plus naissance à des Low Tech, autrement dit des technologies « simples, utiles, accessibles et durables ».

Le biomimétisme s’intéresse également à l’apprentissage. Le Biomimicry Institute,   l’Institut de Biomimétisme créé par Janine Benyus, a développé un programme - Biomimicry Institute’s Youth Design Challenge (YDC)  visant à former des formateurs qui apprendront à leurs étudiants à concevoir des projets inspirés de la nature

Sources

Techniques de l'ingénieur - Conception durable inspirée du vivant : le biomimétisme
https://www.techniques-ingenieur.fr/base-documentaire/innovation-th10/conception-durable-inspiree-du-vivant-le-biomimetisme-42616210/processeur-de-perception-bio-inspire-une-approche-neuromorphique-in220/procede-biomimetique-versus-apprentissage-profond-in220v2niv10010.html 

Citée des sciences - Biomimétisme du vivant aux technologies 5 notions pour comprendre
http://www.cite-sciences.fr/fr/ressources/bibliotheque-en-ligne/dossiers-documentaires/biomimetisme-du-vivant-aux-technologies/5-notions-pour-comprendre/
 

Educavox – Biomimétisme, apprendre à mieux apprendre
https://www.educavox.fr/innovation/recherche/biomimetisme-apprendre-a-mieux-apprendre
 

Wikipédia – Biomimétisme https://fr.wikipedia.org/wiki/Biomim%C3%A9tisme 

Le biomimétisme selon Aberkane #18 : le plaisir, essentiel à l'apprentissage - Le point
https://amp-lepoint-fr.cdn.ampproject.org/v/s/amp.lepoint.fr/2133184?amp_js_v=a3&_gsa=1&usqp=mq331AQFKAGwASA%3D#aoh=15982901447523

Educavox – Biomimétisme, apprendre à mieux apprendre
https://www.educavox.fr/innovation/recherche/biomimetisme-apprendre-a-mieux-apprendre  

ESME Journée biomimétisme innovation responsable Lille
https://www.esme.fr/blogs/2019/11/journee-biomimetisme-innovation-responsable-lille/   

Institut du biomimétisme Biomimicry.org -  https://biomimicry.org  




Mots-clés: Vie apprenance vivant

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