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Publié le 19 janvier 2022 Mis à jour le 19 janvier 2022

Ce que les cyclistes et les étourneaux nous disent de l'intelligence collective

La murmuration : quand de très nombreux individus se coordonnent avec précision

La murmuration définit le comportement collectif de très nombreux individus, qui se coordonnent de manière très rigoureuse dans des mouvements complexes sans qu'il y ait de chef d'orchestre. Des étourneaux, des bancs de poissons ou des coureurs cyclistes illustrent ce phénomène intriguant.

En l'absence d'un meneur et de hiérarchie, des dizaines de milliers d'individus parviennent à ajuster leurs actions , à faire circuler une information et à optimiser un déplacement.


De nombreuses disciplines se sont penchées sur ce phénomène, en s'appuyant sur des technologies récentes. L'observation à l'œil nu donne le tournis tant il est  difficile de suivre un individu au milieu d'une foule en mouvement très rapide et plus encore d'analyser son comportement. Depuis quelques années, des caméras à très haute définition et capables de filmer à plus de 80 images par seconde permettent d'analyser le vol des oiseaux et de repérer ce qui influe sur leur parcours.

Des mathématiciens ont modélisé les courbes, des techniciens ont organisé des prises d'images synchronisées à partir de caméras multiples, des systèmes de modélisation 3D tentent de reproduire le déplacement des volatiles. Wonderopolis nous fait savoir que les sciences physiques apportent des éclairages précieux : la formation des cristaux, des avalanches ou des gaz seraient assez proche de la dynamique de milliers d'oiseaux en murmuration...

Observés et analysés de toute part, les oiseaux ont fini par révéler une partie de leurs secrets ! 

Ce que l'on comprend de la murmuration

L'hypothèse d'un chef d'orchestre, poisson , oiseau ou sauterelle charismatique a vite été abandonnée. Le temps d'émission ou de réception de l'information ne permettrait pas la rapidité observée.

Autre hypothèse : une capacité d'attention très étendue qui amènerait les individus à prendre énormément d'informations sur leur environnement. L'observation montre qu'il n'en est rien.  Les oiseaux, poissons ou cyclistes coordonnent leurs mouvements en fonction d'un nombre très réduit de variables.

Ainsi, un cycliste ne sera attentif qu'à celui qui le précède, aux deux autres sur les côtés et légèrement devant... et c'est tout. Il sera sensible aux angles entre sa trajectoire et les autres cyclistes et aux distances.  Il forme ainsi un losange avec les trois qui le précèdent. Cela explique des chutes spectaculaires et a priori incompréhensibles quand des obstacles pourtant volumineux se dressent sur leur parcours, en dehors de ce champ d'attention.


Le losange ou diamant pour les chercheurs les plus lyriques est lié à notre angle de vision. Nous voyons net sur un angle de 30°. Au-delà, la perception des distances perd en précision.

L'étude de choucas par Guillam McIvor révèle aussi un faible spectre d'attention par ces oiseaux proches des corbeaux. Un atout pour un déplacement de masse qui ralentit cependant toute réaction en cas d'attaque de prédateurs selon l'auteur, qui imagine que l'on pourrait utiliser quelques éléments de ses modélisations pour étudier des mouvements de panique.

En vol, un oiseau pris dans une vague de murmuration ne prête attention qu'à un maximum de sept autres. Ces groupes de dizaines de milliers d'individus se décomposent ainsi en sous-groupes de sept individus maximum, qui ne sont eux-mêmes organisés par aucune hiérarchie, qu'il s'agisse de poissons, d'insectes, d'oiseaux... ou de cyclistes.

Cette organisation optimise l'attention. À tel point que dans la phase de sprint, lorsque l'énergie des coureurs se concentre sur l'arrivée, le losange change de forme et perd en largeur. La vigilance des coureurs vis-à-vis de leur environnement immédiat est ainsi simplifiée, puisque ce qui est important se situe dans un angle visuel plus restreint.


S'inspirer de la murmuration

Reproduire l'intelligence collective : Apium Swarm

Apium Swarm est une entreprise de robotique qui utilise les phénomènes de murmuration pour faire travailler de nombreux robots entre eux, sous l'eau ou dans les airs. Des communications entre les robots permettent d'éviter les collisions alors que les machines se déplacent à des vitesses différentes. Quand ils retournent charger leurs batteries, d'autres prennent le relais et s'installent automatiquement dans le mouvement collectif, 

L'angle de vision, un outil pédagogique ?

Will Weston, formateur de dessins pour des professionnels de l'animation utilise les principes de la murmuration. L'adaptation aux personnes directement dans le champ de vision des stagiaires. L'apprentissage vicariant (qui se substitue à autre chose) fonctionne par l'observation. On observe bien et sans effort ce qui est dans l'angle des 30°. Alors il faut répartir les participants aux ateliers en fonction de leur niveau, de leur participation, de leur capacité à entraîner. Dans une interview citée dans un article précédent, Will Weston explique comment il place les meilleurs de manière à ce qu'ils soient visibles des autres et impulsent un rythme, tout en formant par l'exemple ceux qui les trouveront dans leur angle de vue.

La murmuration va aussi mettre en défaut les démarches qualité, où chaque dysfonctionnement ou action préventive se traduit par des points de contrôle supplémentaires, aux dépens de la vision d'ensemble, de la réactivité et du travail proprement dit. Combien de chutes d'oiseaux au quotidien si leur vol était organisé par des qualiticiens ou des gestionnaires ?

Illustrations : Frédéric Duriez

Ressources :

Belden J., Mansoor M. M., Hellum A ., Rahman S. R., Meyer A., Pease C., Pacheco J., Koziol S. and Truscott T. T. 2019 How vision governs the collective behaviour of dense cycling pelotons J. R. Soc. Interface.162019019720190197
http://doi.org/10.1098/rsif.2019.0197

Guillam McIvor - Friends that fly places : studying collective behaviour in wild jackdaws - ecology and evolution 
https://ecoevocommunity.nature.com/posts/48611-friends-in-fly-places-studying-collective-behaviour-in-wild-jackdaws friends-in-fly-places-studying-collective-behaviour-in-wild-jackdaws

Wonderopolis - What is a murmuration
https://www.wonderopolis.org/wonder/what-is-a-murmuration

George Jacobs  - Eat Blue - What is murmuration - publié le 2 mars 2021, consulté le 12 janvier 2022
https://www.eat.blue/animal-welfare/what-is-murmuration/

Artstechnica - Cyclists in the Tour de France behave just like Starlings - consulté le 12 janvier 2022
https://arstechnica.com/science/2018/11/cyclists-in-the-tour-de-france-behave-just-like-flocks-of-starlings/

Frédéric Duriez - thot - à la rencontre d'enseignants inspirants - septembre 2019
https://fr.cursus.edu/13093/a-la-rencontre-des-enseignants-inspirants


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