Dynamiques Complexes et Réseaux d’Interactions

dans les Sociétés Animales (Dynactom)

 

Organisation, Thématique de recherche, Projets de recherche

 

 

Organisation

 

Responsable

• Guy Theraulaz, DR1 CNRS

 

Enseignants-chercheurs, chercheurs et ITA

• Richard Bon, Maître de Conférences, UPS

• Audrey Dussutour, CR2, CNRS

• Vincent Fourcassié, CR1, CNRS

• Jacques Gautrais, CR1, CNRS

• Raphaël Jeanson, CR2, CNRS

• Christian Jost, Maître de Conférences, UPS

• Jean-Paul Lachaud, CR1, CNRS

• Gérard Latil, TCR, CNRS

• Mathieu Moreau, IE2, CNRS

 

Doctorants

• Mehdi Moussaïd, Bourse BDI CNRS-ETH Zürich, co-direction D. Helbing & G. Theraulaz (2007-2010)

• Niriaska Perozzo, Bourse Alban, co-tutelle UPS-Universidad de los Andes, Venezuela, co-direction J. Aguilar & G. Theraulaz (2007-2010)

• Marie-Hélène Pillot, Bourse ANR PANURGE, co-direction R. Bon & J.L. Deneubourg (2008-2010)

• Chaker Sbaï, Allocation de Recherche ciblé sur le thème “Systèmes Complexes” co-direction, P. Degond, C. Jost & G. Theraulaz (2008-2011)

 

Etudiants M2R

• Julien Bensalem, stagiaire M2 Neurosciences, Comportement, Cognition

• Simon Causse, stagiaire M2 Biostatistique et modélisation

• Jonas Durand, stagiaire M2 Neurosciences, Comportement, Cognition

 

 

Thématique de recherche

 

L’équipe Dynactom a pour objectifs l’étude expérimentale et la modélisation des mécanismes comportementaux et cognitifs impliqués dans les comportements collectifs observés dans un grand nombre de sociétés animales. Son projet pluri-disciplinaire s’inscrit dans le cadre général de la biologie systémique des comportements sociaux.

Nous cherchons à comprendre comment s’effectue le traitement de l’information dans les sociétés animales de vertébrés (bancs de poissons, troupeaux d’ongulés, foules humaines) et d’invertébrés (arthropodes sociaux), et quels sont les processus permettant aux individus qui constituent ces groupes de prendre collectivement des décisions, de coordonner leurs activités pour construire des architectures complexes ou de réaliser des manœuvres sophistiquées de déplacement.

Ces comportements collectifs résultent d'un grand nombre d'interactions entre les individus au cours desquelles sont échangées des informations de nature très diverses (chimique, tactiles, vibratoire, visuelles). Notre objectif est d'identifier et de quantifier ces interactions ainsi que leurs conséquences sur le comportement et la physiologie des individus.

La méthodologie employée pour étudier ces phénomènes consiste à caractériser et quantifier à la fois et séparément les comportements aux niveaux individuel et collectif et ensuite à relier les deux échelles de phénomènes au moyen de modèles. Le caractère décentralisé et dynamique des systèmes que nous étudions implique l’utilisation de techniques de modélisation basées sur une architecture répartie de type multi-agents ou sur des systèmes d’équations différentielles partielles.

L'obtention de modèles reproduisant les caractéristiques dynamiques des phénomènes étudiés et validés ensuite expérimentalement permet de déterminer le rôle précis joué par chacune des variables comportementales dans les propriétés apparaissant au niveau collectif.

Cette approche rigoureuse des mécanismes impliqués dans ces phénomènes collectifs permet la construction de modèles ayant une réelle valeur explicative et ouvre également la possibilité de développer des systèmes artificiels d’intelligence collective permettant le contrôle de la dynamique des interactions au sein de groupes de robots ou d'animaux.

 

 

L'équipe DYNACTOM est organisée autours de 5 principaux axes de recherches:

 

• Déterminants physiologiques des comportements sociaux
  Richard Bon, Audrey Dussutour , Raphaël Jeanson

• Mécanismes de coordination et dynamique des mouvements collectifs dans les groupes animaux
  Richard Bon, Maud Combe, Audrey Dussutour, Vincent Fourcassié , Jacques Gautrais, Mathieu Moreau, Mehdi Moussaïd, Marie-Hélène Pillot, Guy Theraulaz

• Modèles bio-mimétiques d’intelligence collective
  Jacques Gautrais, Guy Theraulaz

• Division du travail et ergonomie de caste chez les fourmis
  Patrick Arrufat, Audrey Dussutour,Vincent Fourcassié, Raphaël Jeanson , Jean-Paul Lachaud, Mathieu Moreau

• Morphogenèse et constructions collectives
  Maud Combe, Jacques Gautrais, Christian Jost , Anaïs Khuong, Chaker Sbaï, Guy Theraulaz

 

 

Projets de recherche

 

L’équipe DYNACTOM est impliquée dans les projets suivants:

 

En tant qu’équipe coordinatrice:

• MESOMORPH (2007-20010)
  Social insects nests as 3D networks: morphogenesis and structural designs, project funded by the ANR BIOSYS (coordinator: G. Theraulaz)

• PANURGE (2008-2010)
  Collective motion in gregarious vertebrates: Experimental, control and modelling approach of complex dynamics in herds of sheep, project funded by the ANR BLANC (coordinators: R. Bon & J. Gautrais)

• EPIGENESIS ANS SOCIAL TRANSITIONS IN SPIDERS (2008)
  project funded by the CNRS (Exploratory and interdisciplinary projects, coordinator: R. Jeanson)

 

En tant qu’équipe participante:

• DYOPTRI (2008-1010)
  Dynamics and optimization of intermittent transport processes, project funded by ANR PCV (team coordinator: V. Fourcassié)

• PEDIGREE (2009-2011)
  PedestrIan groups: emergence of collective behaviour through experiments, modelling and simulation, project funded by ANR SYSCOMM (team coordinator: G. Theraulaz)