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Chapitre D'ouvrage Année : 2014

Les fourmis artificielles

Résumé

Les fourmis sont des insectes sociaux dont les caractéristiques physiques ou comportementales fascinent les humains depuis longtemps (on les retrouve dans la mythologie grecque !). Les raisons de cette fascination sont souvent justifiées par les faits étudiés par les biologistes : l'impact de leur activité est tout à fait observable, notamment l'ampleur de leurs constructions (les " fourmilières "), leurs combats ou bien leurs modes d'alimentation (l'" agriculture " avec la culture d'un champignon, par exemple). Comme le souligne Luc Passera [Passera 08], notre penchant anthropomorphique nous mène à une posture généralement positive à l'égard des fourmis, en particulier devant leur activité que l'on imagine incessante. Mais, parfois, les apparences peuvent être trompeuses : dans une colonie, en particulier dans celles qui sont populeuses, une fraction assez faible des fourmis s'active réellement. Néanmoins, notre perception positive des fourmis et le constat que nous reconnaissons visuellement une fourmi depuis notre enfance, nous permettront d'aborder facilement la métaphore des fourmis pour la résolution de problèmes combinatoires ! Les travaux des biologistes dans les années 1980, en particulier autour de Jean-Louis Deneubourg [Deneubourg et al. 87, Goss et al. 89b], ont introduit une vision " algorithmique " du comportement des fourmis. Cela a permis d'introduire un formalisme concis dans les modèles proposés, tout en rendant les hypothèses accessibles à l'exploration informatique. C'est aussi l'époque où l'ordinateur s'installe comme outil d'exploration des systèmes complexes, et, notamment, il devient possible d'étudier les fourmis in silico pour leur capacité à relier leur nid aux sources de nourriture. Par exemple, dans [Manderick et al. 88], il s'agissait d'étudier le parallélisme inhérent à la distribution des décisions des fourmis dans leur espace, mais il n'était pas encore question d'optimisation. C'est au début des années 1990 que l'on voit apparaître le lien entre optimisation et simulation du comportement des fourmis [Colorni et al. 91]1. De là découleront de nombreux travaux se basant sur le comportement d'exploitation d'une source de nourriture chez les fourmis pour la résolution de problèmes combinatoires. L'objectif de ce chapitre est de donner un aperçu de ces travaux et en particulier de comprendre les mécanismes mis à profit dans ce type de métaheuristiques bioinspirées. Avant d'aborder les questions d'optimisation, nous allons revenir plus en détail sur les comportements et les caractéristiques des fourmis.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-01067329 , version 1 (23-09-2014)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01067329 , version 1

Citer

Nicolas Monmarché. Les fourmis artificielles. Patrick Siarry. Metaheuristics, Springer, chap. 6, 2014. ⟨hal-01067329⟩
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