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Un myxomycète trouve une place dans l'ingénierie humaine

Des chercheurs du Japon et du Royaume-Uni ont découvert comment utiliser un myxomycète pour faire progresser divers systèmes technologiques. Les résultats de l'étude ont été publiés dans la revue Science et s'inscrivent dans le cadre du projet MMCOMNET («Measuring and modellin...

Des chercheurs du Japon et du Royaume-Uni ont découvert comment utiliser un myxomycète pour faire progresser divers systèmes technologiques. Les résultats de l'étude ont été publiés dans la revue Science et s'inscrivent dans le cadre du projet MMCOMNET («Measuring and modelling complex networks across domains»), qui a reçu de l'UE 1,5 million d'euros dans le contexte de l'activité NEST («New and emerging science and technology») du sixième programme-cadre (6e PC). Les experts en ingénierie humaine ont étudié le myxomycète gélatineux Physarum polycephalum pour déterminer s'il représentait une alternative fiable et plus économique au développement de réseaux. Sous la direction du Dr Atsushi Tero de l'université de Hokkaido au Japon, les chercheurs ont constaté que le myxomycète se fixait sur des sources de nourriture dont la disposition ressemblait fortement au système ferroviaire de Tokyo, la capitale japonaise. L'équipe a placé sur une surface humide des flocons d'avoine, dans un agencement correspondant aux villes entourant Tokyo. Elle a ensuite laissé le P. polycephalum se développer à partir du centre. Ils ont constaté que le myxomycète s'est étiré, s'organisant et établissant un réseau ressemblant au réseau ferroviaire de Tokyo: efficace, fiable et rentable. «Certains organismes se développent en un réseau interconnecté dans le cadre de leur comportement normal de recherche et d'exploitation de nouvelles ressources», explique le Dr Tero, l'auteur principal. «Le Physarum est un syncitium amiboïde de grande taille, qui se nourrit à partir d'aliments répartis en petits amas... [Il] peut ainsi trouver le chemin le plus court à travers un labyrinthe, ou relier efficacement diverses sources de nourriture par un réseau mais avec une courte distance moyenne entre deux sources, le tout avec une tolérance élevée aux coupures accidentelles.» L'équipe considère que la compréhension des mécanismes de ce système biologique pourrait faciliter la conception de réseaux auto-organisés et efficaces dans divers domaines. Ils ont réussi à comprendre les mécanismes de base nécessaires au myxomycète pour relier efficacement ses sources de nourriture, puis les ont intégrés à un modèle mathématique. Par leurs travaux, les chercheurs ont établi que le comportement de ce myxomycète pouvait apporter aux nouvelles sciences et technologies des réseaux plus efficaces et adaptables pour les communications et les transports. S'exprimant dans une Perspective publiée par la revue Science, le professeur Wolfgang Marwan de l'université Otto von Guericke en Allemagne déclarait que: «Ce modèle capture la dynamique de base de l'adaptabilité d'un réseau par l'interaction de règles locales. Il génère des réseaux dont les propriétés sont équivalentes ou meilleures que celles de nos réseaux d'infrastructure». «Les travaux du Dr Tero et de ses collègues sont un exemple fascinant et convaincant [de la façon dont des] modèles mathématiques totalement inspirés par la biologie peuvent conduire à de nouveaux algorithmes efficaces, capables de générer des systèmes techniques ayant les fonctions essentielles de systèmes vivants et utilisables par exemple en informatique.» Selon le Dr Tero, ce modèle innovant pourrait soutenir des réseaux auto-organisés, plus efficaces et moins coûteux, par exemple des réseaux spécialisés ou pour mobiles, ou encore des réseaux distants de détecteurs. Participaient également à l'étude l'Agence japonaise pour la science et la technologie (JST), l'université de Hiroshima au Japon et l'université d'Oxford au Royaume-Uni. Les chercheurs collaborant au projet MMCOMNET venaient d'Allemagne, de France, de Pologne, de Suède, de Suisse et du Royaume-Uni.

Pays

Japon, Royaume-Uni

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