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Vie artificielle : une conférence européenne à Lyon

Sophie Azzaro - 31/08/2017

Vie artificielle : la communauté réunie autour de l’équipe Beagle

Du 4 au 8 septembre, à Lyon, se tiendra la 14e conférence Ecal sur la vie artificielle. Ce rendez-vous est coorganisé par l’équipe Beagle du centre de recherche Inria Grenoble Rhône-Alpes. Carole Knibbe, scientific chair et membre permanent de l’équipe nous en dit plus sur ce rendez-vous et sur ce domaine de recherche multidisciplinaire.

Qu’est-ce que la recherche en vie artificielle ?

Il s’agit d’un champ de recherche pluridisciplinaire qui rassemble des informaticiens, des physiciens, des biologistes, des chimistes… Tous s’intéressent à l’étude de la vie telle qu’elle pourrait être et non pas seulement telle qu’on la connait, comme c’est le cas traditionnellement. Nous essayons de déterminer des principes universels qui vont régir n’importe quel système vivant. Il s’agit notamment d’envisager de découvrir des comportements "life like" , c’est-à-dire des comportements vivants mais dans un contexte considéré comme non vivant. Ou bien de créer des systèmes artificiels qui vont partiellement capturer la complexité du vivant pour les rendre accessibles à de nouvelles formes d’expérimentation.

 

Quelles sont les problématiques qui animent cette communauté de recherche ?

La vie artificielle recouvre tout un panel de questions assez vastes. Une partie de la communauté s’intéresse à l’origine de la vie. Comment peut-on par exemple produire in vitro une structure moléculaire capable de s’autorépliquer et d’évoluer ? D’autres chercheurs vont avoir la même démarche avec la simulation informatique, en partant d’un système artificiel de structures de molécules abstraites. Certains travaillent sur les formes d’organisation de la vie. Y-a-t-il une seule organisation qui marche ou peut-il y en avoir d’autres ?

Un autre pan de la vie artificielle s’intéresse plutôt au potentiel de la vie et à ses limites dans un contexte d’évolution darwinienne. Par exemple, peut-on dégager des principes et prédire des événements inévitables dans l’évolution de la vie ? Quelles sont les conditions minimales pour observer une transition évolutive ?

Enfin, le troisième grand thème concerne les relations entre la vie, les machines, les cultures. Il s’agit par exemple de tenter de démontrer l’émergence d’une forme d’intelligence dans un système vivant artificiel ou d’évaluer l’influence des machines sur l’évolution future de la vie.

Et bien sûr tout cela pose des questions éthiques. Il y a également dans la communauté des philosophes qui regardent cela avec un peu plus de recul.

 

Quel est précisément l’objet des recherches de l’équipe Beagle ?

Nous nous intéressons aux contraintes historiques et physiques qui régissent un système vivant, en particulier lorsqu’il traite de l’information. Les contraintes physiques, c’est par exemple l’organisation spatiale des molécules à l’intérieur d’une cellule. Nous voulons savoir comment celle-ci influence le fonctionnement de cette cellule. Les contraintes historiques, c’est le passé évolutif de la cellule. Nous cherchons à déterminer, au cours de l’évolution, quels événements sont contingents (liés à des circonstances très particulières) et lesquels sont nécessaires. 

Par exemple, nos collaborateurs biologistes vont étudier en direct l’évolution d’une bactérie Escherichia coli . Nous, nous allons créer informatiquement des cellules artificielles qui évoluent dans l’ordinateur pour essayer de voir si on observe le même type d’événements que ceux observés par nos collaborateurs. Si nous arrivons à faire des parallèles nous pouvons alors essayer de déterminer des règles de l’évolution.

 

Quelles sont les applications concrètes de ces recherches ?

Au sein de Beagle, en médecine, nous travaillons notamment sur la question des résistances aux antibiotiques. Nous avons adapté une version de notre simulateur en serious game . Le joueur est un médecin qui doit prescrire des antibiotiques le mieux possible pour éviter l’apparition de résistances. Le jeu simule l’évolution de la population bactérienne à l’intérieur du patient, mais aussi le patient qui va éventuellement mal suivre son ordonnance. Objectif : former les médecins aux principes de l’évolution moléculaire.

Plus récemment, dans le cadre d’un projet européen qui s’appelle EvoEvo, nous avons développé un compagnon musical qui accompagne un danseur. Ce prototype s’appelle Evomove. Le danseur est équipé de capteurs qui envoient au système l’information sur ses  mouvements. Ensuite, la machine sélectionne les morceaux à jouer et évolue - au sens de l’évolution darwinienne - en même temps que les mouvements du danseur changent. Il y a ainsi une coévolution entre le système musical et le danseur.

 

Ce sont deux exemples d’applications très différentes…

Cela reflète bien la diversité des applications des recherches en vie artificielle. Il y a de la nanomédecine : comment les nanoparticules vont-elles s’auto-organiser pour interagir au sein d’une tumeur par exemple ? Une partie de la communauté cherche à concevoir des robots capables d’évoluer. Puis, il y a des domaines d’application intermédiaires comme les prothèses, l’évolution d’Internet, etc. C’est très vaste. 

 

Cette année l’équipe Beagle organise la conférence Ecal. Quelle thématique avez-vous choisie ?

Dans notre programme, nous avons voulu faire un clin d’œil à Claude Bernard, qui est originaire du Beaujolais. Ce père de la physiologie est connu pour son livre Introduction à l’étude la médecine expérimentale . Il a notamment été l’un des premiers à suggérer des expériences en double aveugle pour assurer la solidité des études expérimentale et la robustesse des conclusions qu’on peut en tirer. Nous avons donc choisi d’organiser la conférence sur le thème de la vie artificielle et la méthode scientifique. Nous voulons poser des questions telles que :  Qu’est-ce que veut dire expérimenter sur un système artificiel ? Quelles sont les étapes ? Avons-nous besoin d’inventer des nouvelles formes d’expérimentation ? Etc. La plupart des keynotes ont été choisies parce qu’ils avaient cet aspect expérimental. Une des oratrices posera d’ailleurs directement cette question de l’expérimentation dans la robotique.

 

Cette conférence est un rendez-vous important pour rassembler cette communauté très large…

Le champ de recherche de la vie artificielle est né à la fin des années quatre-vingts. Depuis, la communauté s’est structurée progressivement avec notamment la société savante Isal*. Cette conférence fait partie des grands rendez-vous qui structurent la recherche en vie artificielle.  

D’ailleurs, je pense cette communauté est aujourd’hui peut-être un peu trop bien structurée. Cela peut induire un risque de se fermer et de rester entre soi. C’est pourquoi dans le programme nous avons invité des chercheurs un peu extérieurs comme des biologistes qui, à l’inverse de nous, étudient la vie telle qu’elle est. Ce sera le cas par exemple de l’intervention de Philippe Faure qui étudie les mécanismes d’addiction chez le rat, au niveau du système nerveux. Notre champ de recherche a vocation à rester très ouvert.

 

*Isal : Société internationale pour la vie artificielle.

Ecal : Le rendez-vous de la communauté vie artificielle

Soutenue par la Société internationale pour la vie artificielle (Isal), la conférence Ecal a lieu tous les deux ans, en Europe, avec comme objectif de réunir toute la communauté scientifique qui travaille sur le sujet. L’équipe-projet Beagle (Inria Grenoble Rhône-Alpes) a été choisie pour organiser cette 14e édition qui se tiendra au campus de la Doua, à Lyon du 4 au 8 septembre 2017. Le thème de cette édition : "La vie artificielle et méthode scientifique : créer, jouer, expérimenter, découvrir".

Pour en savoir plus : https://project.inria.fr/ecal2017/

Mots-clés : Vie artificielle Système vivant

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