Ce que les insectes sociaux peuvent nous apprendre sur l'infrastructure résiliente

Ce que les insectes sociaux peuvent nous apprendre sur l'infrastructure résiliente

Les accidents, les catastrophes naturelles et les attaques aléatoires ou ciblées peuvent paralyser l'infrastructure humaine. Nos réseaux de transport, nos chaînes d'approvisionnement et nos réseaux de communication prennent de l'ampleur et deviennent plus complexes à mesure que nos populations se développent.

Comment protégeons-nous ces réseaux de devenir vulnérable et échouer? Les insectes sociaux peuvent fournir une certaine inspiration.

Les insectes sociaux, tels que les fourmis, les abeilles et les guêpes, vivent dans un site de nidification commun. Ils:

  • travailler ensemble pour élever des compagnons de nid;

  • avoir une (ou quelques) "reines";

  • avoir des femelles fertiles (les reines) qui produisent tous les partenaires; et

  • ont des générations qui se chevauchent, avec des individus jeunes et âgés vivant ensemble.

Chaque individu dans un nid se comporte un peu comme un neurone dans un cerveau. Ils interagissent et réagissent au comportement des voisins les plus proches vivant dans le nid. Ce comportement social peut mener à des exploits impressionnants, tels que les termites construisant de grands monticules ou des fourmis travaillant ensemble pour former des ponts ou des radeaux.

Il fournit également au nid une certaine résilience face aux perturbations. En travaillant ensemble, un petit échec peut être réparé avant qu'il ne devienne un gros échec. C'est ce qu'on appelle le comportement collectif. On le voit à travers de nombreuses espèces, y compris les insectes, les poissons, les oiseaux et les humains.

Nous pouvons déjà établir des parallèles entre les sociétés d'insectes humaines et sociales. Mais l'étude continue du comportement collectif a des implications en mathématiques, en physique et en robotique. Cela pourrait nous aider à concevoir une infrastructure meilleure et plus résiliente.

Facteurs contributifs

Deux facteurs qui mènent à la résilience des insectes sociaux sont le contrôle décentralisé et la redondance et le changement de travail.


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Dans les sociétés d'insectes, il n'y a pas de leader et pas de plan directeur. Ce contrôle décentralisé signifie que chaque individu est essentiellement remplaçable, ce qui permet aux colonies de résister à la perte d'individus.

En outre, les dommages au système - la colonie - peuvent être traités comme il se passe, sans la nécessité de longues communications avec les gestionnaires. Les systèmes humains sont de plus en plus décentralisés, souvent en s'appuyant sur Internet, mais même nos services Internet sont de plus en plus centralisés.

Pensez à la nature simplifiée de Google. Il fournit non seulement un moteur de recherche, mais aussi un service de messagerie électronique, un calendrier et des documents Google, entre autres services. Il est beaucoup plus facile et plus pratique de gérer nos vies en ligne à travers un seul service centralisé. Cependant, si un aspect de Google est corrompu par une attaque en ligne, les échecs en cascade à travers le système pourraient paralyser l'accès à plusieurs de ces services.

Malgré l'expression «occupé comme une abeille», de nombreuses colonies d'insectes sociaux entretiennent en réalité un grand nombre d'individus apparemment «paresseux» qui ne travaillent pas. Ces personnes, connues sous le nom individus redondants ou travailleurs inactifs, agissent comme un filet de sécurité qui permet à un nid de réagir rapidement à une perturbation - comme une perte de travailleurs ou une attaque de prédateur.

Les insectes sont également capables de changer d'emploi en réponse à une perturbation. Dans un nid, les individus peuvent avoir des emplois dans lesquels ils se spécialisent. Ceci permet une plus grande efficacité dans le nid. Mais pendant une perturbation, les individus sont capables de changer d'emploi pour combler le vide.

Ceci est similaire à nos services d'urgence bénévoles, comme le Service d'urgence d'État (SES). Les personnes qui font du bénévolat avec le SSE travaillent habituellement dans d'autres domaines. Mais, lorsqu'une urgence frappe, ils sont capables de répondre et d'aider à résoudre le problème.

Peut-être que des formations plus générales permettraient aux gens d'aider lors de certaines perturbations de notre infrastructure.

Comment cela pourrait-il contenir des leçons pour les humains?

En étudiant le comportement collectif des insectes sociaux et les moyens par lesquels ils peuvent résister aux perturbations, nous pouvons tirer parti de ces leçons pour inspirer le développement de notre infrastructure et la protéger des défaillances à grande échelle.

Les insectes sociaux ont développé une variété de solutions à différentes perturbations au cours des millénaires. Essayer d'expérimenter sur les réseaux humains est souvent impossible et contraire à l'éthique, mais nous pouvons directement expérimenter sur les insectes sociaux.

Cela ne veut pas dire que les systèmes d'insectes sociaux sont des proxies pour les systèmes humains, mais en comparant de nombreux systèmes d'insectes sociaux, en étudiant des études de cas humains (généralement à partir des résultats trouvés après une catastrophe naturelle) et en développant des simulations, nous pouvons commencer à comprendre. caractéristiques générales qui contribuent à la résilience à travers différentes échelles et types de perturbations.

Cela va aussi dans les deux sens. En empruntant des idées, des outils et des concepts du travail de résilience dans d'autres disciplines, telles que la physique, l'économie et l'ingénierie, nous pouvons mieux comprendre les mécanismes de la résilience sociale des insectes.

Ensemble, cela peut conduire à une meilleure compréhension de la résilience qui peut être appliquée à la conception d'une meilleure infrastructure humaine.

A propos de l'auteur

La Conversationmiddleton elizaEliza Middleton, stagiaire postdoctorale en entomologie et gestion intégrée des parasites, Université de Sydney. Elle s'intéresse largement à l'écologie comportementale et a mis l'accent sur le comportement collectif, la communication et la résilience des infrastructures.

Cet article a été publié initialement le La Conversation. Lis le article original.

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