Modele Hamelin
Afin d'expliquer l'apparition de cette spécialisation avec ces profils, nous avons développé en étroite collaboration avec les ethologues à l'origine de l'experience une simulation centrée agent.
Ce type de simulation est fondé sur les systemes Multi agents. La simulation centrée agent cherche à expliquer l'apparition de phenomene collectif en modélisant les comportements individuels et en simulant leur interaction au cours du temps. Elle permet de répondre de manière empirique au lien entre des comportements individuels et le comportement collectif résultant.
Pour cette experience, l'originalité du modèle Hamelin a été de coupler deux modèles existants
- un modele de relations de dominance pour gérer les combats et les vols. Ce modèle est directement inspiré des travaux de Charlotte Hemelrijk sur la simulation de comportement de groupes chez les macaques [Hemelrijk]
- un modele de réponse à seuil pour rendre compte de la diminution de la peur par rapport à l'eau au fur et à mesure de l'experience d'un rat. Ce modèle se base sur les réponses à seuil présentés dans les phénomenes de specialisation chez les termites [Theraulaz]
Relation de dominance
Un modèle de relation de dominance est extermement simple. Chaque individu dispose d'une valeur de dominance qui va évoluer au cours des interactions avec ses congénères.
Lorsqu'une interaction a lieu, le résultat de l'interaction est determiné aléatoirement en fonction des valeurs de dominance relatives des individus. Plus un individu a une valeur importante, plus la probabilité de remporter la rencontre est importante.
Enfin, à l'issue d'une rencontre, les valeurs de dominance sont renforcées en fonction de cette issue. La valeur de dominance du vainqueur est augmentée tandis que celle du vaincu diminue. Ces renforcements conduisent à des brisures de symétrie basées sur des amplifications de petites différences: les valeurs de dominance des individus vont avoir tendance à se séparer conduisant à renforcer certains individus et à abaisser la valeur de dominance des autres.
Réponse à seuil
Le modèle de réponse à seuil a pour objectif de traduire l'experience de l'individu. Chaque rat est décrit par une anxiété par rapport à l'eau.
La probabilité de plonger est directement determinée par cette peur, ainsi plus l'individu a peur, moins il sera amené à prendre cette action. La faim au contraire , va dans le sens inverse incitant l'agent à plonger.
Cependant dés qu'un individu plonge, il affronte l'élément liquide et son anxiété diminue, l'amenant à plonger plus fréquemment par la suite
Ce dernier renforcement est responsable de l'apparition de rats plongeurs dans la simulation.
Couplage
Le couplage entre ces deux modèles se fait par les croquettes. Ainsi un individu fort pourra voler les croquettes et satisfaire sa faim, tandis qu'un individu faible n'aura pas cette occasion, verra sa faim augmenter et sera donc amené à plonger, renforcant ce comportement par la suite.
Le couplage de ces deux renforcements conduit à l'apparition de profils spécialisés dans le système pour permettre à la collectivité d'accéder à la nourriture.
