La vie artificielle en route pour le web

Faut-il vraiment proclamer la mort de la vie artificielle ? Ce champ d’investigation, qui fit fureur il y a une vingtaine d’années, semble depuis quelque temps être au point mort, comme nous l’avons souligné à plusieurs reprises. Pourtant, d’après le chercheur australien Tim Taylor, ce n’est qu’une apparence. En fait, selon lui, la vie artificielle a « migré » des labos de recherche au web, et surtout, elle intéresse aujourd’hui des gens qui se situent hors du monde académique. Des concepteurs de jeu, des artistes, des designers… Il a écrit à ce sujet un article sur le « WebAL », le mariage du web et de la vie artificielle, qui a attiré l’attention de la Technology Review.

Ce qui a donné à Taylor l’idée de sa recherche n’est pas un volumineux texte de recherche, mais un film interactif, primé en 2011 :« Il y a quatre ans, en 2010, j’ai cliqué sur un lien pour regarder la nouvelle vidéo du groupe Arcade Fire, We used to wait. Cinq minutes plus tard, j’étais sûr que ce que dont je venais d’être le témoin allait changer le visage de la recherche de vie artificielle. »

Cette œuvre affiche des « vols d’oiseaux » générés automatiquement (ce qu’on appelle en vie artificielle des « boids« ) sur des images tirées de Google Earth et Google Street View, et choisies par l’utilisateur. Aujourd’hui, Taylor reconnaît que les changements révolutionnaires qu’il espérait tardent à se manifester. Pourtant pour lui, hors de doute : les technologies natives du web, ainsi que les modes d’organisation sociale qu’il encourage, en font le terrain idéal pour l’expérimentation en vie artificielle.

Vie artificielle et web : une longue histoire

Taylor divise l’histoire de cette rencontre entre vie artificielle et web en deux périodes, webAL.1 et webAL.2. La première allant de 1995 à 2004 et la seconde commençant vers 2005, en même temps que le fameux Web 2.0 annoncé par Tim O’ Reilly.

La première tentative de connecter vie artificielle au réseau est sans doute le Tierra Network de Tom Ray. Tierra était un système de programmation génétique élaboré au cours des années 90. Il mettait en scène des créatures virtuelles qui entraient en compétition pour la principale ressource disponible au sein d’un environnement numérique : le temps de calcul. Tom Ray constata l’émergence d’un certain nombre de phénomènes complexes au sein de son univers artificiel, mais ceux-ci ne dépassaient pas un certain stade. Il eut alors l’idée de créer une « Tierra network experiment ». Les « animaux » circuleraient d’ordinateur en ordinateur, via le réseau, expérimentant ainsi de nouveaux environnements et accroissant ainsi leurs chances de mutation. Mais l’expérience fut de courte durée, et n’aboutit pas. Taylor mentionne quelques autres travaux au cours de cette première phase, tel le site (apparemment disparu) Technosphere qui, écrit-il, était « un site web où les utilisateurs pouvaient concevoir leurs propres créatures en sélectionnant au sein d’un choix limité des parties du corps prédéfinies ».

Mais l’application la plus populaire du webAL.1 fut sans doute Creatures. Ce jeu vidéo culte de la fin des années 90 mettait en scène des organismes artificiels, les Norns, dotés d’un ADN numérique et d’un petit réseau neuronal. A charge pour le joueur de les éduquer, de les guider dans leur monde virtuel et de faire évoluer leur espèce. Mais Creatures fut également un des premiers systèmes du genre prenant pied sur le Net. Dans sa version 3 le jeu intégra en effet un « Creatures Docking Station » prenant pour base les tout nouveaux (pour l’époque) systèmes peer to peer comme Napster ou Seti@home. Avec Docking Station, chaque joueur pouvait envoyer ses Norns (éventuellement « mutés » par sélection naturelle ou par hacking direct de leur ADN) chez un autre utilisateur, qui pouvait ou non accepter ces émigrants. C’était en quelque sorte une réalisation ludique du projet de Tom Ray.

Quand l’intelligence artificielle vit en ligne

A partir de 2004, nous explique Taylor, une nouvelle génération de vie artificielle commence à se profiler. Le web est son milieu naturel. On trouve ainsi un certain nombre de sites permettant une évolution « par sélection naturelle » de figures ou d’images, comme c’est le cas avec Picbreeder. Chaque utilisateur se connectant au site est en mesure de « faire évoluer » une image auparavant travaillée par d’autres visiteurs. Petit à petit, l’image gagne en qualité esthétique, et bien que créée au départ à base d’algorithmes mathématiques, tend fréquemment à devenir de plus en plus « figurative ». Taylor cite également un système expérimental (.pdf) où les utilisateurs sont remplacés par des processus automatiques. Une fois créée et « mutée », la figure produite est envoyée dans Google Image pour repérer les images similaires. Celles qui donnent le plus de réponses et qui sont donc le plus proches de la perception humaine, sont sélectionnées pour engendrer la génération suivante… Le site endlessforms, dont nous avons déjà parlé, entre également dans cette catégorie de l’évolution par sélection.

Images générées par picbreeder

Images générées par Picbreeder.

En France on pourrait penser au générateur poïétique d’Olivier Auber, dans lequel l’intelligence collective d’internautes dessinant simultanément est susceptible de faire émerger une image. Dans le domaine du jeu, Galactic Arms Race réalisé par l' »Evolutionary Complexity Research Group », utilise un système d’algorithmes génétiques pour faire « évoluer » des armes que pourront utiliser les joueurs.

De son côté, Jeffrey Ventrella, pionnier de la vie artificielle et ancien de chez Linden Labs, travaille aussi sur un ambitieux projet de WebAL les “Wiglets”, qui comme les Norns sont dotées d’un ADN et d’une intelligence artificielle, mais qui ne vivent pas dans un monde virtuel, mais au sein d’une réalité augmentée. Ces organismes numériques sont géolocalisés et donc susceptibles de circuler “dans le monde réel”.

Les systèmes de services et le travail collaboratif sont également l’un des points forts du mariage du web et de l’Artificial Life. Ainsi, Simon Hickinbotham, de l’université d’York (.pdf), a utilisé un système de laboratoire en ligne, Youshare, et a transformé en services web plusieurs systèmes de vie artificielle : le fameux Tierra, Avida (un autre programme très similaire à Tierra), et Stringmol (.pdf), un système de chimie artificielle. Cette transformation en service permet de nombreuses opportunités. Tout d’abord, elle facilite l’échange et la consultation de data entre une multitude de chercheurs. Mais elle permet également des « workflows », c’est-à-dire l’automatisation des processus. Ainsi, il est possible de connecter Tierra, Avida et Stringmol pour comparer les résultats effectués dans les différentes simulations.

HTML5 : quand l’évolution du web ouvre la porte à la vie artificielle

Dans son article, Taylor ne se contente cependant pas d’énumérer les applications qui ont émaillé l’histoire du WebAL. Il essaie de se projeter dans l’avenir et d’expliquer pourquoi le web est bel et bien l’avenir de la vie artificielle.

Au plan technologique, tout d’abord, son argument tient en cinq caractères : HTML5. Avec l’apparition de cette nouvelle norme, il devient possible de créer « en natif » des programmes avec la complexité voulue.

HTML5 autorise en effet la computation distribuée, ce qui permettrait d’envisager de relancer des expérimentations comme le Tierra Network. HTML 5 dispose pour cela d’API comme Web Storage, Web Workers et WebSocket. WebSocket autorise une communication bidirectionnelle entre un client et un serveur. Avec le classique protocole HTTP, il fallait déployer des ruses de Sioux pour permettre un tel dialogue. Web Storage sert à stocker des données dans le navigateur, côté client. C’était déjà possible avec les cookies, mais web Storage est plus efficace et plus sûr, et surtout, on peut stocker n’importe quelle quantité de données. Enfin, Web Workers est une API qui permet d’exécuter des scripts en tâche de fond, une chose dont javascript était incapable dans les anciennes versions d’HTML. Toujours dans ce domaine purement technologique, Taylor note qu’il existe aujourd’hui des moyens d’accélérer des applications web, comme asm.js de Mozilla ou Google Native Client.

L’ensemble de ces dispositifs permet donc de réaliser certaines tâches propres à la vie artificielle. La plupart de ces programmes fonctionnent en effet avec plusieurs centaines d’agents travaillant en mode « pseudo-parallèle ». Les Web Workers et les clients accélérés faciliteraient grandement l’exécution de ce genre de processus. Les Web Sockets permettraient de leur côté de réaliser le rêve de Ray : créer des organismes virtuels capables de se déplacer sur le web pour explorer de nouveaux environnements.

En plus des API disponibles sur la machine cliente, les futurs programmes pourraient recourir aux API du cloud, par exemple la recherche par images de Google.

Enfin le web permet, via le stockage sur les serveurs, à une même expérience d’être poursuivie pendant des semaines ou des mois. En effet, les choses « complexes » peuvent n’émerger au sein d’un environnement AL qu’après un très long temps d’exécution : peut-être des mois ou des années. D’où l’intérêt d’avoir des machines dédiées, des serveurs, qui font constamment tourner ces programmes.

Autre application du web, ce que Taylor nomme la computation hybride homme-machine, où le calcul est effectué au moins en partie par des humains. Il ne donne pas d’exemples très précis de ce genre de technique mais on peut penser que Picbreeder en est un cas type, tout comme le générateur poïétique.

Mais il n’y a pas que l’aspect technologique. Taylor place aussi le crowdfunding dans les potentiels alliés de la vie artificielle. Car, comme on l’a dit, ce domaine de recherche ne connaît plus guère les faveurs académiques ces temps-ci : il est donc surtout le fruit du travail d’amateurs, d’artistes, ou d’entrepreneurs, notamment des créateurs de jeux. Du coup il peut être important de s’attirer des fonds du public.

Taylor note trois projets qui ont connu un grand succès lors de campagnes Kickstater : le premier a été lancé par Steve Grand, celui qui inventa les Creatures il y a plus de 15 ans. Ses Grandroids en sont une version améliorée, que Grand élabore seul, sans le support d’aucune entreprise commerciale. Les Grandroids ont rapporté en 2011 57000 $. Belle réussite aussi pour Jeffrey Ventrella et sa Wiggle Planet (15 000 $), ainsi que pour le projet Openworm (121 000 $, pas moins  !). Ce dernier est un projet de simulation du ver C Elegans, qui possède la particularité de posséder le système nerveux le plus simple du monde. Le programme lui-même n’est pas basé sur des technologies web, mais Openworm est complètement « webAL » par son organisation : des équipes réparties dans le monde entier, travaillant à l’aide d’outils en ligne collaboratifs, produisant un système open source et reposant, comme on l’a dit, sur le financement participatif.

Au final souligne Taylor, ces trois projets ont soulevé environ 200 000 $. La preuve pour lui que ce genre d’expérimentation peut bénéficier par ce biais de financements conséquents.

Une science « amateur » par nature ?

La Technology Review résume bien la principale leçon donnée par l’Artificial Life aujourd’hui : « Peut-être les projets commerciaux sont-ils l’avenir de la vie artificielle basée sur le web (…). Le fait que la vie artificielle soit passée de mode dans le monde universitaire est peut être à déplorer, mais cela fournit également une opportunité intéressante. »

Cette « science » a de toutes façon toujours été considérée comme marginale, un peu en dehors des canons de la science classique. Non parce qu’elle se basait sur des théories controversées, comme la mémoire de l’eau ou la fusion froide. Au contraire, elle s’est toujours trouvée en accord avec la pensée scientifique traditionnelle et n’a jamais été spécialement réfutée ni n’a rencontrée d’opposition. Ce sont plutôt les réseaux sociaux sur lesquels elle s’est basée, sa pratique, qui sortent du cadre de la réflexion habituel des laboratoires. D’ailleurs son fondateur Chris Langton, s’est retrouvé marginalisé au sein de sa propre discipline et a quasiment disparu des radars au bout de quelques années. La vie artificielle est par nature une citizen science, une science amateure. Peut être la première à pouvoir véritablement revendiquer cette appellation.

Rémi Sussan

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2 commentaires

  1. bonjour,

    passionnant sujet que la vie artificielle (lire « Créatures Artificielles » de J-C Heudin, une belle mise en perspective historique).

    OpenWorm pourrait constituer, en cas de réussite, un appel d’air très intéressant pour le développement de systèmes intelligents/vivants en open source, jusqu’à l’émulation de cerveaux humains.
    Le caractère massivement parallèle des cerveaux d’êtres vivants évolués (nos cerveaux sont « une armée d’idiots » selon l’expression de Dennett) peut trouver un écho dans l’architecture d’un réseau d’ordinateurs mis en commun. Une alternative aux programmes de recherche actuels (HBP en tête) plutôt basés sur des superordinateurs.

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