Ethologie

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dimanche, novembre 14 2010

LA MORT DU DEVIN, L’ÉMERGENCE DU DÉMIURGE. Essai sur la contingence, la viabilité et l’inertie des systèmes

Depuis les premiers mythes de la création en passant par Fermat — pour qui le rôle du devin revient à une nature minimisant le trajet d’un rayon lumineux et qui démontre que ce trajet est bien optimal —, un consensus s’est formé chez la plupart des physiciens et des mathématiciens pour accepter l’hypothèse que ce monde est le meilleur des mondes physiques et prévisibles. Peu mettent en doute que nos variables — celles qu’observe notre cerveau — ne sauraient évoluer sans pilote. Jean-Pierre Aubin l’appelle le Devin : omniscient, il connaît l’avenir, le bien et le mal, il est capable de rechercher et de trouver la meilleure parmi toutes les évolutions possibles au long du temps. Mais il est d’autres variables dont on peut se demander si elles n’échappent pas au pouvoir du Devin — les gènes, en biologie, les codes culturels, en sociologie, les prix, en économie, les idées, en sciences cognitives, d’autres encore. Jean-Pierre Aubin classe ce type de variable sous le nom de régulons et désigne le responsable de leur évolution : c’est le Démiurge. Il est myope, paresseux, mais explorateur, conservateur, mais opportuniste. Confronté à la nécessité d’adapter à chaque instant ses variables à un environnement qui lui est imposé, le Démiurge régule leur possible évolution viable. Le Devin prend des décisions optimales. Le Démiurge, lui, les prend à temps pour modifier les régulons lorsque la viabilité est en jeu. Le comportement du Devin motive depuis des siècles d’innombrables travaux mathématiques. Ce n’est que depuis trente ans que les mathématiciens élaborent des métaphores du comportement du Démiurge à l’aide de nouveaux concepts et outils mathématiques venant s’ajouter à ceux conçus pour rendre compte du monde inerte. Les décrire est l’objet de la seconde partie de cet ouvrage. Auparavant, l’auteur mène son enquête sur l’évolution dans les divers champs disciplinaires des sciences du vivant, de la biologie aux sciences cognitives, de la phylogenèse à la finance. Pour le plaisir de l’esprit et de la découverte, Jean-Pierre Aubin dévore le monde vivant en ogre mathématicien.

http://www.editions-beauchesne.com/product_info.php?cPath=72_120&products_id=652/

http://lastre.asso.fr/aubin/PresentationMDED-Aubin-Beauchesne-2010.pdf

Ce livre sera très bientôt suivi de sa version mathématique, "Viability Theory. New Directions", d'Alexandre Bayen, Patrick Saint-Pierre et moi, à paraître chez Springer au début de 2011 (Voir

http://lastre.asso.fr/aubin/PresentationViabilityTheoryNewDirections.pdf).

jeudi, novembre 4 2010

Thèse de Cédric Zimmer: Impact d’un dérangement sur la balance énergétique, le comportement et la reproduction d’Anatidés: généralisation du compromis entre le risque de jeûne et le risque de prédation

RESUME : Le compromis entre le risque de jeûne et de prédation est un compromis majeur chez les oiseaux. Il prédit que les oiseaux devraient maintenir une masse corporelle plus faible lorsque le risque de prédation est élevé afin de le limiter. Cependant, les principaux résultats qui soutiennent ce compromis proviennent d’études sur des passereaux de petite taille ayant peu de réserves énergétiques. De plus, l’étude de ce compromis se limite généralement à une approche énergétique. Ainsi, l’objectif principal de cette étude expérimentale était de généraliser cette théorie en vérifiant si elle peut s’appliquer à des espèces de grande taille (anatidés) ayant une régulation des réserves énergétiques différente des passereaux. D’autre part, l’impact d’un risque de prédation élevé a été pris en compte sur un plus grand nombre de facteurs et à différents niveaux d’intégration pour mieux comprendre les ajustements mis en jeu. Ainsi, les variations de masse corporelle, des réserves énergétiques, de la consommation alimentaire, d’hormones liées au stress et sexuelles, de facteurs immunitaires et du budget temps ont été mesurées. Les effets à long terme sur le succès reproducteur ont également été déterminés. Nous avons montré que le compromis entre les risques de jeûne et de prédation s’applique chez les 3 espèces de canards considérées. Il apparaît que, dans nos conditions un risque de prédation élevé durant l’hivernage n’a pas d’effet à long terme sur le succès reproducteur. Enfin, nous avons mis en évidence que des ajustements physiologiques et comportementaux complexes, et pas seulement énergétiques, sont mis en place pour répondre efficacement à l’augmentation du risque de prédation.

Mots clefs : canard, prédation, réserves énergétiques, masse corporelle, charge alaire, consommation alimentaire, budget temps, stress, immunité, succès reproducteur

Adresse: http://rnsc.fr/tiki-download_wiki_attachment.php?attId=91&page=C%C3%A9dric%20Sueur&download=y

vendredi, juin 4 2010

thèse de Marie Pelé: Etude comparative des facultés d’échange chez les primates non humains

http://eprints-scd-ulp.u-strasbg.fr:8080/1297/

Comme chez l’homme, des interactions réciproques surviennent chez des animaux comme les primates. Ces interactions pourraient être basées sur le mécanisme de la réciprocité calculée, c’est-à-dire que les sujets mémorisent les services donnés et reçus, et en tiennent compte dans leurs échanges futurs. Cette thèse a eu pour objectif d’étudier les conditions de la réciprocité calculée 1.en testant si les primates intègrent le coût temporel associé à un échange, 2.en étudiant leur aptitude à prendre en compte le risque inhérent à la situation d’échange, et 3.en recherchant s’ils peuvent s’engager avec un congénère dans des échanges de type calculé dans des conditions contrôlées. La 1ère étude montre que pour une récompense 8 fois supérieure à l’item initial, le délai moyen toléré est égal à 10-20 s pour les capucins, 40-80 s pour les macaques, et 1-2 mn pour les chimpanzés. La 2nde étude montre que les sujets sont capables d’estimer les chances de gain et de perte et de prendre en considération ces informations pour décider d’échanger ou non. La 3ième étude révèle que seuls 2 orangs-outangs ont été capables de s’engager dans un système d’échange stable et calculé. Seuls quelques cas de quémandes et de dons ont été relevés chez les chimpanzés, les bonobos et les gorilles. Chez les singes, aucun cas de quémande ou de don n’a été observé. Bien que l'échange spontané de biens s'avère difficile chez les primates, ce travail montre qu'ils possèdent à divers degrés les facultés nécessaires pour comparer la valeur des biens, accepter un risque ou retarder une gratification, qui sont autant de mécanismes à la base des transactions économiques chez l’homme.

http://marie.pele4.free.fr/Curriculum%20Vitae%20Fran%E7ais.html

samedi, mars 20 2010

Negative Feedback

Posted by Audrey Dussutour Sat, March 20, 2010 14:36:52 Negative feedback play an important, though often underappreciated, role in self-organizing behaviors within superorganisms! This is why this paper is really interesting :

JC Nieh 2010 "Negative Feedback Signal That Is Triggered by Peril Curbs Honey Bee Recruitment " Current Biology 20:310-315

dimanche, mars 7 2010

“The Perfect Swarm”: reviews in Nature and Scientific American Mind

Written by Simon Garnier on March 3, 2010 – 3:03 pm • Filed Under Book, Social behavior, Swarm Intelligence

In their March issue, Nature and Scientific American Mind review a recently published book, "The Perfect Swarm: The Science of Complexity in Everyday Life", written by Len Fisher and edited by Basic Books. Both reviews are globally good and I already ordered a copy of the book to check their reliability.

Hereafter is the summary of this book:

   One of the greatest discoveries of recent times is that the complex patterns we find in life are often produced when all of the individuals in a group follow the same simple rule. This process of “self-organization” reveals itself in the inanimate worlds of crystals and seashells, but as Len Fisher shows, it is also evident in living organisms, from fish to ants to human beings. The coordinated movements of fish in shoals, for example, arise from the simple rule: “Follow the fish in front.” Traffic flow arises from simple rules: “Keep your distance” and “Keep to the right.”
   Now, in his new book, Fisher shows how we can manage our complex social lives in an ever more chaotic world. His investigation encompasses topics ranging from “swarm intelligence” to the science of parties and the best ways to start a fad. Finally, Fisher sheds light on the beauty and utility of complexity theory. An entertaining journey into the science of everyday life, The Perfect Swarm will delight anyone who wants to understand the complex situations in which we so often find ourselves.

Review in nature can be found here: http://www.nature.com/nature/journal/v464/n7285/full/464035a.html.

Review in Scientific American Mind can be found here: http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=mind-reviews-the-perfect-swarm.

Ethnoprimatology: Human-Macaque Interaction In Sulawesi

Ethnoprimatology is defined as the approach that draws from primate socioecology, ethnoecology/environmental anthropology, and conservation biology. This approach enable us to see the multifaceted interaction between humans and nonhuman primates in a dynamic ecosystem. It seems to be something I would like to do and learn more. What’s a better way to incorporate the fundamentals of cultural anthropology and biological anthropology.

An ethnoprimatology paper by Riley and Priston (2010) on the American Journal of Primatology, Macaques in farms and folklore: exploring the human-nonhuman primate interface in Sulawesi, Indonesia (free abstract) explores the complex interaction between macaques and humans through overlapping resource use and cultural perceptions of macaques. If you do not have access to the paper, I can send you a copy of the pdf.

Macaca tonkeana, one of the endemic macaque species of Sulawesi. Photo from Wikipedia.

There are six species of macaques endemic to the island of Sulawesi. Macaca nigra, Macaca nigrescens, Macaca maura, Macaca tonkeana, Macaca hecki and Macaca ochreata. Despite constant crop raiding by macaques, farmers in Sulawesi show considerable tolerance to this behavior. This tolerance can be explained by a positive reinforcement in the farmer’s local culture, folklore and religion. Two types of farming subsistence exists in Sulawesi: dryland crops and wet-rice agriculture.

Macaca nigra, one of the endemic macaque species of Sulawesi. Photo from Wikipedia.

Most dryland crops farmers are Muslim. They abstain from killing and/or eating these macaques (which Balinese Hindus would have no problem doing) as it is considered haram. In the Lindu highlands, the macaques are considered kin by the To Lindu people. In Buton, certain places in the forest are considered sacred, thus these places are protected by the locals. Macaques and other animals benefits from this protection, making these pockets of forest their refuge.

Originally posted on The Prancing Papio.

http://www3.interscience.wiley.com/journal/123277603/abstract?CRETRY=1&SRETRY=0

lundi, mars 1 2010

Rational ants

Posté par David Sumpter ven, février 26, 2010 05:43:02 I am a bit late reading this, but I have just read Edwards and Pratts paper on rational decision-making by Temnothorax ants. It seems to be a bit of a fashion just now to test whether groups are rational or not. The standard technique is to first give a studied organism a choice between two options A and B and establish their preference for these two options. After this a choice between A, B and a decoy C is given, the decoy being of lower quality than A or B and thus irrelevant to the rational decision-maker. It seems the individual animals and humans do change their frequency of choosing A and B dependent on the attributes of C, exhibiting irrationality. Stephen Pratt's house-hunting ants were however rational, exhibiting the same preference pattern when choosing between two nest sites in the presence and absence of decoys.

There is a suggestion that groups can be more rational than individuals because they maintain some level of independence. When moving to a new home, most of the ants do not see all of the options and are thus less likely to be influenced by decoy alternatives. The very reason that individuals are making irrational decisions is that they have access to too much information.

mercredi, décembre 23 2009

Topics in Cognitive Science – Special issue on collective behaviors

Written by Simon Garnier on August 8, 2009 – 9:00 am • Filed Under Science, WorldWideWeb

The very recent journal Topics in Cognitive Science has released in its last issue (volume 1, number 3) and in the next one (volume 1, number 4, not online) a series of articles on collective behaviors. This special issue has been handled by the Associate Editors Robert Goldstone and Todd Gureckis and aimed at the coverage of this topic within the field of cognitive science.

The first part of this current issue is now online and contains the following articles:

  1. Collective Behavior (p 412-438), Robert L. Goldstone, Todd M. Gureckis, DOI: 10.1111/j.1756-8765.2009.01038.x
  2. Web-Based Experiments for the Study of Collective Social Dynamics in Cultural Markets (p 439-468), Matthew J. Salganik, Duncan J. Watts, DOI: 10.1111/j.1756-8765.2009.01030.x
  3. Collective Information Processing and Pattern Formation in Swarms, Flocks, and Crowds (p 469-497), Mehdi Moussaid, Simon Garnier, Guy Theraulaz, Dirk Helbing, DOI: 10.1111/j.1756-8765.2009.01028.x
  4. Social Optimization in the Presence of Cognitive Local Optima: Effects of Social Network Topology and Interaction Mode (p 498-522), James Kennedy, DOI: 10.1111/j.1756-8765.2009.01035.x
  5. Modeling the Emergence of Language as an Embodied Collective Cognitive Activity (p 523-546), Edwin Hutchins, Christine M. Johnson, DOI: 10.1111/j.1756-8765.2009.01033.x

vendredi, décembre 11 2009

Thèse: Garnier, Simon Décisions collectives dans des systèmes d'intelligence en essaim

Garnier, Simon (2008) Décisions collectives dans des systèmes d'intelligence en essaim.

http://thesesups.ups-tlse.fr/386/

A travers une approche mêlant éthologie et robotique, expériences et simulations, nous nous sommes intéressés aux mécanismes d'auto-organisation qui permettent aux insectes sociaux de prendre collectivement des décisions. Basés sur un mimétisme comportemental fort, ces mécanismes conduisent la plupart du temps les individus au sein d'un groupe à adopter un choix commun. Nous nous sommes attachés à comprendre en particulier l'impact de la structure physique de l'environnement sur le choix final effectué par le groupe. Nos résultats montrent qu'une asymétrie dans cette structure sera amplifiée par le processus d'auto-organisation sous-jacent et conduira le groupe à sélectionner une alternative particulière dans la majorité des cas. En conséquence, il est primordial de prendre en compte l'interaction entre le comportement du groupe et la structure de l'environnement lors de l'étude des sociétés animales et lors de la conception de systèmes auto-organisés artificiels.

Thèse: Etude des mécanismes sous-jacents aux phénomènes collectifs chez un primate non humain (Cebus capucinus): de l'expérimentation à la modélisation

http://theses.ulb.ac.be/ETD-db/collection/available/ULBetd-07112007-130310/

Meunier, Hélène

Ce doctorat trouve son origine dans la compréhension des prises de décision et des comportements collectifs des animaux. Comment ces derniers parviennent-ils à effectuer des choix collectivement ? Comment les membres d’un groupe procèdent-ils pour synchroniser leurs comportements spatialement et temporellement ? Mon principal objectif a été de dégager, lors des déplacements collectifs et du fur rubbing chez le capucin moine, les évènements décisionnels dépendants de processus anonymes de ceux dépendants de processus liés à l’identité des individus et à leur réseau de relations sociales au sein du groupe. Dans les prises de décision collective relatives aux déplacements, les membres du groupe sont influencés dans leurs choix par leur identité sociale mais aussi par des mécanismes anonymes, de type mimétique. Le fur rubbing est également un comportement collectif dont les mécanismes sous-jacents incluent une dépendance interindividuelle de type mimétique. Des mécanismes similaires mettant en jeu des interactions entre individus basées sur des règles comportementales simples se retrouvent dans chacun des phénomènes collectifs étudiés. Ces résultats sont les premiers à démontrer l’émergence de prises de décision collective à partir de telles interactions anonymes dans un groupe de primates non humains. Ils permettent de faire le lien entre choix individuels et comportement collectif et de mieux concevoir comment un groupe de primates peut se coordonner, maintenir sa cohésion spatiale et synchroniser ses activités./How do animals reach collective consensus? How do group members spatially and temporally synchronise their behaviour? My main purpose was to demonstrate the respective roles of anonymous processes (contagion, mimetism) and individual-dependent processes (hierarchical rank, age, sex, kin, social relationships) in collective decision-making. During decision-making relating to collective movements, group members’ decisions depend on their social identity (individual-dependent mechanism) as well as anonymous processes. Fur rubbing is also a collective behaviour involving interindividual dependence with mimetic underlying mechanisms. We found similar mechanisms, involving interindividual interactions according to simple behavioural rules, in both collective phenomenon studied. These results are the first to demonstrate the emergence of collective decision-making based on anonymous interactions in a group of non human primates. They help to understand the link between individual choices and collective behaviour and to appreciate how a social group of primates maintain its spatial cohesion and synchronize its activities.

Thèse: Sociogenèse et expression des comportements individuels et collectifs chez le cheval

http://eprints-scd-ulp.u-strasbg.fr:8080/896/

Sociogenèse et expression des comportements individuels et collectifs chez le cheval

BOURJADE, Marie (2007) Sociogenèse et expression des comportements individuels et collectifs chez le cheval. Thèses de doctorat, Université Louis Pasteur.

Ce travail porte sur l’influence des congénères dans la régulation du comportement social chez le cheval. Un premier aspect de l’étude développe l’influence de l’environnement social sur l’acquisition des compétences sociales des jeunes, puis leurs conséquences sur le succès reproducteur précoce des étalons. Nos résultats montrent que le comportement des jeunes chevaux de Przewalski peut être associé à certaines caractéristiques de leur groupe natal, comme le ratio jeune/adulte du groupe. Au sein de la famille, le développement de leur réseau de relations s’accompagne d’une différenciation des interactions sociales des jeunes avec leurs différents partenaires jeunes et adultes, susceptibles de constituer des voies d’influences sociales complémentaires. L’influence des adultes non-apparentés sur le comportement des jeunes a été mise en évidence au travers d’une approche expérimentale sur des chevaux domestiques de même âge. Nos résultats indiquent un effet de l’interaction entre la présence de jeunes et d’adultes dans la sociogenèse des jeunes chevaux. En outre, un lien prédictif entre le rang hiérarchique des étalons célibataires et le nombre de poulains qu’ils conçoivent ultérieurement, a été mis en évidence dans la population de chevaux de Przewalski, suggérant d’importantes conséquences fonctionnelles au développement des compétences sociales des mâles. Enfin, ce travail explore les processus décisionnels impliqués dans les déplacements des familles de chevaux de Przewalski. Il s’avère que les chevaux effectuent des décisions collectives auxquelles les adultes participent plus que les jeunes. La coordination sociale des groupes y est affectée par des facteurs environnementaux. Nos résultats indiquent que les chevaux sont susceptibles d’effectuer un compromis entre leurs motivations individuelles et le maintien de la cohésion sociale. Certains individus plus influents, pourraient faire bénéficier au groupe d’une meilleure connaissance de l’environnement. Dans l’ensemble, ce travail contribue à une meilleure compréhension du rôle des influences sociales intra- et inter-générationnelles dans l’acquisition des compétences sociales et dans le fonctionnement des groupes.

thèse: Etude des facultés cognitives des lémuriens : l’inhibition comportementale chez le lémur brun (eulemur fulvus) et le lémur noir (eulemur macaco)

http://eprints-scd-ulp.u-strasbg.fr:8080/420/

Etude des facultés cognitives des lémuriens : l’inhibition comportementale chez le lémur brun (eulemur fulvus) et le lémur noir (eulemur macaco)

GENTY, Emilie (2005) Etude des facultés cognitives des lémuriens : l’inhibition comportementale chez le lémur brun (eulemur fulvus) et le lémur noir (eulemur macaco). Thèses de doctorat, Université Louis Pasteur.

La présente étude a eu pour but d’étudier l’inhibition comportementale chez deux espèces de lémuriens: le lémur brun (Eulemur fulvus) et le lémur noir (Eulemur macaco).Dans une première série d’expériences, leur faculté de self-control a été étudiée dans une tâche de choix alimentaire utilisant une procédure de renforcement inversé (qui consiste à récompenser le sujet par la quantité opposée à celle qu’il a choisie). Comme la majorité des primates, les lémuriens ont initialement présenté une préférence significative et impulsive pour la plus grande quantité de nourriture. L’application d’un apprentissage approprié a permis aux sujets d’inhiber leur impulsivité et d’apprendre à sélectionner la plus petite quantité de nourriture pour obtenir la plus grande. Leurs performances ont été maintenues lors du retour à la procédure de renforcement inversé, et plusieurs mois après la fin de l’expérience. Les sujets ont généralisé leur performance lors de la présentation de nouvelles combinaisons de quantités, mettant ainsi en évidence certaines capacités numériques. Les sujets ont spontanément transféré leur faculté de self-control dans une tâche de choix entre deux aliments différant par leur valeur qualitative. Ils ont également été capables d’apprendre à sélectionner le symbole numérique associé à la plus petite quantité de nourriture pour obtenir la plus grande. Dans une deuxième série d’expériences, nous avons testé leur habileté à manipuler l’information afin d’induire en erreur un expérimentateur humain. Les lémuriens ont été entraînés à indiquer l’emplacement d’une récompense cachée à un expérimentateur coopérateur. Lors de l’intervention d’un expérimentateur compétiteur, les sujets devaient ajuster leurs comportements de manière adaptée au nouveau contexte. Bien que les lémuriens n’aient pas intentionnellement trompé le compétiteur, ils ont été capables de toujours communiquer l’emplacement de la récompense au coopérateur et d’ajuster individuellement leurs comportements face au compétiteur: certains sujets refusaient de participer en sa présence, d’autres ne communiquaient pas l’emplacement de la récompense, et un sujet a efficacement augmenté son choix de l’emplacement non appâté pour induire le compétiteur en erreur. The present work assessed the inhibition of action in two species of lemurs: brown lemurs (Eulemur fulvus) and black lemurs (Eulemur macaco). In a first study, their self control ability was assessed in a food-choice task using a reverse-reward contingency (that consisted in reinforcing the subject with the quantity of food it did not select). As other primates, lemurs initially showed a significant and impulsive bias toward the larger quantity of food. The application of an appropriate training permitted the lemurs to overcome their impulsivity and to learn to reliably select the smaller quantity of food to receive the larger one. Their performances were maintained when the original reverse-reward contingency was rerun, even several months later. They were able to transpose their acquired ability to novel array-size combinations, thus revealing some numerical skills. They spontaneously transferred their self-control ability to arrays of food varying in their qualitative value and learned to reliably select the numeric symbol associated with the smaller quantity of food to obtain the larger one. In a second study, we asked whether lemurs could learn to deceive a human experimenter. The subjects were trained to communicate about the location of a hidden reward to a cooperative trainer. When a competitive trainer was introduced, they were able to maintain their performance with the cooperative trainer, and showed individual behavioural adjustments in the competitive context: some subjects refused to participate, others withheld information about the location of the reward, and one subject reliably increased his choices of the unbaited location to mislead this trainer.

mercredi, décembre 2 2009

base de données en ligne de références biblio concernant l'intelligence en essaim

par Simon Garnier

website : http://www.simongarnier.com/swarm_references/

mardi, décembre 1 2009

Thèse: Etude comparative de l'influence des relations sociales sur l’organisation des déplacements collectifs chez deux espèces de macaques (Macaca tonkeana, M. mulatta)

Vivre en groupe implique une cohésion et une synchronisation des activités des membres d’un groupe. Dans ce contexte, des individus avec des besoins pouvant être différents doivent décider conjointement où et quand se déplacer collectivement. Alors que les comportements de recrutement et de vote ont été relativement bien étudiés chez les primates et que les processus auto-organisés ont été démontrés dans des grands groupes, peu de chercheurs ont étudié l’existence de processus simples dans des petits groupes structurés d’individus aux capacités cognitives avancées. De même, alors qu’il a été démontré que les relations sociales d’une espèce conditionnaient la forme de certains comportements tels que les comportements d’agression, de réconciliation ou de toilettage, aucune étude n’a démontré cette influence sur le type de consensus d’une espèce. Afin de tester ces différentes hypothèses, j’ai étudié deux espèces de macaques au style social contrasté, le macaque rhésus (Macaca mulatta) ayant une hiérarchie stricte et un népotisme élevé et le macaque de Tonkean (M. tonkeana) connu pour être tolérant. Les résultats de cette thèse montrent donc l’existence conjointe de processus auto-organisés et de processus plus complexes et intentionnels chez les macaques. Ils démontrent également l’influence du système social sur la prise de décision collective, en termes de dominance et de parenté. Le macaque de Tonkean présente un consensus équitablement partagé et les membres du groupe s’organisent au sein du déplacement en fonction des relations affiliatives, contrairement au macaque rhésus pour lequel le consensus ne semble que partiellement partagé, en faveur des individus dominants et l’organisation des individus biaisée en faveur de la parenté.

Thèse: http://theses.ulb.ac.be/ETD-db/collection/available/ULBetd-02062009-112231/