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Thomas Ray et le programme Tierra : l'ambition créatrice

Dossier - Vie artificielle : les systèmes inspirés de la nature
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Depuis une trentaine d'années, des chercheurs d'horizons divers contribuent à ce nouveau domaine qu'ils ont baptisé Artificial Life. Plus qu'une discipline scientifique au sens strict, la vie artificielle est un regroupement de travaux hétéroclites, ayant pour point commun de s'inspirer directement et explicitement des caractéristiques du vivant.

  
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Certains affirment avoir créé de nouvelles formes de vie. Le plus célèbre d'entre eux -- Thomas Ray -- est à la base du programme Tierra présentant un univers virtuel.

Qu'est-ce que le programme Tierra, de Thomas Ray ? Ici, un cerveau numérique. © Vladgrin, Shutterstock

Thomas Ray a écrit un article intitulé « Comment j'ai créé la vie dans un univers virtuel » (Ray T.-S., How I Created Life in a Virtual Universe, 1993).

On pourrait penser qu'il s'agit là de l'une de ces envolées lyriques que l'on rencontre parfois chez les théoriciens de l'informatique, mais Ray est d'abord un biologiste. Spécialiste de la forêt tropicale, il a consacré toute la première partie de sa carrière à la biologie, ce n'est que plus tard qu'il est venu à l'informatique. Comment un biologiste a-t-il pu aboutir à une telle conclusion ?

L'« Ancêtre » de Tierra est formé de trois gènes. Il exécute ici le 1ergène qui a pour fonction de mesurer la taille de l'individu. © Anti-Gravity Workshop

L'univers virtuel de Tierra

Ray a construit un programme (Tierra) qui représente un univers virtuel. L'espace y est formé par la mémoire électronique, la matière par des « instructions processeurs ». Ces instructions sont vues comme les molécules « chimiquement actives » de cet univers virtuel. Par leur capacité à se déplacer au sein de l'espace, à se transformer ou à s'associer à d'autres « molécules », elles constituent une forme de matière programmable (on parle alors de chimie artificielle).

Ray a construit une « créature » formée d'un ensemble d'instructions (baptisé « l'Ancêtre »), ayant la capacité de se reproduire, c'est-à-dire de se répliquer en un point donné de l'espace mémoire. Par analogie avec la biologie, les mécanismes de réplication et d'exécution des instructions étaient « brouillées », des modifications aléatoires (l'équivalent des mutations) pouvaient par exemple se produire.

Le parasitisme de Tierra : de nouveaux êtres vivants ?

Très rapidement, Ray a vu apparaître des « individus » autoréplicateurs d'un nouveau genre. Très courts, ils ne disposaient pas des instructions de réplication, mais utilisaient celles d'ancêtres se trouvant dans leur voisinage. Le parasitisme est ainsi apparu spontanément au sein de Tierra. Plus tard sont advenus des individus immunisés, puis toute une faune de parasites et d'hyperparasites (des individus détournant les parasites à leur propre profit). Des mécanismes jusque-là considérés comme le propre du vivant ont ainsi émergé au sein de l'univers virtuel de Tierra.

Pour Ray, peut être considérée comme vivante toute structure autoréplicatrice capable d'une « évolution ouverte » ; ce serait le cas des créatures de Tierra qui représenteraient donc une nouvelle instance du vivant, une forme de vie totalement originale. Cette définition est pour le moins hasardeuse et la notion de parasitisme dans Tierra est sujette à caution. Cette construction n'en est pas moins remarquable par sa capacité à montrer l'émergence « spontanée » de processus apparemment propres au vivant.

Le parasite de Tierra (deux segments bleus) utilise sa CPU (sphère bleue) pour exécuter le code de son voisin. © Anti-Gravity Workshop