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Une étude physique montre que des troupeaux de moutons se relaient avec leur chef et atteignent l’intelligence collective

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Une étude physique montre que des troupeaux de moutons se relaient avec leur chef et atteignent l’intelligence collective

Crédit : Luis Gomez-Nava, Richard Boone et Fernando Peruani.

Le mouvement collectif des animaux dans un groupe est un sujet de recherche fascinant pour de nombreux scientifiques. La compréhension de ces comportements collectifs peut parfois inspirer le développement de stratégies pour promouvoir un changement social positif, ainsi que des technologies qui imitent la nature.


De nombreuses études décrivent le comportement du flux comme un processus autorégulé, dans lequel les individus d’un groupe adaptent constamment leur direction et leur vitesse pour finalement réaliser un mouvement « collectif ». Cette perspective n’est cependant pas considérée Structure hiérarchique offert par plusieurs groupes d’animaux Et les avantages potentiels d’avoir un « leader » en tête.

Luis Gómez-Nava, Richard Boone, Fernando Peruani et trois chercheurs de l’Université Côte d’Azur, de l’Université de Toulouse et de l’Université CY Cergy Paris ont récemment utilisé la physique théorique pour examiner le comportement collectif des troupeaux de jeunes moutons. Leurs conclusions, publiées dans physique de la naturea montré qu’en alternant les rôles de meneur et de suiveur, le troupeau parvient finalement à une forme de « intelligence collective. « 

Dans la plupart des systèmes d’animaux sociaux, mouvement collectif Ce n’est pas un processus continu, mais se déroule en boucle : les phases de mouvement collectif, par exemple, se reposer ou se nourrir, sont interrompues », du début à la fin, lors des déplacements. De plus, on suppose souvent que le comportement des flux oblige les individus à négocier en permanence le sens du déplacement ».

Un objectif majeur des travaux récents de Perwani et de ses collègues a été d’étudier le mouvement collectif d’un système animal d’une manière qui considère explicitement l’aspect temporel du processus d’auto-organisation observé, en particulier que les phases du mouvement collectif ont un début et une fin. . . De plus, l’équipe a souhaité adopter une perspective alternative et holistique, qui considère le mouvement des groupes d’animaux comme un ensemble de « phases collectives ».

« De ce point de vue, les questions liées aux mécanismes d’échange d’informations et de prise de décision par consensus prennent une nouvelle dimension », a expliqué Birwani.

Dans leur expérience, Perwani et ses collègues ont étudié de près le comportement spontané de petits groupes de moutons sur des périodes de temps variables. Ils ont analysé les traces des membres individuels du troupeau et calculé la disposition et l’orientation spatiales générales des animaux, tout en évaluant les corrélations entre la vitesse à laquelle les animaux individuels se déplaçaient.

« Nous avons d’abord montré qu’aucun des modèles d’essaims existants, ou leurs extensions, n’est cohérent avec nos observations », a déclaré Perwani. « Ensuite, nous avons analysé la façon dont les informations voyagent à travers le groupe, identifié un réseau d’interaction cohérent avec les données et étudié quelles informations sont transmises via ce réseau. »

Une étude montre que les troupeaux de moutons échangent leur chef et atteignent l'intelligence collective

Crédit : Luis Gomez-Nava, Richard Boone et Fernando Peruani.

Fait intéressant, Perwani et ses collègues ont découvert que le réseau d’interaction représentant le comportement du troupeau qu’ils ont observé était hautement hiérarchique. De plus, expliquent-ils, la seule information diffusée à travers ce réseau est celle du statut du mouton au sein du groupe.

À l’aide de leurs découvertes, les chercheurs ont construit un modèle collectif de mouvement animal qui se concentre sur deux processus cognitifs clés. Ces processus sont la sélection du chef qui dirigera le troupeau pendant une période de temps spécifique et le mécanisme sous-jacent à la mobilité du troupeau.

« Il est important de noter que chaque phase de l’action collective possède un leader temporel », a expliqué Perwani, « Nous avons étudié les propriétés mathématiques du modèle résultant pour déterminer les avantages de la stratégie collective non bloquée. Je pense que la principale contribution est la suivante : les animaux, à travers l’utilisation d’un réseau d’interaction hiérarchique Se déplacer ensemble pendant un certain temps donne le contrôle total du groupe au leader temporel, mais il y a aussi un roulement rapide des leaders temporels.

Essentiellement, les découvertes des chercheurs indiquent qu’en naviguant dans les troupeaux, les moutons alternent entre le rôle de leader et de suiveur. Ainsi, les chefs ne dirigent la meute que pendant un certain temps, avant que le contrôle de la meute ne soit transféré à un autre mouton.

« Si le chef temporel a des connaissances pertinentes pour le groupe (par exemple, la sortie d’un labyrinthe ou l’emplacement d’une source de nourriture), alors le chef temporel sera en mesure de diriger le groupe efficacement », a déclaré Perwani. , tous les membres du groupe bénéficient de cette connaissance, il convient de noter que cela ne fonctionne que si tous les individus suivent le leader temporel sans se poser de questions.

Les résultats compilés par Berwani et ses collègues ont jeté un nouvel éclairage sur la dynamique qui sous-tend le mouvement collectif des troupeaux de jeunes moutons. Pour étudier la généralisabilité de ces résultats, d’autres expériences doivent être réalisées avec des troupeaux plus importants et différents animaux.

« Nous nous sommes demandé : s’il y a un leader temporaire à chaque instant, comment le groupe partage-t-il et traite-t-il les informations que chaque membre du groupe pourrait avoir ? Le groupe peut-il regrouper les informations pour améliorer sa capacité à naviguer avec précision vers un emplacement distant ? Dans Bref, le groupe fait-il preuve d’intelligence collective ? », a déclaré Perwani. « Nous avons démontré qu’en changeant régulièrement de leader temporel, le groupe est capable de faire preuve d’agrégation d’informations et d’intelligence collective. »

Dans l’ensemble, les travaux récents de cette équipe de chercheurs mettent en évidence la possibilité que certaines stratégies animales collectives naturelles puissent bénéficier de schémas organisationnels hiérarchiques et démocratiques. À l’avenir, leurs observations pourraient inspirer de nouvelles études sur la physique et la biologie qui sous-tendent ces comportements animaux collectifs intrigants.

« Nous enquêtons actuellement sur les mouvements de masse en utilisant des groupes d’agents différents », a ajouté Perwani. « Plus précisément, nous comparons le comportement spontané de groupes d’agneaux, de jeunes moutons et de moutons adultes, pour déterminer si les moutons apprennent à suivre les leaders temporels et à agir comme un seul au fil du temps. Nous examinons également comment les groupes se comportent dans des environnements complexes tels que des labyrinthes ou des cours avec des patchs. Différents choix alimentaires peuvent entraîner des conflits d’intérêts au sein des membres du groupe. Plus généralement, nous étudions comment les groupes distribuent et traitent l’information à l’aide de plusieurs outils de mécanique statistique.

Plus d’information:
Luis Gómez-Nava et al, La locomotion collective intermittente chez les moutons résulte de l’alternance des rôles de leader-suiveur, physique de la nature (2022). DOI : 10.1038/s41567-022-01769-8

© 2022 Réseau Science X

la citation: Physics Study Shows Flocks of Sheep Exchange Leader and Achieve Collective Intelligence (2022, 17 novembre) Extrait le 17 novembre 2022 de https://phys.org/news/2022-11-physics-sheep-flocks-alternate-leader.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. En dehors de toute utilisation loyale à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni à titre informatif uniquement.

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Ariane 6 : lancement d’EXOpod Nova depuis Exolaunch

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Ariane 6 : lancement d’EXOpod Nova depuis Exolaunch
Autonomisation et soutien

03/05/2024
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La toute dernière fusée européenne sera bientôt lancée, apportant avec elle plusieurs missions spatiales, chacune avec un objectif, une destination et une équipe unique chez elle, qui les encouragera. Qu’il s’agisse de lancer de nouveaux satellites pour observer et étudier la Terre, scruter l’espace lointain ou tester de nouvelles technologies importantes en orbite, le premier vol d’Ariane 6 démontrera la polyvalence et la flexibilité de ce remarquable lanceur lourd. Lisez la suite pour tout savoir sur l’EXOpod Nova, puis voyez lequel vole en premier.

Vue d’artiste Ariane 62

De nombreuses missions seront associées à un voyage dans l’espace lors du vol inaugural d’Ariane 6, mais comment s’assurer que chaque mission sera lancée depuis la fusée au bon moment et dans la bonne direction ? La coordination de ces tâches incombe aux déployeurs de satellites, qui sont chargés de lancer les satellites en temps opportun.

L’un de ces systèmes de déploiement volant sur Ariane 6 provient d’Exolaunch, basé à Berlin, un fournisseur mondial de services de lancement, de gestion de mission, d’intégration de satellites et de matériel de déploiement qui a déployé avec succès plus de 360 ​​satellites dans 25 missions à ce jour.

Distributeur EXOpod Nova

Pour le premier vol historique d’Ariane 6, la société EXopod Le distributeur Nova transportera quatre CubeSats dans l’espace. L’EXOpod Nova, de la taille d’un petit bagage à main, sera placé sur l’adaptateur de charge utile de l’étage supérieur d’Ariane 6. Fabriqué en aluminium durable et léger, ce déployeur peut contenir en toute sécurité jusqu’à 16 CubeSats, tandis que le déployeur lui-même pèse. moins de 14 kg sans lui.

La société berlinoise Exolaunch pilotera l’EXOpod Nova lors du vol inaugural de la sonde Ariane 6. Crédit : Exolaunch.

Dans le but de s’adapter à tous les types de CubeSats, y compris ceux au-delà des dimensions standard, l’EXOpod Nova est conçu pour la polyvalence. Nadine Smolka, directrice de la mission Exolaunch, souligne l’engagement de l’entreprise à repousser les limites de la conception de satellites, en déclarant : « Notre objectif est de révolutionner l’industrie et de permettre à nos clients d’explorer plus facilement les limites de la conception de leurs satellites. »

Ariane 6 volera avec la version EXOpod Nova de 16 unités dans une configuration « S3 » à trois portes, laissant suffisamment d’espace pour placer quatre satellites. L’éditeur est intuitif et facile à utiliser de par sa conception. Les portes de l’EXOpod Nova s’ouvrent en réponse au signal envoyé depuis la rampe de lancement d’Ariane 6, suivi du mécanisme de propulsion qui lance les satellites sur leurs orbites.

Construit à Berlin

Le siège social et les installations d’intégration d’Exolaunch sont situés à Berlin, où les quatre CubeSats seront intégrés dans EXOpod Nova. Une fois terminé, le module embarquera pour un voyage transatlantique vers un port spatial en Europe, où il se connectera à l’adaptateur de charge utile d’Ariane 6. Nadine et d’autres membres de l’équipe Exolaunch superviseront la connexion physique et effectueront des tests rigoureux pour garantir une fonctionnalité sans faille avant le décollage. .

EXOpod Nova au siège social et dans les installations d’intégration d’Exolaunch à Berlin. Crédit : Xolansh

Soulignant leur engagement en faveur du contrôle qualité, Nadine déclare : « Pour l’intégration, et de manière générale chez Exolaunch, nous travaillons selon le principe « deux esprits, quatre yeux » pour assurer le contrôle qualité – un deuxième coéquipier pour assurer le succès de tous les processus vitaux.

En tant qu’entreprise allemande profondément enracinée dans les vols spatiaux, Exolaunch est fière de son héritage européen et envisage un secteur spatial européen florissant. Nadine conclut : « Nous souhaitons voir l’espace européen prospérer, c’est pourquoi nous sommes très heureux de voir le lancement d’Ariane 6 et honorés d’être à bord pour fournir un accès indépendant à l’espace à nos clients. »

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La sonde lunaire chinoise Chang'e-6 est prête à être lancée alors que la course à l'espace avec les États-Unis s'intensifie

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La sonde lunaire chinoise Chang'e-6 est prête à être lancée alors que la course à l'espace avec les États-Unis s'intensifie

Note de l'éditeur: S'abonner à Bulletin d'information de CNN Pendant ce temps en Chine Ce livre explore ce que vous devez savoir sur l'essor du pays et son impact sur le monde.


Wenchang/Hong Kong
CNN

La Chine s'apprête à lancer vendredi une mission lunaire sans pilote, visant à prélever pour la première fois des échantillons de la face cachée de la Lune, ce qui pourrait constituer un grand pas en avant pour l'ambitieux programme spatial du pays.

Sonde Chang'e-6 Chine Il s'agit de la mission lunaire robotisée la plus complexe à ce jour. Elle marque une étape majeure dans la quête du pays pour devenir une nation lunaire de premier plan. La puissance spatiale dominante Avec l’intention d’envoyer des astronautes sur la Lune d’ici 2030 et de construire une base de recherche à son pôle sud.

Le lancement attendu de la sonde sur une fusée Longue Marche-5 depuis le centre de lancement spatial de Wenchang, sur l'île de Hainan, dans le sud de la Chine, concerne un nombre croissant de pays. Y compris les États-Unisils se tournent vers les avantages stratégiques et scientifiques de l’expansion de l’exploration lunaire dans un domaine de plus en plus compétitif.

La mission chinoise de 53 jours verra l'atterrisseur Chang'e-6 atterrir dans un large cratère sur la face cachée de la Lune, qui ne fait jamais face à la Terre. La Chine est devenue le premier et le seul pays à atterrir sur la face cachée de la Lune lors de sa mission Chang'e-4 en 2019.

Tous les échantillons de la face cachée récupérés par l'atterrisseur Chang'e-6 pourraient aider les scientifiques à revenir sur l'évolution de la Lune et du système solaire lui-même – et fournir des données importantes pour faire progresser les ambitions lunaires de la Chine.

« Chang'e-6 vise à réaliser des percées dans la conception et la technologie de contrôle de l'orbite rétrograde lunaire, les technologies intelligentes d'échantillonnage, de décollage et d'ascension et le retour automatique des échantillons sur la face cachée de la Lune », a déclaré Ge Ping. Le directeur adjoint du Centre d'exploration lunaire et d'ingénierie spatiale de l'Administration spatiale nationale de Chine a déclaré la semaine dernière depuis le site de lancement.

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La sonde Chang'e-6 constituera un test majeur des capacités spatiales de la Chine dans le cadre de ses efforts visant à réaliser le « rêve éternel » du dirigeant Xi Jinping de faire du pays une puissance spatiale.

La Chine a fait des progrès rapides dans l’espace ces dernières années, dans un domaine traditionnellement dominé par les États-Unis et la Russie.

Avec le programme Chang'e, lancé en 2007 et nommé d'après la déesse de la lune dans la mythologie chinoise, la Chine est devenue en 2013 le premier pays à réaliser un alunissage robotisé en près de quatre décennies. En 2022, la Chine a réalisé son propre projet Station spatiale orbitale Tiangong.

La mission Chang'e-6, techniquement complexe, s'appuie sur le record d'atterrissage de Chang'e-4 en 2019 sur la face cachée de la Lune et sur le succès de Chang'e-5 en 2020 en revenant sur Terre avec des échantillons de la Lune voisine.

Cette fois, pour communiquer avec la Terre depuis la face cachée de la Lune, Chang'e-6 doit s'appuyer sur le satellite Queqiao-2, lancé en orbite lunaire en mars.

La sonde elle-même se compose de quatre parties : un orbiteur, un véhicule de descente, un véhicule de remontée et un module de rentrée.

Le plan de mission est que l'atterrisseur Chang'e-6 collecte de la poussière et des roches lunaires après son atterrissage dans le vaste bassin antarctique d'environ 2 500 kilomètres de diamètre, un cratère formé il y a environ 4 milliards d'années.

Un vaisseau spatial ascendant transférera ensuite les échantillons vers le Lunar Orbiter pour le transfert vers le module de rentrée et le retour de la mission sur Terre.

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La mission complexe « passe par pratiquement toutes les étapes » qui seraient nécessaires pour que les astronautes chinois atterrissent sur la Lune dans les années à venir, selon James Head, professeur émérite à l'Université Brown. coopéré avec Des scientifiques chinois dirigent la mission.

En plus de renvoyer des échantillons qui pourraient fournir « de nouvelles informations fondamentales sur l’origine et les débuts de l’histoire de la Lune et du système solaire », la mission sert également de « répétition automatique de ces étapes » pour emmener les astronautes sur la Lune et en revenir, a-t-il déclaré. .

La Chine envisage de lancer Deux autres tâches Dans la série Chang-e, alors qu'elle approche de son objectif de 2030 consistant à envoyer des astronautes sur la Lune avant de construire une station de recherche au cours de la prochaine décennie sur le pôle sud de la Lune, une zone censée contenir de la glace d'eau.

Chang'e-7, dont le lancement est prévu en 2026, vise à rechercher des ressources au pôle sud de la Lune, tandis que Chang'e-8, environ deux ans plus tard, pourrait étudier comment les matériaux lunaires pourraient être utilisés pour préparer la construction de la base de recherche. » ont-ils déclaré. il a dit.

Luo Yunfei/Service de presse chinois/VCG/Getty Images)

Des spectateurs regardent une fusée transportant le satellite Queqiao-2 décoller du site de lancement du vaisseau spatial de Wenchang, le 20 mars 2024.

Le lancement de vendredi intervient alors que plusieurs pays intensifient leurs programmes lunaires dans un contexte de concentration croissante sur l'accès aux ressources et sur un meilleur accès à l'exploration de l'espace profond que les missions lunaires réussies peuvent apporter.

L'année dernière, L'Inde a débarqué Le premier vaisseau spatial russe sur la Lune, tandis que la première mission russe sur la Lune depuis des décennies s'est soldée par un échec Crash de la sonde Luna 25 À la surface de la lune.

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En janvier, le Japon est devenu le cinquième pays à poser un vaisseau spatial sur la Lune. Tireur d'élite qui atterrit sur la Lune J'ai eu des problèmes de puissance à cause d'un angle d'atterrissage incorrect. Le mois suivant, IM-1, A Une mission financée par la NASA La sonde, conçue par une société privée basée au Texas, a atterri près du pôle Sud.

La lune terrestre rétrécit. Voici ce que les scientifiques disent que cela pourrait signifier

Cet atterrissage – le premier d'un vaisseau spatial de fabrication américaine depuis plus de cinq décennies – fait partie de plusieurs missions commerciales prévues visant à explorer la surface lunaire avant que la NASA ne tente d'y renvoyer des astronautes américains. Dès 2026 Et construire son camp de base scientifique.

L'administrateur de la NASA, Bill Nelson, a semblé reconnaître le mois dernier que le rythme de la Chine – et les inquiétudes quant à ses intentions – étaient à l'origine de l'urgence américaine de retourner sur la Lune, des décennies après les missions habitées Apollo.

« Nous pensons qu'une grande partie des programmes spatiaux dits civils sont des programmes militaires. Je pense en fait que nous sommes dans une course. » Nelson Dire Le mois dernier, les législateurs ont exprimé leur inquiétude quant au fait que la Chine pourrait tenter d’empêcher les États-Unis ou d’autres pays d’accéder à certaines zones de la Lune si elle y arrivait en premier.

La Chine soutient depuis longtemps l’utilisation pacifique de l’espace et, à l’instar des États-Unis, elle espère utiliser ses prouesses spatiales pour promouvoir la bonne volonté internationale.

Cette fois, la Chine a déclaré que la mission Chang'e-6 transporterait des instruments scientifiques ou des charges utiles provenant de la France, de l'Italie, du Pakistan et de l'Agence spatiale européenne.

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Le lézard « Amazing Hulk » révèle les secrets de l'adaptation évolutive

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Le lézard « Amazing Hulk » révèle les secrets de l'adaptation évolutive

Des chercheurs de l'Université de Lund étudient l'évolution de la forme, de la couleur et du comportement du corps des lézards des murailles de la Méditerranée, en se concentrant sur le rôle des cellules de la crête neurale. Leur étude combine des observations sur le terrain avec une analyse génétique, identifiant les gènes qui contribuent aux traits uniques des lézards. Cette recherche fait non seulement progresser notre compréhension des mécanismes d’adaptation génétique, mais ouvre également la voie à de nouvelles études évolutives chez d’autres espèces de vertébrés. Crédit : Javier Abalos

La forme du corps, la couleur et le comportement évoluent souvent ensemble Classer S'adapter à leur environnement. Des chercheurs de l’Université de Lund en Suède ont étudié ce phénomène sur une espèce spécifique de grand lézard des murailles vert vif et agressif trouvé près de la mer Méditerranée. Ils ont découvert qu’un type unique de cellules aurait pu jouer un rôle clé dans cette co-évolution.

L'adaptation est un changement génétique qui conduit à une capacité accrue à survivre dans le milieu environnant. Cela peut affecter la couleur, la forme et le comportement. Cependant, la base de son fonctionnement génétique reste entourée de mystère.

Dans une nouvelle étude, des biologistes évolutionnistes ont combiné des travaux de terrain et… ADN Analyse de l'étude des grands lézards des murailles verts, agressifs et sexuellement proéminents dans la région méditerranéenne. Ils ont découvert un certain nombre de gènes responsables de l’apparence squelettique du lézard.

Recherche sur les cellules de la crête neurale

« Tous les tissus et organes derrière l'apparence squelettique se développent à partir de cellules appelées cellules de la crête neurale qui se forment au début de l'embryon. Nous pensons que les cellules qui sont à l'origine des changements de forme, de couleur et de comportement sont organisées ensemble », explique Natalie Viner, chercheuse. biologiste du développement à l'Université de Lund. « Et ainsi les traits évoluent ensemble. »

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Le groupe de recherche a étudié un lézard des murailles commun aux couleurs vertes et noires, à la taille impressionnante et au comportement agressif. Les mâles sont apparus avec cette apparence il y a plusieurs milliers d'années, près de l'actuelle Rome, et se sont révélés dominants sur les mâles d'autres combinaisons de couleurs. Cela a conduit à la propagation des lézards squelettiques dans toute l'Italie.

Lézard Hulk

Lézard ressemblant à un squelette. Crédit : Javier Abalos

« Notre connaissance des cellules de la crête neurale provient presque entièrement de quelques organismes modèles, comme les souris. Nous cartographions actuellement ce type de cellules dans les embryons de lézards afin de comprendre comment des phénomènes tels que le lézard géant peuvent se développer », explique Natalie Viner.

Au cours des prochaines années, Viner et son équipe mèneront davantage d'études sur le terrain, établiront des populations reproductrices et effectueront des analyses génétiques avancées, notamment en utilisant la technologie d'édition génétique CrispR-Cas9. Tout cela dans le but de déterminer le rôle que jouent les cellules de la crête neurale dans le développement synaptique de la couleur, de la forme et du comportement.

« Nous nous concentrons sur les lézards, mais nos découvertes peuvent potentiellement être appliquées à tous les animaux dotés de cellules de crête neurale, couvrant environ 70 000 espèces de vertébrés. Bien que nos travaux offrent une explication potentielle du fonctionnement de l'évolution, ils représentent également le début de nombreux domaines de recherche. . » Nouveau.

Référence : « L'introspection adaptative révèle la base génétique d'un syndrome de sélection sexuelle chez les lézards pariétaux » par Natalie Viner, Wei Zhao Yang, Ignace Bonix et Geoffrey M. Tandis que, Tobias Ohler, 3 avril 2024, Avancement de la science.
est ce que je: 10.1126/sciadv.adk9315

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