Voici ce que l’intelligence artificielle peut apprendre des abeilles

Les abeilles mellifères prennent des décisions rapides et précises. Ils ont besoin de savoir quelles fleurs sont les plus susceptibles de leur offrir du nectar ou du pollen. Mais comment prennent-ils cette décision ? Pour comprendre cela, des scientifiques de l’Université de Sheffield ont examiné le processus de choix que subissent ces animaux.

Chaque fois qu’une abeille sort pour récolter du nectar, elle doit utiliser de petites variations de couleur ou d’odeur pour décider sur quelle fleur se percher et explorer. Une erreur dans cette décision coûte cher, car elle gaspille de l’énergie et expose l’abeille à des risques et des dangers. Ce qui est surprenant, c’est que pour ce processus, les abeilles ne disposent que d’un cerveau de la taille d’une graine de sésame, avec moins d’un million de neurones.

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Les chercheurs ont lâché 20 abeilles dans un « champ » contenant des fleurs artificielles de cinq couleurs différentes. Les abeilles étaient entraînées à associer chaque couleur à une certaine probabilité de recevoir un liquide sucré (récompense) ou de la quinine amère (punition) ; ils ont ensuite été testés sur ces connaissances. Au cours de 18 tests, chaque couleur offrait aux abeilles une probabilité différente de récompense et de punition.

Les cinq couleurs ont offert la récompense dans 100%, 66%, 50%, 33% et 0% des tests d’entraînement et ont été punies d’autres manières. La couleur gagnante dans 100 % des essais d’entraînement n’a jamais été punie, tandis que la couleur gagnante dans 0 % des essais d’entraînement a toujours été punie.

Les temps de réponse et les taux de précision ont révélé un modèle complexe de prise de décision. « La rapidité avec laquelle les insectes ont pris une décision et les types d’erreurs qu’ils ont commises (comme décider d’explorer une fleur non récompensée ou d’ignorer une fleur récompensée) dépendaient à la fois de la qualité des preuves et de la certitude de la récompense. Une telle sophistication et subtilité dans la prise de décision est comparable à celle des primates », écrivent les chercheurs, dans l’étude publiée dans la revue eLife.

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Avant que les abeilles n’acceptent ou ne rejettent les stimuli, les chercheurs ont noté que les abeilles planaient à proximité et devant le stimulus. « Nous supposons que les abeilles échantillonnaient des informations sur le stimulus. » Les résultats ont montré que s’ils étaient sûrs qu’une fleur avait de la nourriture, ils décidaient d’atterrir dessus en moins de 0,6 seconde. S’ils étaient sûrs qu’il n’y avait pas de nourriture, ils prenaient la décision de ne pas se percher.

La recherche, selon les auteurs, révèle la sophistication et la subtilité de la prise de décision des abeilles tout en soulignant l’importance de considérer à la fois l’acceptation et le rejet des réponses dans la recherche sur le comportement animal. « En mettant en lumière les mécanismes neuronaux sous-jacents à la prise de décision, nos résultats fournissent non seulement des informations précieuses sur le comportement des abeilles, mais proposent également un cadre potentiel pour le développement de systèmes de prise de décision autonomes robustes avec des applications dans le domaine de la robotique.

En fait, pour le professeur James Marshall du Département d’informatique de l’Université de Sheffield, « la recherche a montré comment les abeilles sont capables de prendre des décisions autonomes complexes avec un minimum de circuits neuronaux. Des millions d’années d’évolution ont conduit les abeilles à avoir des cerveaux incroyablement efficaces avec des besoins énergétiques très faibles. Cette biologie peut inspirer l’avenir de l’IA.