L’Ontogenèse pour la création de créatures artificielles

Abstract

Dans le but de synthétiser différentes créatures artificielles pour peupler des mondes virtuels ou les reproduire sous forme de robots, nous proposons un modèle hybride ontogénétique et phylogénétique pour générer des créatures complètes possédant un métabolisme, une morphologie et un comportement. Les modèles issus de l’ontogenèse artificielle simulent le développement d’organismes multicellulaires en partant d’une cellule unique. Notre travail a pour but de générer, dans un premier temps, des organismes simples servant à définir par la suite des créatures complètes. Ainsi, nous proposons dans ce mémoire, un modèle bio-inspiré unifiant les approches divisant l’ensemble des systèmes d’ontogenèses artificielles : grammaticales et celles basées sur la chimie cellulaire. Pour la partie grammaticale, nous proposons une variante des L-systèmes paramétriques (APLsystème) afin de simuler d’une manière adaptative la morphogenèse des organismes en fonction de l’état interne des cellules les composent. Les organismes développés possèdent un métabolisme utilisant des substrats de l’environnement pour évoluer, croître et agir. De plus, ils sont capables de s’auto-réparer. Ainsi, si certaines cellules de l'organisme sont détruites après ou même durant la phase de développement, le modèle est capable de régénérer la structure endommagée. Les résultats obtenus par simulation sont soumis à une comparaison critique avec les modèles de références présentés dans l’état de l’art. A notre connaissance, notre modèle représente la première utilisation de L-systèmes pour orienter la morphogénèse d’une créature multicellulaire artificielle.