EDILAB

Cette application numérique est une expérience sous la forme d'un automate cellulaire. Elle simule des interactions entre des graines colorées et des regroupements de graines. Ces interactions sont réglementées à l'aide de paramètres variables EDI, Égalité Diversité Inclusion. C'est un mini laboratoire, car les possibilités d'expériences sont très variées, des surprises et des découvertes sont à portée de clics.

Comment utiliser l'expérience ?

Choisir des conditions initiales et appuyer sur le bouton démarrer. Puis observer l'évolution des groupes de couleurs. Au bout d'un certain temps la situation se stabilise, quel est alors le résultat de l'expérience ? Quelle couleur a éventuellement disparu ou presque ? Quelle est la composition des groupes survivants ? Relancer l'expérience dans les mêmes conditions, est-ce que ça donne le même résultat ?

Laboratoire

Se lancer dans l'expérience tout de suite ou alors voir des explications détaillées.

Explications détaillées

Principes de l'automate cellulaire

Un automate cellulaire est un programme informatique qui tente d'imiter des processus du monde vivant. Il se base sur des règles simples (autant que possible).

L'expérience se situe dans un espace clos et sans bords

La fenêtre où on pourra regarder l'évolution de l'expérience est un peu comme une boîte de Pétri. Les graines sont lâchées dans cet espace, elles se déplacent librement et s'entrechoquent, se multiplient, se regroupent ou meurent, comme dans une expérience de culture de micro-organismes. Mais à la différence de la boîte de Pétri, la modélisation est conçue "sans bords", comme ce qui se passe à la surface d'une sphère. En conséquence, tout ce qui donne l'impression de sortir de la fenêtre réapparait par l'opposé de la fenêtre.

Le processus évolue uniquement par rencontres

Seules les interactions entre les graines, entre les groupes et les graines, entre les groupes, font évoluer le processus. En conséquence, le processus s'arrête tout seul quand il ne reste plus qu'un seul groupe ou une seule graine.

Règle de la diversité

Les groupes peuvent être constitués de plusieurs graines de différentes couleurs, à condition d'accepter de la diversité. La diversité du groupe est calculée comme étant le pourcentage de graines qui n'ont pas la même couleur que la couleur dominante dans le groupe. Par exemple un groupe de 10 graines, constitué de 6 graines rouges, 3 graines jaune et une graine bleu, est de diversité 40%, (3+1)/10.

Règle de l'égalité

Suite à une rencontre, lorsque deux groupes fusionnent en un seul groupe, le plus grand absorbe le plus petit. En cas de processus égalitaire, les graines du plus petit sont réparties uniformément à la périphérie du plus grand groupe. Mais en cas de processus inégalitaire, une partie des graines du petit groupe sont traitées de façon différenciée si elles sont de même couleur que la couleur dominante du groupe résultant : elles sont intégrées vers le centre à la place d'être ajoutées en périphérie. En cas d'option d'égalité inversée, ce sont alors les graines minoritaires qui sont intégrées prioritairement vers le centre.

Règle d'inclusion

Quand un processus inclusif est actionné, à intervalles réguliers les graines de la périphérie d'un groupe sont ramenées au centre, par permutations circulaires. C'est un fonctionnement similaire au mode de vie des pingouins. Pour lutter contre le froid, les groupes de pingouins se comportent de cette façon : la température au centre est plus supportable que celle en périphérie. En cas d'option inclusion inversée, ce sont alors les graines du centre qui sont envoyées à la périphérie à tours d'intervalles.

Quand deux graines isolées se rencontrent

Dans l'espace de l'expérience, quand deux graines en mouvement se rencontrent, elles forment systématiquement un groupe de deux par fusion. Cette fusion relâche immédiatement une ou deux nouvelles graines, ayant la même couleur que l'une ou l'autre graine du groupe.

Pour les autres rencontres entre graines ou groupes

Il y a trois types de rencontres concernant les groupes. La différence tient uniquement compte de la diversité du groupe résultant en cas de fusion.

• FUSION. Si la diversité est inférieure au seuil de l'expérience, alors il y a fusion avec émission de une ou deux nouvelles graines, comme dans la règle précédente (symbolisée dans l'expérience par un cercle et un son de tic).
• REJET. Dans le cas contraire, la fusion n'étant pas autorisée (symbolisée dans l'expérience par une croix et un son de buzzer), les deux groupes se repoussent et chacun d'eux perd une graine de la périphérie, qui se retrouve potentiellement relâchée dans l'espace libre.
• NEUTRE. Le troisième type de rencontre est un choc sans effet (symbolisé dans l'expérience par un point et un son neutre), soit qu'on ne peut pas déterminer à ce moment la situation en cas de fusion, soit que le groupe a déjà atteint la taille maximale autorisée en cas de nouvelle fusion.

Traitements par lots

Ce mode automatique est bien pratique pour qui veut étudier plus intensément EDILAB&nsp;! Le programme peut relancer, autant de fois que souhaité, l'expérience dans les mêmes conditions. La fin d'une expérience est déterminée par un temps d'inactivité, durée pendant laquelle il ne se passe plus rien de significatif, les groupes n'évoluant plus en masse. La deuxième durée à indiquer est celle d'une fin de l'expérience de toutes manières. Des paramètres détaillés sont listés à la fin de chaque expérience, dans le tableau de synthèse des résultats. Le système automatique prend une capture écran de la situation avant de relancer l'expérience suivante. Si bien qu'on peut vraiment laisser EDILAB travailler tout seul et enregistrer uniquement le résultat du lot complet d'expériences.