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Jouer pour faire avancer la recherche

Le 29 septembre 2011 par Gayané Adourian

Des gamers co-auteurs d’une publication scientifique dans Nature. Une blague ? Non, ils ont en effet aidé des chercheurs en biologie à découvrir la structure d’une protéine liée au sida du singe par l’intermédiaire d’un jeu. Mais pas n’importe lequel. Foldit fait partie de la famille des Scientific Discovery Games. Retour sur ce phénomène avec Simon Bachelier d’Universcience, notre expert es serious game.

Qu’est ce qu’un Scientific Discovery Game (SDG)?

Un « Scientific Discovery Game » est un jeu qui permet à des joueurs de participer activement au progrès de la science depuis son siège de bureau voire en étant affalé sur son canapé de salon ! Plus sérieusement, un SDG permet de traduire des éléments complexes issus d’un objet d’étude scientifique sous la forme de jeux, comme par exemple, des énigmes ou des puzzles, afin que des non spécialistes puissent les appréhender et les traiter sans connaissance scientifique préalable.

On fait ainsi appel à la logique et aux capacités de résolutions de problème de ces joueurs pour tenter de faire progresser la science. Bien que ce ne soit encore que le début, cette approche s’est avérée, depuis quelques années, relativement fertile dans le domaine des sciences du vivant. Sans être une règle absolue, les SDG sont des jeux vidéo. Leur nature numérique permet facilement la récupération et le traitement des données générées par les utilisateurs.

Le terme « SDG » a été utilisé dès 2008 par les équipes scientifiques qui sont à l’origine du jeu Foldit. Ils avaient besoin de qualifier leur projet et surtout, de le distinguer efficacement et avec clarté de la masse actuelle des serious games (jeux sérieux). En effet, cette dénomination est employée de manière globale pour désigner tout type de jeu dont la finalité première n’est pas le pur divertissement. Pour autant, dire que le mouvement des SDG a démarré avec la création de Foldit ne serait pas entièrement juste.

Quel est l’intérêt ?

L’intérêt et le succès d’un tel jeu repose essentiellement sur la participation de ses utilisateurs. Eh oui, pour simplifier, plus le nombre de joueurs est grand, plus les chances de voir émerger des scores élevés – et donc des avancées scientifiques – est important. Le concept de ces jeux repose sur le « crowdsourcing ». Ici, cela revient à faire accomplir une tâche qui correspond à des objets de recherche, à autrui, en occurrence les joueurs/internautes.

Dit autrement, cela revient à utiliser l’intelligence collective et/ou individuelle des joueurs à travers un cadre de jeu pour résoudre des problèmes scientifiques réels. Les chercheurs Julian Alvarez et Damien Djaouti qualifient d’ailleurs ces jeux comme étant des « datagames »(1), c’est à dire des jeux destinés à favoriser la récolte et l’échange de données. Ces derniers citent comme exemple Foldit, mais également Google Image Labeler, qui proposait aux internautes, depuis 2007, d’améliorer la pertinence du moteur de recherche d’images de Google.

Le principe est simple : utiliser un jeu multijoueur de correspondance sémantique. En clair, celui-ci invitait deux joueurs (anonymes) à inscrire en un temps limité une liste de mots clefs leur évoquant l’image qui leur était affichée. Une fois le temps écoulé, la liste de mots des deux joueurs était révélée et chaque mot identique donnait des points de score aux joueurs et permettait d’alimenter la base de données du moteur de recherche pour affiner les liens entre les images et les mots associés par les internautes.

Quand ce mouvement a-t-il commencé ?

Si l’on veut remonter le temps concernant les projets scientifiques et le « crowdsourcing », on peut même aborder le projet Sethi@Home de l’université de Californie, Berkeley. À la fin des années 1990, le programme SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence) lance un projet de calcul distribué en faisant appels aux ordinateurs d’utilisateurs volontaires, connectés au web.

Cependant, bien que le projet ait bénéficié d’une puissance de calcul de plusieurs centaines de milliers de machines pour décrypter les observations faites par radiotélescope, le projet n’a, à ce jour, pas encore permis de détecter de signal radio extraterrestre. Malgré tout, la démarche s’éloigne un peu des SDG. En effet, ces derniers mettent directement au cœur du projet, non pas les ordinateurs et leur puissance de calcul, mais bien les individus – et joueurs – que nous sommes et notre capacité à raisonner face à un problème donné quel que soit notre parcours.

Comment expliquer le succès de FoldIt

Foldit est l’exemple parfait : une excellente réalisation couplée d’une communauté de joueurs investie. Ces facteurs ont permis aux chercheurs de prouver rapidement que le jeu pouvait mener à des résultats concrets et utiles pour leurs propres travaux de recherche. Aussitôt les premiers essais publiés, les médias se sont rapidement intéressés à ce « jeu vidéo utile » pour la science. Cela a favorisé la diffusion de ce dernier auprès d’une large audience allant des communautés de joueurs en ligne aux parents curieux voulant tester avec leurs enfants un jeu vidéo d’un autre genre. Pari gagné. Des non-spécialistes sont capables de participer à la recherche scientifique via un objet accessible et pertinent : le jeu vidéo.

Qu’est ce que ça montre ?

Zoran Popovi?, l’un des créateurs de Foldit, dirait que c’est la preuve qu’on peut faire des découvertes scientifiques de premier ordre à l’aide de la participation de personnes entièrement novices dans le domaine. Pour ma part, je pense que le jeu vidéo peut être, à la fois, un excellent medium pour découvrir les sciences et les comprendre, mais également un cadre idéal pour expérimenter et s’investir dans la recherche.

Après tout, la situation et la démarche du chercheur sont similaires à celles du joueur : tous deux progressent par essais et questionnements (expérimentations), apprennent à revoir leur hypothèses et stratégies quand ils buttent sur un obstacle, et savent acquérir de nouveaux savoirs et compétences quand ils sont nécessaires pour progresser.

Quel peut être son impact sur la façon dont fonctionne la recherche ?

Pour un SDG réussi comme Foldit, trois autres voient le jour en même temps et ne fonctionnent pas, soit par manque de visibilité ou de communauté active, soit parce que la réalisation de ces derniers est mauvaise ou maladroite. Il ne suffit pas de se dire « faisons un jeu ! ». Par ailleurs les avis des chercheurs à ce propos sont mitigés. Certains considèrent des réussites comme Foldit extrêmement fructueuses pour l’avenir de la recherche. C’est valable notamment dans le domaine des sciences du vivant où ce type d’application émerge peu à peu (voir aussi les jeux Phylo, sur la génomique comparative, EteRNA sur la compréhension de l’ADN ou encore Planet Hunters en dehors de la biologie).

D’autres, plus sceptiques, doutent fortement de la transposition de ce type d’application dans d’autres disciplines scientifiques, pensant que nous sommes dans des cas d’exceptions uniques et isolées. Pour autant, même s’il est exact que les mécanismes de jeu et les modes de récupérations de données pour un SDG comme Foldit ne pourraient pas être récupérés tels quels et reproduits à l’identique pour d’autres disciplines, il faut prendre le pari que le jeu vidéo au service du « crowdsourcing » et de la science n’a certainement pas fini de faire parler de lui d’ici les prochaines années.

D’autres jeu de ce type ont-il permis de réaliser de telles « découvertes » ?

Honnêtement, je ne crois pas dire d’erreur en soutenant que Foldit reste le premier SDG à avoir permis de réaliser des découvertes de premier ordre en science et donc, donner d’autres exemples qui ont permis d’en faire autant est encore un peu tôt. Ceci dit, Phylo et EteRNA que j’ai cités précédemment, pourraient bien être des projets qui permettront, à leur tour, de contribuer à des découvertes scientifiques intéressantes. Il faut gardez un œil ouvert sur l’évolution de ces projets et même, mieux encore, y jouer pour être partie prenante de la recherche !

Est-ce que c’est un mouvement qui se généralise ?

Je ne sais pas s’il se généralise, mais le mouvement s’organise progressivement à l’échelle internationale et devient un véritable sujet de discussion dans certains laboratoires de recherche. Faut-il créer ou non un SDG pour progresser ? En France, par exemple, le Centre de Recherche Interdisciplinaire situé sur Paris a organisé un important workshop de 3 jours cet été, rassemblant ainsi différents chercheurs et spécialistes travaillant sur le sujet des SDG. Il en est ressorti une volonté positive et dynamique de mettre en place des passerelles entre les centres de recherches, les universités et les créateurs de jeux pour développer davantage ces expérimentations.

Comme le projet Night Science ?

On peut effectivement signaler le projet Night Science – ou Sciences de nuit -  qui vient d’être déposé à l’ANR soutenu notamment par le CRI et Universcience. Il s’agit d’une initiative qui comporte un volet SDG. En effet, basé sur l’idée de compétition étudiante (à la manière d’Igem en biologie synthétique) et s’appuyant sur l’exemple de Foldit, un concours international de création de SDG sera lancé. Le but : proposer une maquette de jeu qui, pour les meilleures, pourra aller jusqu’à être incubée avec des chercheurs et des professionnel du jeu vidéo.

En parallèle, cela permettra de rassembler une communauté, fédérant des chercheurs, des créateurs de jeu et un public. A ce propos, l’article « The challenge of designing scienti?c discovery games » rédigé par l’équipe de Foldit, devrait intéresser ceux qui souhaitent en savoir plus sur le développement d’un SDG. Il explique en détails, quelles sont les contraintes et les recommandations pour concevoir un tel jeu.

Note

1. Julian Alvarez, Damien Djaouti, Introduction au Serious Game, Questions théoriques, 2010, p.32-33

>> Illustrationsadesigna, jordigraells (Flickr, CC)

>> Pour aller plus loinla weblist Foldit sur Knowtex

4 commentaires

  1. Fabre le 29 septembre 2011 à 14:00

    Je propose un FPS où le joueur manipule un nanorobot injecté dans un patient qui tue les cellules cancéreuses tout en évitant de se faire détruire par le système immunitaire.

  2. Gayané ADOURIAN le 29 septembre 2011 à 17:24

    @Fabre : Bien sûr Planet Hunter :) Il est mentionné dans l’article!

  3. Bachelier le 30 septembre 2011 à 14:17

    @Fabre: L’approche est différente des « scientific discovery games » dont il est question dans l’article, mais pour répondre partiellement à votre remarque, le jeu Re-Mission (2006) était un TPS qui avait pour but d’accompagner les enfants atteint du cancer dans leur cure. (voir : http://pediatrics.aappublications.org/content/122/2/e305.full).

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