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Sciences

Des jeux vidéo pour mieux modéliser les épidémies

22-05-2020

Une scène tirée de la pandémie virtuelle de World of Warcraft. Image: Blizzard Entertainment

Avec le confinement, beaucoup de personnes se tournent vers les jeux vidéo pour s’évader. Pour certains chercheurs, ces jeux pourraient plutôt aider à mieux comprendre la pandémie actuelle.

En 2005, le jeu vidéo en ligne World of Warcraft a connu un bogue aux répercussions mondiales : la première pandémie virtuelle. Dans cet univers virtuel, des joueurs de partout dans le monde s’unissent ou s’affrontent à travers plusieurs continents où l’on retrouve différentes villes et contrées inexplorées, ainsi que de multiples donjons à traverser.

Des mises à jour permettent aux concepteurs d’ajouter périodiquement de nouveaux donjons, et c’est de l’un d’eux qu’a émergé la maladie virtuelle. À l’intérieur, les joueurs devaient combattre un monstre dont l’une des attaques, appelée « sang vicié », rendait leurs avatars malades, les drainant de leurs points de vie.

La maladie était conçue pour n’exister que dans ce donjon et les joueurs en étaient guéris dès qu’ils en sortaient. Or, une erreur de conception a permis à la maladie de s’échapper… grâce à certains animaux!

Ces bêtes, contrôlées par les avatars des joueurs, ont emporté la maladie à l’extérieur du donjon, où elle s’est ensuite propagée entre joueurs, mais aussi en passant par d’autres personnages du jeu, qui faisaient office de porteurs asymptomatiques.

En quelques heures, les rues de ces grandes villes numériques sont devenues jonchées des squelettes des avatars morts de la maladie. Certains, tentant de fuir, se sont téléportés sur d’autres continents, emportant avec eux la maladie et créant de nouveaux foyers.

Les concepteurs ont imposé des quarantaines aux régions touchées, mais rien n’y a fait : des millions de joueurs (leur avatar, on s’entend!) ont été touchés. Après une semaine d’hécatombe, la seule solution pour éliminer l’infection fut d’éteindre les serveurs.

L’épisode est entré dans l’histoire des jeux vidéo sous le nom de « l’incident du sang vicié ». Ce récit a fait le tour du monde, et a même attiré l’attention de scientifiques. Des articles décortiquant l’événement ont été publiés dans The Lancet Infectious Diseases et dans Epidemiology en 2007.

Modéliser l’imprévisible

Lors de véritables épidémies ou pandémies, comme celle de la COVID-19, modéliser la suite des choses est une façon de déterminer les interventions à privilégier et les risques encourus. Les modèles mathématiques et les simulations informatiques tentent de reproduire la vie en société et de saisir le potentiel de contagion et l’impact sur le système de santé.

Pour Eric Lofgren, épidémiologiste au Washington State University et coauteur de l’article du Lancet Infectious Diseases, la création de fausses pandémies dans un contexte de jeu pourrait permettre d’enrichir les simulations informatiques en y intégrant des réactions impulsives ou inattendues.

«On a vu beaucoup de comportements intéressants chez les joueurs, du bon comme du mauvais, explique le chercheur. Mais la vraie surprise pour nous est qu’ils n’ont pas considéré cet événement comme un bogue ou un problème. Ils y ont participé, ont collaboré entre eux et s’en parlaient même ailleurs en ligne.»

Pour certains joueurs, cette maladie ne représentait pas une menace. Ces derniers ont donc continué à « circuler » comme si de rien n’était, contaminant ainsi des joueurs ayant moins de points de vie.

D’autres sont volontairement allés au cœur de zones infectées, que ce soit par curiosité ou pour soigner les joueurs atteints. À l’inverse, certains joueurs ont délibérément propagé la maladie dans des zones épargnées.

Autant de réactions qui peuvent exister dans la « vraie vie », la COVID-19 le montre bien, selon Eric Lofgren.  Si certaines personnes suivent les directives, d’autres vont s’y opposer ou même adopter des comportements à risque.

La pandémie de World of Warcraft a donc permis d’aller au-delà de la rigidité des simulations, d’observer en direct toute l’irrationalité humaine, ainsi que de voir l’impact de décisions individuelles sur la santé de la collectivité.

Sur mesure

Les jeux en ligne massifs comme World of Warcraft ne sont pas les seuls à pouvoir peaufiner les modèles épidémiologiques. En 2019, des chercheurs du Social-Ecological Gaming and Simulation Lab (SEGS), à l’université du Vermont, ont conçu sur mesure un jeu pour étudier le facteur humain dans la progression d’un coronavirus porcin.

«Nous avons mis les joueurs aux commandes de fermes virtuelles où chaque décision comportait des risques de propager la maladie dans l’élevage, explique Gabriela Bucini, chercheuse postdoctorale responsable du projet. Si certains joueurs prenaient des risques pour maximiser les profits de leur ferme, d’autres étaient beaucoup plus prudents.»

Les statistiques obtenues après plusieurs centaines de séances de jeu ont ensuite servi à améliorer des modèles informatiques faisant intervenir des millions d’agents, des «humains virtuels» permettant de suivre la progression d’une épidémie dans un univers contrôlé. «Ça nous a permis de voir à quel point les gestes d’individus uniques peuvent avoir des répercussions sur l’ensemble de la population», conclut Gabriela Bucini.

Le jeu a aussi permis de tester des stratégies de communication. «On a remarqué que beaucoup de personnes ont du mal à saisir la signification de chiffres, explique Scott Merrill, directeur du SEGS. Si nous présentions aux joueurs les pourcentages de risques auxquels leurs faits et gestes exposaient leur bétail, ils ne changeaient pas leur comportement. Mais si on faisait une représentation visuelle, avec des graphiques et des flèches, ils devenaient soudainement plus prudents. Ces observations pourraient aider à optimiser la communication entre les autorités sanitaires et le public!»

La vraie vie

Jérôme Waldispühl, professeur agrégé au département d’informatique de l’université McGill, a l’habitude d’utiliser les jeux vidéo en science. «Obtenir la collaboration d’un aussi grand bassin de joueurs peut faire gagner un temps énorme», explique le scientifique, qui s’est associé à la compagnie Gearbox pour offrir aux joueurs de Borderlands 3 la possibilité de séquencer le génome du microbiote humain.

«En une demi-journée, plus de 6 millions de jeux solutionnés par des joueurs ont aidé au séquençage de nos données, ce qui est plus qu’en 10 ans sur notre projet web de science participative.»

Malgré cette rapidité, le chercheur met toutefois en garde contre le contexte dans lequel ces données sont obtenues. « Lorsqu’on observe des joueurs dans un jeu commercial, il faut toujours faire attention à certaines variables qui pourraient fausser nos résultats. La population de joueurs est souvent différente d’un groupe standard, et les actions dans un jeu sont plus limitées que dans la réalité. Les gestes faits par un joueur ne vont pas nécessairement refléter ce qu’ils feraient dans la vraie vie.»

Pour tous les chercheurs rencontrés, les jeux vidéo possèdent tout de même un grand avantage :  celui de contribuer au développement des connaissances du grand public, de les intéresser aux risques de propagation d’un virus dans une société complexe et interconnectée, mais aussi de les amener à contribuer, de manière ludique, à la recherche scientifique.

La COVID-19 suscite énormément de questions. Afin de répondre au plus grand nombre, des journalistes scientifiques ont décidé d’unir leurs forces. Les médias membres de la Coopérative nationale de l’information indépendante (Le Soleil, Le Droit, La Tribune, Le Nouvelliste, Le Quotidien et La Voix de l’Est), Québec Science et le Centre Déclic s’associent pour répondre à vos questions. Vous en avez? Écrivez-nous. Ce projet est réalisé grâce à une contribution du Scientifique en chef du Québec et du Facebook Journalism Project.

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