Unilever a « élevé » des buses après l'échec du calcul

Le procédé de fabrication de détergent d'Unilever forçait une bouillie chimique à haute pression à travers une buse de pulvérisation pour produire des granulés de détergent, mais les buses ne cessaient de se boucher et produisaient des granulés de tailles irrégulières, un problème de production persistant. La première approche de l'entreprise fut la plus évidente : faire appel à des mathématiciens spécialistes de la dynamique des fluides pour calculer la géométrie de buse théoriquement optimale à partir des principes physiques fondamentaux.

Cette approche par calcul expert échoua — la conception optimale dérivée mathématiquement se bouchait encore en pratique, car la dynamique réelle des fluides à l'intérieur de la buse était trop complexe pour être pleinement capturée par un calcul traitable. Plutôt que de continuer à affiner le modèle théorique, Unilever confia le même problème à un autre type d'experts : des biologistes, qui l'abordèrent sans aucune équation.

Les biologistes traitèrent la conception de la buse comme un processus évolutif plutôt qu'un calcul : partant d'une buse existante, ils générèrent dix variations aléatoires, testèrent les dix contre le problème réel de bouchage et de régularité des granulés, conservèrent la variante la plus performante, générèrent dix nouvelles variations aléatoires de cette gagnante, et répétèrent le cycle pendant 45 générations.

Des buses « élevées » à la place : générer dix variantes aléatoires, les tester contre le bouchage réel, garder la meilleure, répéter sur 45 générations, jusqu'à atteindre une solution que personne ne pouvait expliquer.

Les modèles mathématiques ne pouvaient pas capturer la dynamique réelle des fluides, si bien que les conceptions calculées se bouchaient encore.

Tester des variantes aléatoires contre le problème réel fournissait un retour empirique direct.

La sélection et la mutation itératives ont convergé vers une conception qu'aucun calcul ne pouvait dériver.

Le processus n'exigeait pas de comprendre pourquoi la conception gagnante fonctionnait, seulement de mesurer sa performance.

Lorsque le calcul à partir des principes fondamentaux échoue sur un problème complexe, passer à la recherche évolutive : générer des variantes, les tester contre la réalité, sélectionner la meilleure, répéter.

Après 45 générations et 449 variantes ratées, le processus a convergé vers une conception de buse plus de 100 fois plus efficace que l'originale — évitant de manière fiable le bouchage et produisant des granulés réguliers — même si la forme obtenue était assez étrange pour que personne dans l'équipe ne puisse expliquer pleinement en termes physiques pourquoi elle fonctionnait mieux que la conception mathématiquement « optimale » calculée par les spécialistes de la dynamique des fluides.