Science : l'émergence ?

Vous pouvez trouver en ce moment dans les kiosques un numéro hors série de Science et Avenir, consacré, je cite, à "l'énigme de l'émergence". Qu'est-ce que l'émergence me direz-vous ? Apparemment, le concept d'émergence est en train de (re)devenir très populaire, en particulier en biologie. La maxime des théoriciens de l'émergence est résumée dans cette proposition concise : "Le tout est plus que l'ensemble de ses parties". L'une des idées centrales de la "théorie de l'émergence" est en fait que l'intéraction de petites unités simples peut mener à l'"émergence" de comportements complexes surprenants. Cette idée n'est en fait pas très neuve puiqu'elle est à la base de toute la physique statistique (je ne comprends d'ailleurs pas très bien en quoi certains opposent l'émergence au réductionnisme scientifique étant donné que ce dernier a justement fait ses preuves en physique pour expliquer les comportements émergents). Néanmoins, il est clair qu'elle ouvre toujours des perspectives immenses pour continuer d'explorer les phénomènes de turbulence, mais aussi certains aspects biologiques, économiques... Cependant, en tant que membre de la communauté des physiciens statisticiens intéressés par la biologie, je n'aime pas beaucoup l'emploi de ce terme d'émergence à cause des sous-entendus qu'il implique. On trouve par exemple dans ce numéro spécial ce chapeau d'un article : "On parlera d'émergence quand il n'existe aucun moyen plus rapide pour prédire le comportement d'un système au cours de son évolution que d'observer le système lui-même ou de le simuler sur un ordinateur". Ce genre de propos est à mon avis relativement dangereux scientifiquement parlant. Il est clair que les simulations numériques sont nécessaires. Cependant, le but ultime est bien de comprendre en profondeur l'origine des comportements observés, et de faire des prédictions sur ceux-ci. Or comment faire des prédictions si nous sommes incapables de comprendre un phénomène sans le simuler de A à Z ? J'ai peur qu'en introduisant cette notion d'émergence, on en soit amené à qualifier d'émergent tout comportement incompréhensible à première vue, ce qui entraîne qu'on accepte implicitement de ne pas parvenir à le comprendre. Du coup, nous sommes confrontés à la science "catalogue", symbolisée à mon avis par le livre de S. Wolfram en illustration : on se contente de simuler et de classifier les comportements, en invoquant cette notion quasi-magique d'émergence à la base de tout, mais sans vraiment chercher à comprendre, à théoriser, et à simplifier. Le pire est que le terme d'émergence constitue un vaste fourre-tout, comprenant par exemple la physique non-linéaire et donc la théorie des bifurcations, qui est à mon avis l'exemple typique de domaine où les simulations ne sont qu'un début permettant ensuite de caractériser et de comprendre en profondeur le système étudié.

Perso : En vacances j'oublie tout ...

... sauf mon blog ! Un petit message pour vous tenir au courant des raisons de mon manque d'activité : je rentre d'une semaine de vacances dans le Cantal loin de toute connexion potable. Ces vacances furent fort instructives et très amusantes. J'ai ainsi eu la surprise de voir un chercheur éminent de mon labo au sommet du col du Pas de Peyrol. Il venait de le monter à vélo ! Compte-tenu de ma surprise, de l'incongruité de la situation et surtout de sa fatigue physique bien naturelle, je n'ai pas osé allé l'embêter (vous imaginez, vous vous ressourcez à la montagne, vous vous adonnez à votre sport favori, vous êtes fiers de votre effort au sommet d'un col monstrueux ... pour être abordé par un jeune étudiant qui vous rappelle la physique et les vicissitudes de la vie parisienne) mais je suis hyper impressionné : ce col est régulièrement emprunté par le tour de France. Je l'ai monté en voiture, côté Mandailles : effectivement, cela n'a pas l'air d'être de la tarte... Etant moi-même un amateur de l'effort solitaire sur la petite reine, je me suis juré de revenir dans cette région muni de mon engin pour affronter ces cols mythiques. Quoi qu'il en soit, je vous informe également que je risque de ne pas pouvoir accéder à mon blog dans les jours prochains : je pars au congrès de la Société Française de Physique (en partenariat avec son homologue belge) la semaine prochaine, et je doute d'avoir le temps et la possibilité d'accéder au Web. A bientôt néanmoins pour la dernière ligne droite avant ma soutenance de thèse (gulp !).

Lecture : Le gai Achille

Comme je vous l'avais dit dans un billet précédent, je suis en train de lire des "Récits inédits de la guerre de Troie". Il s'agit de traductions faites par monsieur Gérard Fry de textes latins - certains eux-même traduits du Grec. L'oeuvre majeure traduite s'intitule "Ephéméride de la guerre de Troie" et consiste en une chronique de la guerre, prétendument rédigée par un Grec nommé Dictys, assistant Idoménée qui est un des héros grecs. Les récits sont riches et très bien annotés et commentés. On y trouve une foule d'indications sur l'atmosphère qui régnait au cours de leur rédaction. Par exemple, Dictys donne une chronique de la guerre de Troie cherchant à gommer toute influence divine et relate un conflit essentiellement politique, contrairement à l'Illiade qui décrit des hommes victimes de la puissance divine. Ce qui m'a beaucoup surpris est la façon dont est abordée l'homosexualité d'Achille. Soyons clair, je suis convaincu qu'Achille est amoureux de Patrocle. Ce sujet est très indicatif de l'état d'esprit de l'auteur d'une narration du siège de Troie (cinématographique ou littéraire), et je suis toujours très attentif à la nature de la relation Achille/Patrocle. Le film "Troie" sorti l'année dernière était assez décevant : si Brad Pitt est une icône gay, son Achille n'a d'yeux que pour Briséis. Au contraire, dans son baroque "Illium", Dan Simmons n'hésite pas à nous montrer Achille et Patrocle tendrement enlacés. L'Illiade d'origine ne m'a pas semblé très explicite de ce point de vue, j'étais donc relativement déçu. Rétrospectivement, j'avais peut-être tort : à la suite de mes nouvelles lectures, je me rends compte qu'en fait, les auteurs classiques, Homère compris, étaient beaucoup plus subtils que je ne le pensais et savaient distiller de petits indices que tout le monde comprenait à l'époque. Ainsi, dans l'Illiade, Hector tue Patrocle d'un coup d'épée dans le bas ventre. Gérard Fry, dans ses notes, nous apprend que l'éphéméride latine emploie les mots "loca corporis pudibunda", ce qui signifie en clair les parties génitales. D'après lui, par cette blessure, Hector, en "bon père de famille", voudrait, je cite, infliger un "outrage" au "mignon" de son ennemi. Il pourrait s'agir d'une surinterprétation du texte d'Homère, mais apparemment, l'amour Achille/Patrocle était de notoriété publique il y a deux mille ans, voire au moment même de la guerre de Troie !

Science : Science de Normand

Je viens de lire un article tout à fait fascinant dans "Pour la science" de ce mois. Il concerne la fameuse conjecture "P=NP". L'auteur de l'article, Jean-Paul Delahaye (familier des vieux lecteurs de Science et Vie junior comme moi!), nous explique qu'une façon de démontrer cette conjecture serait de démontrer qu'elle est en fait indécidable ( c'est-à-dire qu'on ne peut démontrer dans le système d'axiome considéré qu'elle est vraie ou fausse). Cela ressemble à un syllogisme ! Il cite un exemple très précis en arithmétique - considérons la conjecture suivante, dite conjecture de Goldbach : "Tout nombre pair supérieur à 4 est somme de deux nombres premiers". Si cette proposition est indécidable, on ne peut démontrer qu'elle est fausse. Or, une façon très simple de démontrer qu'elle est fausse serait de trouver un contre-exemple. Donc, si la conjecture est indécidable, cela signifie qu'on ne peut trouver de contre-exemple, donc qu'elle est vraie ! Du coup, la proposition serait-elle en fait décidable ? Je ne le pense pas : l'indécidabilité dans le sens "vrai" signifie à mon avis qu'on ne pourrait vérifier le résultat qu'en énumérant tous les cas - autrement dit qu'il n'y aurait pas de raisons "profondes" dans le système d'axiome considéré permettant de l'établir. Cette énumération est évidemment impossible car le nombre de cas est infini, d'où l'indécidabilité. Je crois d'ailleurs que lorsque le nombre de cas est fini (ou pas trop grand !), les informaticiens n'hésitent pas à énumérer tous les cas pour "démontrer" certains énoncés.

Ce mode de raisonnement basé sur l'indécidabilité pourrait donc peut-être s'appliquer à tout résultat très général portant sur des ensembles infinis, pouvant être réfuté simplement par un contre-exemple. Ainsi, si la conjecture de Riemann est indécidable, elle est vraie, car on ne peut alors trouver de contre-exemple, et de même peut-être pour la conjecture "P=NP" !

Science : Prospective informatique 2

Suite de mes quelques considérations sur l'informatique, pour vous parler de l'accueil réservé à quelques innovations informatiques à travers deux exemples. Autrefois, bien avant l'invention de nos OS préférés, les ordinateurs étaient programmés à l'aide de cartes perforées (un peu comme ces pianos que l'on peut voir parfois dans les westerns !). Lorsque les premières interfaces sont apparues, elles n'ont semble-t-il pas fait l'unanimité dans la communauté scientifique : il était alors plus facile de changer simplement la position de certains trous pour relancer la simulation numérique plutôt que de s'encombrer avec une interface probablement lourde et lente. De la même façon, un peu plus tard, lorsque la souris est apparue, son intérêt n'était pas des plus évidents : l'utilisation de raccourcis claviers permettait sans peine de suppléer à ce nouvel engin barbare, surtout qu'un simple Control+x+s est bien plus rapide qu'un File, Save maladroitement cliqué au mulot. Pourtant, il est assez inimaginable de se passer aujourd'hui de ces innovations fondamentales. Finalement, le problème essentiel de ces méthodes à l'ancienne est qu'elles nécessitaient sans aucun doute un long apprentissage avant de pouvoir s'en servir efficacement.



L'informatique grand public a complètement révolutionné la façon de concevoir les ordinateurs : d'une certaine manière, l'efficacité passait en second, l'ordinateur devait devenir avant tout accessible et intuitif. Evidemment, pour les scientifiques, cela devait passer pour une hérésie. Heureusement, les progrès technologiques en parallèle ont été tels qu'on a pu avoir le beurre et l'argent du beurre : à la fois les performances et la facilité d'utilisation, même s'il existe encore un certain nombre de logiciels conçus à l'ancienne qui n'ont pas été encore supplantés. Par exemple Latex règne toujours en maître pour le traitement de texte mathématique, même s'il n'arrivera jamais selon moi à s'imposer pour le traitement de texte classique sans évolution majeure dans le sens du grand public. D'ailleurs, Latex lui-même est une évolution de l'obscur Tex, ce qui prouve que les concepteurs de logiciels (en particulier libres) ont bien compris la nécessité de s'adapter au plus grand nombre pour pouvoir survivre...

Science : Prospective informatique 1

Chers lecteurs de ce blog (le s est-il vraiment nécessaire ?),

quelques billets pour vous faire part d'une conversation amusante que j'ai récemment eue avec mon directeur de thèse (il me faut préciser pour les potentiels lecteurs de ce blog qui ne sont pas de mes proches que je suis en toute fin de thèse de physique et que je soutiens le 16 Septembre. Ugh...). J'ai vu dans ma prime jeunesse tout au long des années 80 et 90 l'essor de l'informatique personnelle (je me souviens encore avec excitation et émotion du jour où mon père a ramené à la maison un TO7). Je croyais naivement qu'avant cette époque glorieuse, l'informatique -en France en tous cas- n'était reservée qu'à une élite fortunée et/ou militaire et que de gigantesques machines type Eniac (cf photo) calculaient jour et nuit d'obscures quantités liées à une potentielle guerre nucléaire. Que nenni ! L'informatique avait déjà fait depuis longtemps son entrée dans les labos de recherche. Mon directeur de thèse a même été l'un des tous premiers à taper sa thèse sur traitement de texte, à l'aide d'un concurrent aujourd'hui disparu de Tex. Pour l'anecdote, l'ordinateur du labo auxquel étaient reliés tous les terminaux occupait la totalité de la salle où travaillent actuellement les thésards (faut-il y voir une certaine continuité historique 8^) ? ). Plus surprenant, jusqu'à assez récemment, l'un des défis potentiels était de concevoir et de construire des ordinateurs pouvant résoudre spécifiquement des problèmes très précis donnés. Par exemple, un ordinateur pouvant calculer précisément des comportements liés aux transitions de phase (type eau-glace) , ou pouvant simuler très efficacement tel ou tel problème de physique des fluides. L'idée séduisante était d'optimiser l'architecture et les langages pour pouvoir commercialiser et utiliser au quotidien un super-ordinateur pouvant réaliser une opération très précise donnée.

Evidemment, ces projets très lourds et très couteux sont vite devenus caducs compte-tenu de la croissance exponentielle des capacités de calcul. Dès le début des années 90, n'importe quel PC du commerce écrabouillait de plusieurs ordres de grandeur en terme de puissance de calcul toute machine hyper optimisée de l'époque. Une anecdote pleine de sens à mon avis à l'heure où l'on souhaite orienter davantage la recherche française vers l'application (l'innovation comme on dit...)
A suivre ...

PS : pour ceux qui veulent en savoir un peu plus sur l'histoire de l'informatique, je conseille ce site.

Buzz : Mystique Zizou

La nouvelle est tombée il y a moins d'une semaine. Il était de retour. L'homme du doublé contre la République Tchèque un soir d'Août 94 alors que tout semblait fini. L'homme du but décisif contre la Roumanie en qualif pour l'Euro 96 qui devait lancer la grande aventure. L'homme au crâne dégarni ayant trompé par deux fois le pauvre Taffarel en finale de la coupe du monde. L'homme du pénalty en or en demi-finale de l'Euro. Il nous avait fait encore rêver il y a un peu plus d'un an avec deux buts d'anthologie dans les arrêts de jeu contre une Angleterre à genou s'inclinant devant la supériorité de notre Messie sur leur petit golden boy. Et puis il nous avait laissés, errant dans le doute, arrivant à peine à battre les Iles Ferroé et Chypre... Pourquoi ce soudain revirement ?

Il parle aujourd'hui dans France Football. "Une nuit, à 3 heures du matin, je me suis soudain réveillé et là, j'ai parlé avec quelqu'un". Qui était donc cet Ange Gabriel footballistique ? "C'est quelqu'un que vous ne rencontrerez probablement jamais. Moi-même, je ne m'explique pas cette rencontre." Plus loin, il nous explique que cette apparition lui a fait comprendre qu'il lui fallait "revenir aux sources, à celles de [s]es débuts dans le foot professionnel, quand [il] n'étai[t] personne, qu'on ne [l]e connaissait pas et qu' [il] étai[t] tranquille à apprendre [s]on métier, à grandir."

Désormais, il n'y a plus aucun doute, le Dieu du football est bel et bien bleu. La coupe du monde a lieu dans un peu plus d'un an, en Allemagne, l'Allemagne de 82, l'Allemagne de l'agression sauvage de Schumacher sur Battiston, l'Allemagne des deux buts en prolongation, l'Allemagne qui a empêché par deux fois en demi-finale notre Jean-Baptiste Platini d'accéder au titre suprême. Je rêve maintenant d'un Zizou ressucité crucifiant notre ennemi footballistique héréditaire de deux buts en finale en Juillet prochain...