L'émergence, une question de points de vue
des représentations différentes suivant le niveau micro ou macro
Sommaire
Deux vues différentes : micro et macro
Dès qu'un système complexe est constitué de trois ou plus constituants en interaction entre eux, il devient difficile de comprendre ce qui se passe au niveau macroscopique en le réduisant à l'étude de ce qui se passe au niveau microscopique.- Au niveau microscopique, on observe :
- des éléments ayant des propriétés
- et qui interagissent entre eux.
- Au niveau macroscopique, on peut s'intéresser :
- A une distribution particulière des constituants
- A un réseau d'interrelations entre eux
- A l'émergence d'entités nouvelles (la morphogenèse)
Ainsi, par exemple, pour comprendre la congélation de l'eau, il ne faut pas chercher une modification des molécules mais plutôt un changement de leur organisation au niveau global qui fait émerger des caractéristiques différente pour le système pris dans son ensemble.
D’après Bernard Walliser, deux modes d’émergence, in Sciences et Avenir 143 H « l’énigme de l’émergence », juillet/août 2005.
Plusieurs types d'émergence
L'émergence synchronique
Un système complexe n'est pas facilement réductible à l'étude de ses constituants (il faudrait prendre en compte également l'ensemble des interactions entre les constituants qui augmente comme le carré de leur nombre). Cependant, le niveau micro influence ce qui se passe au niveau macro. L'inverse est également vrai : les constituants sont influencés en retour par ce qui se passe au niveau global. Cette boucle de retro-action rend difficile de prévoir le comportement du système.
L'étude de "l'émergence synchronique" cherche à comprendre les interrelations entre les différents niveaux hiérarchiques d'organisation.
L'émergence diachronique
Il n'est donc plus possible en général d'utiliser les mathématiques et de donner n'importe quelle valeur à la "variable temps" pour voir ce qui se passe à un moment donné du passé ou du futur. Pourtant, nous ne sommes pas totalement désarmé : nous pouvons "simuler" le système et regarder comment il évolue à chaque étape en fonction de l'ensemble des interactions entre les constituants. Il suffit pour cela de prendre des unités de temps suffisamment petites et de regarder pour chaque constituant comment il évolue en fonction des actions de tous les autres constituants qui peuvent l'influencer directement (on parle de voisins car l'interrelation dépend souvent de la distance). Les ordinateurs, bien adaptés à exécuter un très grand nombre de calculs simples, sont une aide précieuse dans ce domaine.
Plutôt que d'utiliser les mathématiques pour se "télé-porter" n'importe où dans le temps instantanément en résolvant une équation avec une certaine valeur donnée à la variable temps, nous utilisons la simulation pour parcourir une à une chacune des étapes pour connaître l'évolution du système. Il n'est pas possible de connaître la situation à une étape sans connaître celles immédiatement précédentes. On parle alors de système évolutionnaire et d'émergence diachronique (dans le temps)
Une science non plus pour prévoir mais pour comprendre
Dans un système complexe qui est le siège de phénomènes émergents, il n'est plus possible d'utiliser les outils de la science classique (par exemple l'analyse quantitative) pour faire des prévisions. La méthode scientifique expérimentale classique qui est basée sur la prévisibilité et le réductionnisme doit évoluer vers une science qui cherche à rendre le monde intelligible même s'il n'est pas prévisible : « Ces théories réactivent au bout du compte une vieille idée de la science, la seule peut être qui soit réellement tenable : une science dont l’ambition première n’est pas l’action, la transformation du monde, la maîtrise et la possession de la nature, bref la technique mais au contraire la compréhension, l’intelligibilité - toujours locale, et en même temps à prétention universelle -, contribuant ainsi à rapprocher la science de la philosophie, voire à faire de la science une philosophe » Alain Boutot, la révolution morphologique, in Sciences et Avenir 143 H « l’énigme de l’émergence », juillet/août 2005.
Par Jean-Michel Cornu
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| 21/12/2005 09:01
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