Me retrouvant dans un endroit enchanteur, dans ce sous-bois ceinturant partiellement le Lac des Castors sur le Mont-Royal, c’est encore un plaisir de pouvoir tirer de mon sac à dos ce petit opuscule de Pierre Lévy, La machine univers. Sa belle illustration de couverture, Géométrie fractale, de Gregory Sams me procure ce sentiment d’examiner enfin des questions fondamentales sur les simulations informatiques, en explorant pour le moment les conséquences de l’invention du calcul. Il est certes intéressant de nous interroger sur notre capacité de calcul en comparaison de celle de l’Univers, mais il ne faut pas traiter le sujet banalement, en oubliant que nous sommes pour le moment les inventeurs de ce que nous appelons le calcul. Concept, données de départ, opérations de base, traitement des symboles, résultats… que ce soit par nous, par l’ordinateur ou à la limite par l’Univers, il faut vraiment s’interroger s’il est approprié de croire, fut-ce un instant, que l’Univers est calculateur…
En début de rédaction de la série Calculons-nous mieux que l’Univers, je ne connaissais pas cet ouvrage. Je suis bien privilégié, une fois de plus, de pouvoir en bénéficier, considérant cette question que nous nous posons maintenant. En tête du chapitre 5 – le paradigme informatique – un propos s’inscrivant de manière parfaite dans l’ensemble des idées qu’il nous faudrait soutenir pour répondre à cette question est apparu. J’ai pratiquement applaudi après l’avoir souligné !
En observant deux oiseaux venant se poser côte à côte sur la surface calme du lac, j’eus soudain cette impression que la combinaison de mes interrogations à celles de Lévy était tout à fait exceptionnelle. C’est comme si mes questions étaient ce premier oiseau arrivé dans la marre, et que le second représente celles de Lévy, juste à côté. Les réponses se trouveraient pour ainsi dire dans ce nouvel ensemble du motif d’interférences créé par l’intersection des crêtes et des creux des vaguelettes. Chacune d’elles pourraient représenter les arguments et les contre arguments. Une telle combinaison de points de vue, en partageant le même espace de pensée, est tout à fait fertile ! Alors, comment ce chapitre de Lévy est-il en intersection avec les idées développées dans la série de billet ? Jugeons-en.
Sur le versant ontologique, les systèmes physiques, vivants, psychiques, sont-il des machines à traiter de l’information ? Sur le versant méthodologique, y a-t-il une seule rationalité scientifique, codifiable et applicable en droit à tous les objets ? Enfin, et surtout, le but de l’activité scientifique est-il de prévoir et de calculer toujours mieux ou de rendre intelligible et d’éclairer le monde qui nous entoure ?
On comprendra ici que Lévy vise en plein dans le mille avec sa troisième question. On comprendra également pourquoi une lecture attentive de ce chapitre permettra de répondre beaucoup mieux à cette question que nous avions formulé intuitivement en début de rédaction de cette série de billets ! On ne peut qu’être attentif à cet auteur qui nous aidera en quelque sorte à effectuer un véritable déverrouillage épistémologique, relativement à notre propension à simuler mathématiquement et visuellement les phénomènes cosmologiques. On s’aperçoit également que l’avènement des simulations informatiques devient le nouveau livre d’images, le grimoire de cette grande fable, de ce grand roman cosmologique; un bon en avant, puisqu’on dispose désormais d’une version illustrée, qui s’inscrit dans cet Ordre du spectacle, comme nous le disions auparavant.
Pour répondre à ces trois questions, Lévy soulève des faits intéressants relativement à la nature des simulations. Selon lui, même si les simulations amènent la cosmologie dans le champ des sciences expérimentales, il souligne que ce ne sont pas de véritables expériences, au sens propre, car elles ne portent pas sur les phénomènes, mais sur des modèles de ceux-ci. Pour comprendre, pensez qu’il est facile de mélanger le contenu de deux éprouvettes en laboratoire et d’obtenir le résultat de cette fusion de matériaux, mais comment pourriez-vous prendre deux galaxies de 100 milliards d”étoiles et les mélanger, dans une collision, pour voir le résultat réel ? Et même si on voulait s’en tenir uniquement à une simulation en adéquation avec le réel, comment s’y prendre pour entrer uniquement la masse et la vélocité de chacune des 200 milliards d’étoiles pour que la simulation soit le plus près possible du phénomène réel ? Nous ne disposons même pas de ces informations, en plus…
Il faut aussi noter au passage que la simulation est un artifice, qui vise aussi le contrôle et la purification d’un phénomène. Les animations supposent des transitions uniformes entre différents états. Mais est-ce réaliste, peut-on assumer que ces transitions s’effectuent toutes de manière continue, sans à coups, sans variables supplémentaires qui pourraient changer le cours des événements ? On pourrait disposer d’une puissance de calcul tout à fait phénoménale, mais on ne peut surseoir à ces limites, irréversiblement. Bien sûr, on peu au moins se réjouir du fait que sans les ordinateurs des masses énormes de données seraient restées muettes. Mais les limites sont nombreuses et Lévy le démontre avec force de détails.
Lévy évoque aussi que les simulations sont aussi sensibles au nombre fini de décimales que peuvent manipuler les systèmes informatiques, et qu’il n’est pas possible d’entrer toutes les variables susceptibles de perturber tout système réel. Enfin, toutes les décisions sur les variables sont prises au moment initial, tandis que dans un système réel, des variables s’ajoutent au fur et à mesure du déroulement des événements. Songez un seul instant aux simulations météorologiques, au lieu de simulations cosmologiques, et vous comprendrez que ces limites y sont aussi présentes.
La lecture ce chapitre pourrait donc nous inciter à croire que nous calculons moins bien que l’Univers, mais la question corollaire demeure : L’Univers calcule-t-il ?
