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ORIENTATION GÉNÉRALE  - M'écrire - Édition du: 05/04/2014

 

 -Ý- RUBRIQUE: COMPLEXITÉ

Glossaire

>>> APPROCHE

>>> DÉFINITIONS

>>> ORGANISATION, COMPLEXITÉ & DÉCOUVERTES

>>> SYSTÈME COMPLEXE ADAPTATIF

>>> TRANSCENDANCE

>>> AUTO-ORGANISATION

>>> TAS DE SABLE

Pages sur sujets voisins

 

§  Notion de physique moderne

§  Entropie

§  Complexité de Kolmogorov

§  Loi logistique

§  Croissance logistique

§  Fractales


 

Les jeux vidéo comme Sims, où il s'agit de développer une communauté humaine, aident à penser la complexité

Cité par les Échos en janvier 2006

 Voir Pensées & humour

 

COMPLEXITÉ

 

 

 

 

 

 

 

-Ý-   APPROCHE

 Pensée:

Ce qui est simple

est faux

Ce qui est compliqué

est inutilisable

Paul Valéry

 

Le chaos,

c'est le mouvement libéré de l'ordre et de la prédictibilité.

C'est la variété, le choix, la corne d'abondance des occasions à saisir.

Joseph Ford - Physicien

  

 

Approche:

 Une chose est plus complexe qu'une autre

s'il faut plus d'informations pour la décrire.

 

La complexité d'une chose est caractérisée par

la description la plus compacte pour décrire cette chose.

 

Exemples:

ABABABABABABABABABAB

QDGJLPUTEAVBNKJHGFC

Description:

10 fois AB à la suite

Pas d'autre moyen que de

citer les lettres

Cette suite est moins complexe ...

...que celle ci-dessus

 

 

-Ý-   DÉFINITIONS

 Définitions diverses

  • La complexité est équivalente à l'information, c'est-à-dire à la capacité de surprendre ou d'informer un observateur
  • La complexité est équivalente au degré de détails qu'un système montre à des échelles de plus en plus petites
  • La complexité est équivalent au degré de régularité (plutôt qu'au degré d'aatoire) qui se manifeste dans un système
  • La complexité est équivalente à la diversité déployée par les différents niveaux d'un système structuré d'une façon hiérarchique
  • La complexité se mesure au degré d'universalité du langage requis pour décrire le système
  • La complexité est équivalente à la quantité de ressources thermodynamique requise pour bâtir un système à partir de ses éléments constitutifs
  • La complexité est équivalente à la quantité d'informations requise par un ordinateur pour décrire un système

Selon l'Institute for Complexity de Santa Fe

 

-Ý-   ORGANISATION, COMPLEXITÉ & DÉCOUVERTES

Florilège

Avis

  • Si vous mettez cinq économistes dans une salle vous obtenez six opinions différentes.

 

ADN

  • 1952 James Watson et Francis Crick découvrent la structure de l'ADN en double hélice.
  • 1960 François Jacob et Jacques Monod découvrent qu'une petite fraction des centaines de gènes de la molécule d'ADN fonctionnent comme des commutateurs microscopiques.
    • Une hormone fait basculer ce commutateur et, alors, il va envoyer un signal chimique à ses voisins.
    • Des commutations en cascade s'établissent et, à la fin, un nouvel équilibre s'établit.
  • L'ADN se comporte comme un ordinateur à l'échelle moléculaire qui indique comment la cellule doit se construire, se réparer et communiquer avec l'extérieur.

 

Auto-Organisation

  • 1977 Ilya Prigogine (belge) obtient le prix Nobel.
  • Il pose la question: pourquoi le monde est ordonné, structuré et d'où cela vient-il ?
  • La seconde loi de la thermodynamique dit que le monde va vers le désordre.
  • Ou, autrement dit, il est impossible de refaire des œufs avec une omelette.
  • Et pourtant, il existe de nombreux systèmes auto-organisés: le cyclone, l'eau qui boue.
  • Cette auto-organisation se développe là où il y a auto-renforcement, ou autrement dit, un feed-back positif (et non négatif, comme pour un servomécanisme).
  • Une petite perturbation est contrée par la régulation du servomécanisme.
  • En auto-renforcement, c'est le contraire: un petit écart privilégie celui qui est en avance.

 

VHS

  • Le VHS était légèrement plus demandé que le Bêta; c'est lui qui s'est différencié et qui s'est imposé. Voir Vidéo
  • Remarquons par exemple, l'effet d'attraction de la Silicon Valley

 

Les gouttes d'eau:

  • La gravité et la capillarité s'équilibre pour former des gouttes d'eau.
  • Selon les imperfections, les traces de poussière, on obtient des arrangements très variés.

 

Le moteur à essence:

  • En 1890, l'essence est considérée comme non compétitive face à la vapeur.
  • En 1895, lors d'une compétition c'est un véhicule avec moteur à essence qui gagne.
  • En 1896, Ransom Olds fabrique ce moteur en série.
  • En 1914 aux USA, une maladie conduit à éliminer les réservoirs d'eau, là où s'abreuvaient les chevaux.
  • On invente rapidement un moteur à vapeur qui ne nécessite plus un remplissage tous les 50 km.
  • Mais c'est déjà trop tard.
  • La vapeur disparaît, l'essence se développe.

 

acteur nucléaire:

  • En 1956, plusieurs techniques se concurrencent avec chacune ses avantages.
  • En octobre 1957, les soviétiques lancent Spoutnik.
  • Eisenhower veut un réacteur le plus vite possible.
  • Le plus avancé du moment se trouve sur les sous-marins nucléaires.
  • C'est le réacteur à eau légère.
  • C'est lui qui a été développé.

 

Non-Linéaire

  • Dans un système linéaire, le tout est égal à la somme des parties.
  • Il sont représentés par une équation linéaire, une droite.
  • En théorie non-linéaire, la somme peut être plus grande que la somme des parties.
  • Le graphe est une courbe.

 

Le son et l'émotion:

  • Le son est linéaire: on reconnaît séparément un violon et un hautbois qui jouent ensemble.
  • Par contre, l'émotion perçue peut être beaucoup plus grande que celle obtenue avec chacun des instrument.

 

 

Robinet:

  • À peine ouvert, on observe le goutte à goutte: pop-pop-pop-pop
  • Un peu plus ouvert, les gouttes peuvent prendre un rythme particulier: POP-pop-POP-pop
  • Bientôt, avec l'ouverture progressive du robinet, le rythme passera à 4, 16, etc.
  • Le rythme deviendra si grand, qu'il ressemblera à un phénomène aatoire:
  • le chaos.

 

 

Découvreurs:

  • Entre la théorie et l'expérimentation, il y a la simulation

 

Quark:

  • Gell-Mann invente l'idée du quark

 

Big-Bang:

  • George Gamov, un de ceux qui propose la théorie du Big Bang

 

Mécanique quantique:

  

Projet Manhattan:

  • Robert Oppenheimer, Enrico Fermi, Niels Bohr, John Von Neumann, Hans Bethe, Richard Feynman, Eugène Wigner.

 

Darwin:

  • Sélection naturelle
  • Évolution pour survivre
  • Une probabilité de passer ses gènes à la génération suivante
  • L'équilibre est un point final

 

 

Néo-Darwin:

  • Auto-organisation.
  • L'apprentissage par la récompense (nourriture, sensation...)
  • Adaptation par feed-back.
  • Une aventure pleine de surprises

 

Neuronique:

 

 

John Maynard Smith:

  • Travaux sur l'évolution dynamique des systèmes.
  • Il utilise la théorie des jeux pour expliquer la coopération et la compétition entre espèces.

 

 

 

Théorie des Jeux,

  • Un théorème dit:
  • dans un jeu fini à somme nulle de deux joueurs, comme les échecs,
  • il y a une solution optimale.
  • Claude Shannon, le père de la théorie de l'information, a estimé que le nombre de mouvement au jeu d'échecs est 10120 , nombre si grand qu'il défie toute comparaison

 

Langages de Programmation

  • Mi 1950's: arrivée des langages de programmation

 

Von Neumann:

  • Son architecture de calculateur est toujours la base des ordinateurs modernes

 

Mathématiques Abstraites:

  • École Bourbaki:
  • les mathématiques sont abstraites et ne doivent jamais être illustrées.
  • Les mathématiques doivent s'éloigner de toute interprétation concrète.

 

 

-Ý-   SYSTÈME COMPLEXE ADAPTATIF

 

Complexe adaptatif

1.     Les commandes sont dispersées; il n'y a pas de maître; la seule attitude cohérente du système provient de la compétition et de la coopération

2.     Il y a de nombreux niveaux d'organisation. Un élément d'un niveau sert de brique de construction du niveau plus élevé

3.     Ces systèmes apprennent à se réorganiser selon ce qu'ils rencontrent dans leur environnement

4.     Ils anticipent

5.     Ils font des prédictions

6.     Ils sont actifs et se déclenchent selon l'environnement

7.     Ils ont des niches de fonctionnement

8.     Ils sont toujours en transition, en recherche du nouvel équilibre

  

-Ý-   TRANSCENDANCE

Mélodie du Monde

Grâce à la science,

la connaissance de l'univers est désormais achevée

Marcellin Berthelot - il y a un siècle

  

Depuis,

la complexité, le chaos, le hasard

sont arrivés!

  

Les trois voies du hasard,

 Événement historiques et contingents

Astéroïdes, il y a 65 millions d'années, disparition des dinosaures et développement des mammifères

Théorie quantique

Laalité est décrite en termes de probabilités

Phénomènes chaotiques

Introduisent l'imprévisible dans la vie de tous les jours

  

Le monde est plutôt soumis à

la subtile dialectique de la nécessité et du hasard:

Nécessité

Hasard

Harmonie

Chaos

  • Les lois de la physique

·  Engendre le fouillis, la complexité

·  Déterministe

·  Exubérant de créativité

·  Monde ordonné, mécanique,

·  Monde interdépendant, indéterminé,

·  Fragmenté

·  Holistique (qui forme un tout)

·  Théorie de Newton

·  Théorie du chaos

 

La nature joue du jazz, elle improvise autour d'un thème musical.

La nature brode et crée de la complexité autour des lois physiques

  

Voir 0,05 Lune

 

 -Ý-   AUTO-ORGANISATION

La seconde loi de la thermodynamique dit que

le désordre (l'entropie pour les savants) doit croître

  

  • Le désordre nous envahit inéluctablement.
  • Les choses se détruisent et disparaissent.
  • La probabilité qu'un jeu de cartes mélangées soit ordonné est infinitésimale.

 

  • Alors comment expliquer l'organisation et la complexité du monde, du monde vivant en particulier?
  • Au lieu d'aller vers la stérilité et le désespoir, le monde va vers la créativité et l'espérance.

 

  • Comme si le désordre général allait encore plus vite, pour compenser l'ordre créé
  • et, ainsi, satisfaire la loi de la thermodynamique.

 

 

  • Les scientifiques n'expliquent pas ce principe d'auto-organisation,

o    cet élan vital (Henri Bergson),

o    cette cause finale (Aristote),

  • ce principe organisateur qui tend vers un stade final de communication avec Dieu (Teilhard de Chardin 1881- 1955 et son point Oméga)

 

  • L'apparition de la vie dépend, en effet, d'un réglage extrêmement fin des lois de la nature et des conditions initiales de l'univers.
  • Le hasard est un élément fondamental de la croissance de la complexité.
  • Mais en est-il la suprême instance?
  • Alors, je pense que je suis croyant, mais... je ne sais pas en quoi!

(Hubert Reeves)

  • Harmonie, symétrie et beauté des choses du monde ne peut pas être le seul fait de la chance.
  • Nous devons postuler l'existence d'une cause première qui a réglé l'univers dès son début.

(Trinh Xuan Thuan)

 

 

-Ý-   TAS DE SABLE

 

C'est en 1981

que les scientifiques tchèques, J. Schmid et J. Novosad,

découvrent que la pression dans un tas de sable

n'est pas celle que l'on imagine.

 

 

À la base

la pression maximum n'est pas exercée au centre,

mais se trouve localisée sur une couronne autour du centre.

 

 

  

 

 


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