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Automates cellulaires : repenser la science ?

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Un exemple d'automate cellulaire. A partir d'une série de cellules (ligne du haut), colorées soit en blanc, soit en noir (au départ, une seule est ici noire - on peut la faire correspondre en pensée avec une cellule initiale encadrée de deux zones non peuplées de cellules), et de règles d'évolution, sont déterminées les lignes suivantes correspondant à l'état du système après application de n fois la règle à la ligne n+1 en partant du haut.
Au printemps 2002, Stephen Wolfram publie un ouvrage de plus de 1000 pages (dont un tiers de notes), fruit d'une décennie de recherche solitaire en marge de tout environnement universitaire. Le livre s'intitule, très immodestement, A New Kind Of Science ("un nouveau type de science").

Son sujet est ambitieux : Wolfram propose en effet d'abandonner la description des sciences par les sacro-saintes mathématiques, pour privilégier au contraire les programmes simples ! Précisément, Wolfram part de ses propres constatations autour des "automates cellulaires", des objets un peu étranges qui désignent des systèmes évolutifs constitués d'éléments de base semblables et obéissant à des règles élémentaires, ces règles pouvant autoriser la "division" ou la "disparition" de l'un des éléments.

En étudiant leurs propriétés, il s'aperçoit que certains d'entre eux engendrent de la complexité, alors qu'on pouvait penser qu'un système complexe ne germerait qu'à partir de règles elles-mêmes complexes.

Wolfram s'attache ensuite à montrer (sans convaincre pleinement toutefois) qu'une très grande variété de phénomènes biologiques et physiques peuvent être décrit par l'évolution d'un automate cellulaire approprié, ou d'un autre type de programme simple similaire (évoluant à partir d'un état initial suivant des règles précises).

Dans la plupart des cas, cette évolution ne peut être déterminée, en pratique, qu'à l'aide de l'informatique et ses possibilités de calcul. Les thèses de Wolfram placent ainsi (implicitement) l'outil informatique comme le révélateur privilégié des mécanismes sous-jacents à la complexité du monde.
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