Comment le cerveau absorbe-t-il des concepts "postclassiques"

Les poils du chat de Schrödinger vous donnent des démangeaisons ? La perspective d’un univers holographique vous met à plat ? L'explication de la double fente vous entre par une oreille et sort par l’autre (à moins que ce ne soit les deux) ? Pourquoi les concepts de la nouvelles physique nous sont ils aussi obscurs, alors que ceux de la mécanique newtonienne peuvent aisément se comprendre ?

Limitation intrinsèque de notre cerveau ou difficile transformation de notre culture ? Pour certains la messe est dite : l’être humain est un primate de la savane, et la compréhension de l’univers dans sa totalité lui est à jamais exclue. C’est l’opinion de l’astrophysicien Martin Rees, pour qui : « Peut-être certains aspects de la réalité sont-ils intrinsèquement au-delà de nos capacités d’analyse, leur compréhension nécessitant un intellect posthumain – tout comme l’appréhension de la géométrie euclidienne se situe au-delà des possibilités des primates non humains. Certains pourraient objecter qu’il n’existe pas de limite à ce qui est calculable. Mais il existe une différence entre ce qui est calculable et ce qui peut être connu conceptuellement. Quiconque a appris la géométrie cartésienne peut facilement visualiser une figure simple – une ligne ou un cercle, si on lui fournit l’équation correspondante. »

Pour lui pas de doute, une pleine compréhension des mécanismes de la réalité appartient à des posthumains.

Peut être. Mais dans l’attente, il est intéressant de comprendre pourquoi certains concepts ont du mal entrer dans notre tête. Une expérience réalisée à l'université Carnegie Mellon, originalement présentée dans NPJ Science of Learning, et rapportée par Discover Magazine ainsi que par Science Daily cherche précisément à comprendre cela, à l’aide de l’outil favori des neurosciences contemporaines, l’IRM fonctionnelle.

L’étude du fonctionnement du cerveau a déjà montré que lorsqu’on pense à un objet ou un concept, certains patterns neuronaux ont tendance à s’activer. Pour reprendre un exemple classique, si je pense à un marteau, les neurones correspondant à la préhension de l’objet, le mouvementent de frapper avec, se mettent en branle. La plupart des concepts de la physique classique sont en mesure d’être, de la même manière, représentés de façon perceptuelle ou liée à un mouvement. Ainsi, nous disent les auteurs : « Par exemple, alors qu'on ne peut voir directement une force, les physiciens peuvent imaginer "une flèche de force" possédant des taille et direction définies et agissant sur un objet matériel. De même, l'énergie contenue dans un système ne peut être visualisée directement, mais l'idée intuitive d'une quantité conservée mais changeant de forme peut être accessible à l'expérience perceptive humaine. »

Les choses changent lorsque des concepts plus abstraits sont invoqués par la nouvelle physique, comme la relativité de l’espace et du temps, la dualité onde-particule ou la matière noire. Car ils sont bien plus difficilement appréhendés par l’intuition (l’exemple de la matière noire est souvent utilisé dans le texte de Nature, alors que personnellement je ne vois pas trop la difficulté à concevoir cela intuitivement : c’est de la matière, qui est, bon, euh, noire, même si bien sûr cela recouvre quelque chose d'infiniment plus complexe!).

On a donc examiné le cerveau de physiciens, et on s’est rendu compte que ces derniers catégorisaient leurs concepts en fonction d’une série de critères ; comme ce qui est mesurable et ce qui ne l’est pas. Ou ce qui est périodique ou non. Ainsi, nous rappelle Science Daily, les ondes radio ont une périodicité, et le multivers n’en a pas. Ensuite, les neuroscientifiques sont parvenus à prédire à partir du système de catégorisation qu’ils avaient découvert dans le cerveau des physiciens comment tel ou tel concept abstrait allait se manifester chez ces derniers. Et chose importante, lorsqu’on a testé les cerveaux des physiciens soumis à l’expérience, les mêmes circuits s’activaient systématiquement, quelle que soit leur université d’origine, leur nationalité ou leur culture. Cela a des implications en matière d’éducation, comme l’a expliqué Robert Mason, le principal chercheur, dans Discovery : « Cela sonne comme de la science-fiction, mais nous pourrions être en mesure d'évaluer les connaissances des étudiants en comparant leur état cérébral à celui d’un expert exprimant les mêmes connaissances, puisque ces états sont mesurables et cohérents d'un expert à l'autre ? »

L’article de Discovery note aussi une possible corrélation entre notre acquisition de nouveaux concepts avancés et notre compréhension d’une histoire : « Les concepts postclassiques exigent souvent que ce qui est inconnu ou non observable soit mis en relation avec ce qui est déjà compris. Or, ce même processus est souvent nécessaire à la compréhension du déroulement d'un récit ; les régions du cerveau qui s'activaient lorsque les physiciens réfléchissaient à certains concepts postclassiques lors de cette étude s'activaient également lorsque des lecteurs jugeaient la cohérence d'un nouveau segment d'histoire selon une autre recherche. »

 

Que déduire de tout cela ? L'universalité des processus cérébraux mis en œuvre par les physiciens, indépendamment de leurs différences personnelles, tend à prouver que le cerveau humain possède les ressources pour traiter les nouveaux concepts de la même manière que les anciens. Pour résumer, je pense à l'espace-temps de la même manière que lorsque je pense à un marteau. D’ailleurs, l’article de Science Daily précise bien que « lorsque les physiciens traitent des informations sur l'oscillation, le système cérébral qui entre en jeu est celui qui traiterait normalement les événements rythmiques, tels que les mouvements de danse ou les ondulations dans un étang. »

Cela va dans le sens de quelque chose qu’on savait déjà (par exemple avec les neurones de la lecture chers à Stanislas Dehaene) : que les structures archaïques de notre cerveau sont capables de se réorganiser, s’adapter pour affronter des expériences inédites. Ce qu’on savait pour la lecture ne s’arrête pas à celle-ci : notre cerveau peut également s’entraîner à la compréhension des trous noirs, de l’intrication quantique, de l’espace courbe. Nous ne sommes définitivement pas limités à courir dans la savane.

De nouvelles lettres pour l'alphabet du vivant

Ces dernières années, divers chercheurs se sont attachés à agrandir l’alphabet génétique, sur lequel repose la structure de l’ADN, en vue d’en tirer des applications technologiques, mais également (et peut-être surtout) pour comprendre la nature de la vie elle-même.

Le travail a commencé à aboutir en 2014, lorsque Floyd Romesberg (@Romesberglab) se montra en mesure de créer le premier organisme « semi-synthétique » dont l’ADN possède deux bases supplémentaires, surnommées X et Y. En 2017, il a perfectionné son exploit en créant une bactérie E.coli semi-synthétique utilisant ces nouvelles bases pour produire une protéine rendant l’organisme fluorescent, apportant ainsi la preuve qu’une action avait réellement eu lieu.

Perfectionner l’ADN

Un petit rappel de nos cours en biologie peut s’avérer nécessaire. Le code génétique repose sur un alphabet de 4 lettres, couramment notées A, G, C et T. Ces quatre bases s’assemblent en codons de trois lettres seulement : par exemple ACG ou GCT… Il ne peut exister en tout que 64 combinaisons possibles.
Chaque codon produit, de manière indirecte (via une autre molécule, l’ARN, et passage dans le ribosome), un acide aminé spécifique. Les êtres vivants sur terre ne disposent que de 20 acides aminés (certains organismes en produisent un peu plus, 21 ou 22). Les acides aminés sont les constituants de base de macromolécules, les protéines, qui sont les briques de base du vivant.

Ce qu’on appelle un gène est un ensemble de codons produisant ensemble une protéine. Comment l’ADN sait-il s’arrêter, stopper la production d’acides aminés au moment où la protéine est construite ? Il utilise pour cela des codons particuliers, nommés les codons STOP, qui arrêtent au bon endroit la production de ces molécules.

Mais finalement, un alphabet de quatre lettres, c’est très peu. Steven Benner, qui travaille depuis des années sur le sujet, n’est pas impressionné par la beauté de la « double hélice » de l’ADN, nous raconte le New Scientist : « Quand on observe l’ADN, ce qu’on remarque, c’est l’imperfection », explique-t-il. « Nous pensons pouvoir faire mieux ». Le travail de Romesberg, en ajoutant 2 bases X et Y, a permis de faire exploser le nombre de codons disponibles. On est passé de 64 à 216.

Steven Benner a été encore plus loin, puisqu’il a élaboré un alphabet de 12 lettres. Mais contrairement à Romesberg, son travail est plus théorique. Il n’a en effet pas encore placé ses nouvelles bases au sein d’une créature vivante.

De son côté, le magazine Quanta nous rappelle qu’il existe d’autres manières de modifier la structure du code génétique sans pour autant ajouter de nouvelles bases. George Church, par exemple, travaille sur les codons redondants (qui codent le même aminoacide) afin de rendre ces derniers capables de générer de nouvelles molécules, non standards. Jason Chin, un biochimiste britannique cherche lui à « fabriquer » un ribosome susceptible de lire des séquences de quatre lettres et non plus seulement trois.

Quel peut être l’intérêt de ces travaux sur l’ADN ? Les applications sont multiples et concernent surtout l’industrie et la médecine. En effet, cela peut nous permettre de coder de nouvelles protéines aux potentialités inédites. Par exemple, en chimie, on pourrait élaborer de nouveaux catalyseurs.

De son côté Romesberg créé sa propre compagnie, Synthorx qui travaille sur un médicament contre le cancer, nous apprend The Economist. La protéine concernée est l’interleukine 2, une molécule qui a la capacité d’attaquer les tumeurs, mais qui dans le même temps se révèle terriblement toxique pour l’organisme. L’interleukine 2 s’associe aux lymphocytes (les cellules du système immunitaire) par trois sites, nommés respectivement alpha, bêta et gamma. Problème, la liaison avec le site alpha est responsable de la toxicité du produit. Mais celle-ci peut être bloquée par des molécules de polyéthylène glycol (abrégé PEG). La question est : comment attirer ces molécules PEGS ? C’est ici qu’entrent en jeu les bases artificielles de Romesberg. Grâce à celles-ci les PEGS viennent s’attacher spontanément à l’interleukine 2, bloquant l’association avec le site alpha. Le nouveau produit a été testé avec succès sur des souris et The Economist précise que Synthorx a demandé l’autorisation de tester son nouveau produit sur les humains.

Pourquoi un alphabet si restreint ?

Mais l’intérêt de ces nouvelles versions de l’ADN n’est pas uniquement médical et technologique. Ce domaine est l’illustration d’un phénomène courant, mais qu’on a tendance à trop souvent oublier : l’interaction de la technologie et de la recherche fondamentale. En effet, ces prouesses technologiques nous permettent de mieux nous poser la question de l’origine de la vie.

Ainsi, est-ce une si bonne idée de multiplier les bases et les codons ? Pourquoi la vie s’est-elle contentée d’une structure aussi limitée ? Une question à laquelle Jordana Cepelewicz, dans le magazine Quanta a cherché à répondre.

En fait, ce système est remarquablement solide et résilient, et rien ne dit que des alphabets plus compliqués se révéleraient plus efficaces. En effet, on l’a dit, il y a 64 codons pour 20 acides aminés. Cela implique naturellement que plusieurs codons produisent le même acide. Mais la plupart du temps, les différents codons ne divergent que sur leur troisième position, par exemple, continue encore l’article de Quanta, l’acide glutamique, codé à la fois par GAG et GAA.

De plus lorsque deux codons partageant deux bases en commun produisent un résultat différent, les deux acides en question possèdent souvent les mêmes caractéristiques chimiques.

Cela rend un tel système bien plus résistant aux mutations.

Selon certains chercheurs, continue le magazine, un alphabet de 6 bases ou plus se révèlerait beaucoup moins stable : les mutations seraient trop nombreuses. C’est d’ailleurs le cas avec les créations de Romesberg. Elles se reproduisent moins bien et possèdent effectivement un plus fort taux de mutations.

Un chercheur en biologie computationnelle, Stephen Freeland, a essayé de comparer l’actuelle séquence de 20 acides aminés à la base des protéines avec une multitude d’autres combinaisons des mêmes types de molécules, choisies aléatoirement. Il s’avère qu’effectivement, notre alphabet de 20 lettres (généré par l’alphabet encore plus réduit de 4 lettres de l’ADN) s’avèrerait plus efficace qu’un million d’autres combinaisons testées.

Ceci dit, cela ne signifie pas que le code génétique soit parfait. En termes darwiniens, cela signifie juste qu’il s’est avéré « suffisamment bon » dans l’espace de solutions proposées par la Terre primitive pour s’imposer comme le langage de base de tous les êtres vivants. Une fois cette structure alphabétique de 4-20 lettres suffisamment répandue, cela aurait bloqué l’apparition d’autres combinaisons possibles.

De plus, il n’est pas toujours facile de dire avec certitude que notre code génétique est véritablement optimal. Après tout, souligne Romesberg on ne connaît pas vraiment les conditions de l’apparition de la vie sur Terre, et, poursuit-il, « quand vous ne comprenez pas un problème, il est toujours difficile de théoriser dessus ». Selon le biologiste synthétique Chang Liu, « il est concevable qu’à long terme, le fait de disposer d’acides aminés supplémentaires soit avantageux, ce qui permettrait à l’hôte de s’adapter de manière innovante… Mais ce serait là une toute nouvelle chimie difficile à prédire. »

En tout cas, une chose est sûre. Des expériences comme celles de Benner ou Romesberg, nous offrent la possibilité de réfléchir à la nature de la vie d’une manière moins spéculative qu’auparavant. Comment celle-ci est-elle apparue sur notre planète ? A quoi ressembleraient des extra-terrestres, s’il en existe ? Si l’évolution recommençait demain, à partir de la soupe primordiale, suivrait-elle le même chemin ? On peut aujourd’hui, pour la première fois, commencer à se demander comment la vie pourrait être plutôt que de seulement constater ce qu’elle est.

Spéculations sur l'Encyclopedia Galactica

Oubliez le « manuel de la civilisation » de Stewart Brand : c’est une médiathèque municipale, tout au plus. L’effrayante « Singularité » et le remplacement de l’espèce humaine par des intelligences artificielles ? Un petit événement local sans conséquence, tout juste bon pour la rubrique de chiens écrasés. Parfois il faut savoir prendre un peu de hauteur, pas vrai ?

L’un des thèmes les plus classiques de la SF est celui de l’Encyclopedia Galactica, un document qui serait le compendium de toutes les connaissances des civilisations d’une galaxie (le Guide du voyageur galactique de Douglas Adams en est une version, la plus « fun », sans doute possible). Les choses deviennent intéressantes si on s’empare de cette idée fictionnelle et qu’on commence à la prendre au sérieux, à en faire objet de philosophie. Cela nous amène à nous demander ce qu’est une civilisation, comment l’intelligence et la connaissance peuvent se développer sur des laps de temps immenses, et quelle est la place de l’humanité au sein de la « grande histoire » comme on l’appelle maintenant (la « Grande histoire » est une expression de l’historien David Christian pour designer un courant historiographique qui intègre l’histoire de l’humanité dans le contexte plus global de l’histoire de la Terre et même de l’univers).

Cette « philosophie fiction », c’est précisément à cela que s’est livré Nick Nielsen dans le blog Centauri dreams qui se consacre aux spéculations sur le voyage interstellaire.

D’où vient l’idée de l’Encyclopedia Galactica ? Pas d’un roman, semblerait-il, mais plutôt du célèbre Carl Sagan qui imaginait ainsi une telle institution dans sa série Cosmos : « Imaginez un ordinateur galactique énorme, un dépôt plus ou moins mis à jour des informations sur la nature et les activités de toutes les civilisations de la Voie Lactée, une grande bibliothèque de la vie dans le Cosmos. »

Sagan était convaincu que la galaxie devait contenir un grand nombre d’espèces intelligentes. A noter cependant, remarque Nielsen, que l’idée d’une multitude de civilisations spatiales est envisageable même s’il s’avère que nous sommes, au jour d’aujourd’hui, seuls dans l’univers. On peut très bien imaginer que dans un lointain avenir la race humaine essaime un peu partout dans la galaxie, chacune de ses colonies se développant séparément en oubliant ses origines, jusqu’au jour ou elles se rencontrent à nouveau (à noter que ce n’est pas une idée neuve : un épisode de Star Ttrek New Generation évoque justement cette hypothèse pour expliquer le fait que la plupart des races rencontrées par les héros soient humanoïdes, justifiant ainsi le bas prix des effets spéciaux). Mais quelle serait la structure d’une telle encyclopédie ? Commet stocker un savoir universel concernant une multitude d’intelligences ?

Deux modèles sont en fait possibles. L’un est un système unidirectionnel. Une civilisation se contente d’envoyer ses propres connaissances à l’espace infini, dans l’espoir qu’une autre pourra tomber sur ces messages et en faire bon usage : c’est l’idée qui est derrière le projet SETI.

L’autre est l’idée d’un « club galactique » et d’un travail collaboratif entre une multitude de civilisations spatiales ayant atteint un certain niveau.
Selon Albert Harrison, professeur de psychologie de l’université de Californie et spécialiste des thèmes du « contact » et du voyage spatial, la théorie du « club galactique » se heurte à plusieurs contradictions. Tout d’abord, rien ne dit que les différentes espèces peuplant le cosmos se poseront toutes les mêmes questions, ce qui rend l’organisation d’un tel corpus improbable. Mais surtout, il manquera des informations sur le déclin et la disparition de certaines des dites civilisations. Or, comme le souligne Nielsen, c’est uniquement lorsque l’histoire est terminée qu’on peut en tirer les informations et les leçons les plus importantes.

Mais pour Nielsen, les futurs « lecteurs » de l’Encyclopedia Galactica ne seront pas des civilisations, même très avancées, mais des intelligences qui viendront après les civilisations, lorsque celles-ci se seront éteintes…

Au-delà du « stellifère »

Comment peut-on imaginer un « après des civilisations » ? C’est là que les idées de Nielsen deviennent vertigineuses, car elles nous montrent le caractère fondamentalement local et anthropocentrique de nos spéculations, même les plus extrêmes. En effet, ce nous appelons une « civilisation » au sens commun du terme ne peut se développer qu’au cours d’une période particulière de l’univers que Nielsen nomme l’ère stellifère.

En effet continue-t-il (se reposant sur les calculs des astrophysiciens Fred Adams et Greg Laughlin) cette ère occupe un temps relativement restreint dans l’histoire de l’univers. Celle-ci se diviserait en cinq périodes, comme le montre le graphe ci-dessous : l’ère primordiale, qui vient après le big bang. Le stellifère, notre époque. Suit l’ère de dégénérescence, au cours de laquelle les étoiles se transforment toutes en naines blanches, naines brunes et trous noirs. C’est aussi la période ou les protons vont commencer à disparaître. La quatrième époque est celle des trous noirs, qui sont devenus les seuls dépositaires de la matière dans l’univers. Et vient enfin l’ère sombre, qui se poursuit à l’infini. Très peu de structures matérielles, instables, produites par la rencontre accidentelle d’électrons et de positons (équivalent en antimatière des électrons).

La période stellifère, qui nous concerne et sur laquelle nous réfléchissons presque uniquement, est la plus brève des cinq.

A quoi ressemble une civilisation de l’ère stellifère ? « Nous pourrions grosso modo caractériser les civilisations de l’ère Stellifere comme des communautés d’organismes vivant émergents naturellement de la biosphère, ou les successeurs artificiels de cette vie organique… trouvant leurs origines dans l’organisation sociale et technologique de leurs prédécesseurs biologiques. »

Remarquez la manière dont les organismes biologiques sont mis dans le même sac que leurs éventuels successeurs. La question du remplacement de l’homme par les machines est complètement secondaire lorsqu’on réfléchit sur de telles échelles de temps.

Pour imaginer ces intelligences « post-civilisation », Nielsen se réfère à la notion d’ »intelligence éternelle » emprunté à l’astrophysicien Freeman Dyson (les internautes aguerris le connaissent comme le père de deux « digerati » bien connu : Esther et George Dyson ; les fans de SF ont plus volontiers entendu parler de Freeman Dyson comme étant le créateur du concept de sphère de Dyson, construction hypothétique gigantesque entourant l’ensemble d’un système stellaire et susceptible de récupérer ainsi toute l’énergie du soleil central). Dans un article de 1979, « Time without end : Physics and biology in an open universe« , Dyson a montré qu’une forme d’intelligence pouvait éventuellement se développer dans un univers où la matière et l’énergie deviennent de plus en plus rares ; l’entité en question aurait des pensées de plus en plus sporadiques, de plus en plus lentes, mais pourrait continuer éternellement, en consommant de moins en moins en moins d’énergie au fur et à mesure que l’univers se refroidit. Dans le sens inverse, on pourrait aussi citer les thèses du physicien Frank Tipler, qui repose sur l’hypothèse d’un Big Crunch final, au cours duquel la matière se condense en un point unique. Dans les quelques secondes qui verraient la fin de l’univers pourrait apparaître une entité quasi-divine qui pourrait produire une infinité de pensées en un temps très court, lui accordant ainsi une éternité subjective. Tipler nomme ce phénomène le point Omega, un terme auparavant utilisé par le jésuite Teilhard de Chardin. Mais à l’heure actuelle, l’hypothèse d’un Big Crunch semble improbable, et donc les spéculations penchent plutôt en faveur du scénario de Dyson.

Il se pourrait donc bien que des formes d’intelligence se développent dans un monde de trous noirs ou même à l’extinction de la matière. Mais de telles formes de pensée pourraient difficilement être nommées des « civilisations » au sens où on l’entend aujourd’hui. C’est pour l’éducation de ces entités qu’on pourrait être tenté de créer une Encyclopedia Galactica. Un testament des civilisations de l’ère stellifère, enregistré avant leur disparition.

Une mythologie pour le futur

Ces spéculations peuvent apparaître comme un équivalent moderne des questions byzantines sur le nombre d’anges pouvant tenir sur la pointe d’une aiguille, mais elles sont loin d’être gratuites et sans effet. Elles constituent l’imaginaire mythique de bien des acteurs de la haute technologie d’aujourd’hui. On a vu Elon Musk s’interroger sur le paradoxe de Fermi et l’argument de la simulation. David Deutsch, le père de l’informatique quantique, n’hésite pas lui non plus à envisager des civilisations disposant d’un potentiel gigantesque. Il insiste sur le fait qu’aujourd’hui déjà, l’humanité s’est montré en mesure de créer des phénomènes extrêmes introuvables dans l’univers « naturel » et imagine que dans un futur lointain, la conscience sera en mesure de jouer un rôle fondamental dans les fins dernières de l’univers. Neil Gershenfeld, quant à lui, s’intéresse à la communication avec les animaux dans la perspective d’un contact extra-terrestre…

De même, un mouvement comme le transhumanisme ne peut se comprendre si on oublie cette dimension cosmique et si on le réduit à une réflexion sur les prothèses, les cyborgs ou même l’intelligence artificielle. Keith Henson, une des figures du transhumanisme, a par exemple créé un « club du dernier proton », chargé d’organiser une fête lors de la disparition de la dernière de ces particules ! Et bien sûr, ce genre de réflexions nourrit constamment la « pop culture » dans laquelle baigne les nouvelles générations, comme en témoignent le jeu Beyond Earth (dont Sid Meier envisage déjà une suite dans le milieu interstellaire), le film Interstellar (largement nourri par les recherches scientifiques de l’astrophysicien Kip Thorne) ou des séries TV comme Docteur Who (dont l’un des meilleurs épisodes, « la bibliothèque des ombres« , rejoint d’ailleurs le thème de l’Encyclopedia Galactica).

On ne comprend les acteurs qu’en prenant en compte le contexte dans lequel ils se situent, et cela inclut bien souvent des à priori métaphysiques ou eschatologiques sur le sens de la vie et les fins dernières de l’humanité. C’est pourquoi il est indispensable de saisir ces mythologies qui motivent non seulement des scientifiques, des artistes ou des techniciens, mais aussi (comme le montre le cas de Musk) des entrepreneurs…

 

Programmer la complexité

 

Le vivant, les sociétés, la conscience, les écosystèmes semblent échapper à notre pensée linéaire, classique, issue des travaux de Newton. Ces domaines, dont la compréhension pourrait bien être fondamentale à notre survie, paraissent réfractaires à toute prévision et entrent dans le nouveau champ de la « complexité ». Cela veut-il dire qu’ils se jouent de toute tentative de codage ?

Qu’est-ce que la complexité ?

Si l’informatique « à la papa », celle des bons vieux programmes COBOL qui automatisaient les fiches de paie, semble dominée par le paradigme du contrôle, de l’absence de créativité ou de l’ambiguïté, cela fait bien longtemps maintenant que les informaticiens ont compris que le caractère rigoureux de la programmation informatique n’interdit pas pour autant la surprise ! De fait, l’ordinateur est depuis bien longtemps l’outil favori des explorateurs de la complexité.

Mais d’abord, la complexité qu’est-ce que c’est ? Difficile à dire, car il en existe plusieurs définitions, chacune liée à une théorie particulière. Si par exemple vous référez au chaos, vous définirez la complexité comme la sensibilité extrême aux conditions initiales : autrement dit, pour employer la fameuse expression, c’est ce battement d’ailes de papillon à Melbourne qui finit par déclencher un ouragan à Montréal. D’autres – en s’inspirant des mathématiques fractales – vous diront que la complexité est produite au sein de systèmes autosimilaires (composés de versions d’eux-mêmes). Les adeptes de la théorie des réseaux vous parleront des petits mondes, de l’importance des liens « faibles », de la connectivité d’un système, etc.

Mais la meilleure définition de la complexité, la plus simple, c’est peut-être de dire que le tout diffère de la somme des parties. Lorsque plusieurs éléments d’un système s’associent, des phénomènes imprévus se produisent : on parle alors d' »émergence »…

Il est difficile de prédire l’émergence, mais relativement aisé de la produire. La grande question du prochain siècle sera peut-être de savoir si générer « virtuellement » de l’émergence nous aide à mieux comprendre l’émergence dans le monde réel.

Il y a bien sûr des tas de moyens de chercher à « programmer la complexité » : on peut utiliser de complexes équations mathématiques, plonger dans les big data… Tout cela demande un haut niveau de formation, l’accès à de grosses machines et de puissantes banques de données. Mais l’une des principales manières de créer de l’émergence est à la portée de tous : il s’agit des systèmes multiagents.

Les systèmes multiagents : faire émerger des phénomènes non programmés

Ces programmes sont employés pour simuler des « collectifs décentralisés » comme le sont la plupart des systèmes complexes. Il s’agit de « mini-mondes formels » peuplés d’acteurs : les agents. Ceux-ci sont des petits programmes informatiques dotés d’un certain nombre de propriétés et capables d’actions très simples. On peut les comparer à des fourmis ou des termites. En gros, le programme intégré à un agent ne prend que quelques lignes. Chaque simulation multiagents comprend en général un grand nombre d’agents, et parfois des agents de plusieurs espèces (c’est-à-dire disposant de propriétés et d’actions différentes). Ces agents se déplacent dans un espace constitué par une grille composée de cases. Ces cases peuvent elles aussi posséder certaines propriétés, par exemple héberger des ressources, ou receler des dangers. Les agents peuvent donc interagir avec leur voisin ou avec le « terrain ». Tous les agents d’une même espèce ont le même programme et les mêmes propriétés ; en revanche, les paramètres sont variables. Par exemple, tous les membres d’une espèce pourront posséder une propriété « durée de vie ». Mais celle-ci variera entre 1 et plusieurs « tours »…. Ce paramètre pourra changer en fonction de l’environnement, des interactions avec les congénères, voire être déterminé par un nombre aléatoire.

Ceux qui travaillent sur les systèmes multiagents cherchent donc à comprendre comment se créent les systèmes complexes. Il ne s’agit pas ici de créer des simulations très élaborées. L’objectif est exactement inverse. Le but consiste à générer un système avec un minimum de règles et de données de base, et de voir ce qui, à partir de ces ensembles minimaux, est susceptible de produire de la complexité. Autrement dit, le « bon » programme multiagents est celui, qui, au départ, en fait le moins. L’intérêt consiste à découvrir le petit nombre de règles susceptible de faire émerger des phénomènes non programmés. Si ces aspects émergents existent dans le monde réel, on dispose alors peut-être d’une piste pour comprendre un phénomène.

Bien sûr, on peut programmer un tel système avec n’importe quel langage, mais c’est loin d’être à la portée du premier venu. En revanche, il existe des langages déjà adaptés à ce genre de travail, et d’une syntaxe assez simple. Ainsi, le Starlogo, créé dans les années 90 par Mitchel Resnick, du MIT. Sous sa forme originale, Starlogo n’est plus utilisé, mais il a donné naissance à deux « enfants » : Starlogo TNG et Netlogo.

La première ambition de Mitchel Resnick était éducative et épistémologique. C’est pourquoi il avait basé son langage sur le Logo, plutôt réservé aux enfants, et qu’il destinait Starlogo aux collégiens. En fait, selon lui, la compréhension même des fonctionnements des systèmes décentralisés nous est tellement étrangère qu’il nous est difficile de penser autrement qu’en termes de commandement et de hiérarchie. Resnick espérait qu’un langage comme Starlogo nous familiariserait dès notre plus jeune âge avec ce genre de phénomènes. Aujourd’hui, Starlogo TNG avec son langage visuel et son imagerie 3D incorpore des éléments de jeux vidéos et conserve le côté « langage pour djeuns » voulu par Resnick.

Netlogo a aussi des possibilités 3D, et certains éléments pouvant aider à créer des jeux vidéos. Mais soyons clairs, Netlogo, plutôt austère, s’adresse de préférence à des chercheurs ou des étudiants.

Un exemple de modèle Netlogo : la relation prédateur-proie

Jeter un coup d’oeil sur la bibliothèque de modèles de Netlogo suffit à convaincre de la large palette de phénomènes étudiés. Certains appartiennent au domaine de la physique, d’autres – peut-être les plus nombreux -, à celui de la biologie ou de l’écologie, d’autres encore aux sciences sociales ou à la psychologie. Vous n’êtes pas obligés de télécharger Netlogo pour jouer avec les modèles. Vous pouvez les visualiser dans votre navigateur.

Examinons par exemple une relation « prédateur-proie », l’un des systèmes complexes les plus simples et les plus classiques.

On crée deux espèces, les moutons et les loups qui se reproduisent et se nourrissent : les moutons mangent de l’herbe, les loups mangent les moutons. Les deux espèces possèdent une variable « énergie » qu’ils dépensent quand ils se déplacent et qu’ils gagnent lorsqu’ils s’alimentent. A intervalles réguliers, les animaux se reproduisent. A ce moment la quantité d’énergie du parent est divisée par deux, et une moitié est offerte au rejeton.

Tous les agents de la simulation possèdent ces points communs, mais il existe des différences entre les loups et les agneaux : on peut leur donner un taux de reproduction spécifique, chaque espèce peut gagner plus ou moins d’énergie. La simulation permet de changer ces valeurs à l’aide de différents boutons de l’interface… Le jeu consiste à faire varier les curseurs pour obtenir un système écologique stable. Les valeurs par défaut conduisent à une triste situation : les loups finissent par exterminer les agneaux, puis meurent de faim à leur tour. Cherchez les solutions optimales ! Lorsque vous aurez épuisé tous les modèles disponibles dans la librairie, vous pourrez alors construire vos propres modèles. Apprendre le code n’est vraiment pas la mer à boire.

Sugarscape : l’économie générative !

Sugarscape est le cas le plus connu d’application des systèmes multiagents aux sciences sociales. Les deux économistes qui en sont à l’origine, Robert Axtell et Joshua Epstein, ont imaginé un « minimonde » peuplé d’agents susceptibles d’accomplir des actes économiques simples. Dans la première version, les « habitants » de ce petit univers se contentaient de ramasser la ressource principale, le sucre, afin d’augmenter leur durée de vie. Puis Axtell et Epstein ont commencé à complexifier leur programme : ils ont ajouté une longévité maximale, des capacités de reproduction et enfin, une seconde ressource, l’épice. Les créatures de Sugarscape avaient besoin des deux aliments pour vivre et se reproduire, mais chaque agent disposait, en fonction de son « ADN », de « préférences » : certains avaient besoin de plus de sucre, d’autres d’épice. Chaque agent pouvait alors troquer avec ses voisins. Axtell et Epstein ont aussi ajouté un mécanisme représentant la culture (les agents préfèrent marchander avec les voisins possédant la même culture, une simple variable numérique qu’ils possèdent en commun). Les résultats obtenus ont été étonnants. Par bien des côtés, ils ont reproduit certains des phénomènes de « l’économie réelle » : des riches s’enrichissent, tandis que les pauvres s’appauvrissent. Et les « prix » n’atteignent jamais l’équilibre, contrairement à ce qu’une vision traditionnelle de l’économie pourrait laisser croire. Comme le dit Eric Beinhocker dans son livre L’origine de la richesse : « Au sein de Sugarscape s’est développé spontanément un ordre complexe, une diversité, une structure incluant ce qui pourrait être interprété (avec un peu d’imagination) comme des tribus, des villes commerçantes, des routes marchandes et des marchés, rien de tout cela n’ayant été programmé. » Pour Axtell et Epstein, un programme comme Sugarscape nous ouvre sur une nouvelle conception de la méthode scientifique : la « science générative ». Pour comprendre un phénomène, expliquent-ils, « faites le pousser » !

Vous trouverez plusieurs versions de Sugarscape dans la bibliothèque de modèles de Netlogo, malheureusement limitées aux premières phases du programme (avec le sucre uniquement). Il existe aussi un modèle « non officiel » plus complet, qui utilise toutes les règles, sauf le combat.

Les automates cellulaires, une alternative

Un système multiagents tel qu’implémenté par Netlogo est donc quelque chose d’extrêmement formel. Il est pourtant possible de travailler de manière encore plus abstraite avec les automates cellulaires. Ici, il n’y a plus d’agents se déplaçant dans un espace, il ne reste plus que l’espace lui-même. Celui-ci est divisé en plusieurs « cellules » qui peuvent prendre un aspect ou un autre (en fait, changer de couleur) selon « l’état » de leur voisin. Contrairement aux agents, les « cellules » n’ont donc aucun programme, aucune variable interne, aucune « mémoire ». Pourtant, il est possible là aussi de voir émerger des structures très complexes.

Le plus connu des automates cellulaires est le jeu de la vie de John Conway. Les règles sont très simples : les cellules peuvent être mortes ou vivantes, c’est à dire éteintes ou allumées. Une cellule « nait » si elle possède trois voisines vivantes. Elle meurt si elle a plus de trois voisines « allumées » ou si elle en possède moins de deux.

Lorsqu’on lance le jeu de la vie, on « allume » aléatoirement certaines cellules de la grille, et on laisse tourner pour voir ce qui se passe.

Malgré la simplicité apparente de ce programme, une véritable ménagerie ne tarde pas à apparaître : par exemple des planeurs, structures qui se déplacent dans l’espace du jeu. Ou des « canons à planeurs » qui créent ces mêmes planeurs… Le jeu de la vie intéresse les mathématiciens depuis sa création en 1970. Il est la démonstration qu’un univers très complexe (et donc des phénomènes du monde réel comme la vie) peut-être généré à partir de règles très simples. Cette vidéo nous montre quelques exemples de la faune susceptible d’apparaître dans le jeu de la vie. Remercions au passage la Wikipédia qui nous signale l’existence dans Google d’un « oeuf de Pâques » qui apparaît lorsqu’on fait une recherche sur « Conway’s Game of Life » : un jeu de la vie s’affiche en arrière-plan sur la page du moteur de recherche !

Grammaire universelle, robots parlants et questions politiques...

 Si un groupe d’êtres humains devait s’opposer à une bande de singes à main nue, qui gagnerait ? se demande le neurobiologiste Mark Changizi dans un article du Huffington Post. A première vue, les humains sont physiquement plus faibles, mais ils pourraient sans doute gagner le combat grâce au langage qui leur permettrait de communiquer. Or c’est justement là qu’est le problème, souligne Changizi : qu’est-ce que le langage au juste ? S’agit-il d’une aptitude innée, élaborée au fil des millénaires par la sélection naturelle ? Et dans ce cas les humains auraient-ils le droit de l’utiliser dans ce combat « à main nue » ? S’il s’agit d’une acquisition culturelle, autrement dit d’une technologie, alors son usage ne devrait-il pas être exclu du combat ? !

 Pour Changizi, le langage est une démonstration de sa théorie du harnessing. Notre aptitude à nous exprimer ne serait pas le produit d’une évolution de notre cerveau, mais au contraire le résultat de la capacité de la culture à s’adapter à nos fonctions biologiques. Le langage serait né de notre aptitude à percevoir les sons de la nature et à les imiter. Pas besoin, donc, d’imaginer avoir besoin de « coder » celui-ci directement dans notre génome.

La théorie de Changizi n’est pas la seule à donner une origine culturelle au langage. Aujourd’hui, les théories de Chomsky sur un fondement purement génétique au langage sont de plus en plus contestées. Qu’il y ait un soubassement biologique à notre capacité à nous exprimer, c’est assez peu douteux : les aires de Broca et de Wernicke, dans notre cerveau, sont spécifiquement liées à l’usage et à la compréhension de la parole. Mais jusqu’où va ce déterminisme biologique ? La grammaire universelle va bien plus loin que cette simple constatation anatomique. Ce n’est pas seulement la capacité au langage qui serait « câblée », mais bel et bien cette grammaire universelle. Problème : cette dernière ressemble un peu à un serpent de mer. On est incapable de la décrire de manière complète, ou même d’en dégager les aspects fondamentaux.

La récursivité est-elle universelle ?

La plus médiatique de ces controverses linguistiques vient sans doute de la théorie de Daniel Everett, un ancien missionnaire qui longtemps vécu au contact d’une tribu amazonienne (y perdant la foi au passage), les Pirahãs, dont la langue, très simple, semble contredire les affirmations de Chomsky sur le langage. En effet, l’un des « universels » propres au langage, selon ce dernier, serait la récursivité : autrement dit il serait possible de créer des phrases en théorie infiniment longues, en utilisant notamment les conjonctions telles que « et », « qui », etc. Si je dis, « Hélène prend le sel », je peux allonger la phrase en disant : « Hélène, qui n’aime pas la nourriture trop fade, prend le sel ». Puis : « J’ai dit qu’Hélène, qui n’aime pas la nourriture trop fade, prend le sel », etc. Une chose, affirme Everett, que le pirahã ne permet pas (A noter toutefois que certains chercheurs affirment tout de même avoir trouvé des traces de récursivité dans la langue pirahã. La querelle n’est donc pas close !). Le pirahã possèderait d’autres caractéristiques exceptionnelles, comme l’absence de système numérique ou de noms précis pour les couleurs. Pour Everett, cela pointe vers une relation forte entre la culture et le langage. Les Pirahãs vivraient dans le moment présent, et ne s’embarrasseraient pas de concepts et de structures syntaxiques inutiles pour eux.

Dans le documentaire « la grammaire du bonheur » (disponible en 5 parties sur YouTube), Everett raconte l’opposition violente qu’il a rencontrée auprès de la communauté des linguistes, certains l’accusant de mener des « recherches racistes ». Pourquoi cette accusation ? Parce qu’il est vrai qu’au cours des siècles précédents, nombreux sont ceux qui affirmaient volontiers que les différences entre les langues pouvaient être considérées comme la preuve de la « supériorité » de certaines cultures sur d’autres. Mais c’est faire un faux procès à Everett, ou même d’ailleurs à son « ancêtre » Whorf, puisqu’il ne s’agit pas pour eux d’établir une hiérarchie quelconque entre les cultures, mais au contraire de montrer que chacune d’entre elles est susceptible de traduire une vision du monde intéressante et respectable.

Quand les robots s’en mêlent

Une conception culturelle du langage apparaît aussi lors d’expériences avec les machines. On a déjà parlé des recherches de Luc Steels, fondateur du Sony Computer Science Laboratory de Paris (où sont également passés Frédéric Kaplan et Pierre-Yves Oudeyer), et décrit son travail sur le langage des robots.

Pour Steels, ces expérimentations suggèrent elles aussi une origine culturelle et non génétique des langues :

« Il y a beaucoup de linguistes, Chomsky par exemple, qui croient que la pensée est arrivée en premier et que le langage est un moyen d’extérioriser cette dernière. Mais je pense que ce n’est pas exact, qu’il s’agit d’un processus de coévolution. Si je veux cette bouteille, il y a une pensée, un désir, donc quelque chose se passe dans le cerveau. Mais c’est alors qu’intervient le langage, qui aide à réfléchir, à former de nouvelles pensées. Le langage est donc un important moyen pour forcer l’autre à adopter certaines significations. Si je demande la bouteille rouge et que vous me donnez la bleue et que je vous dis « Ce n’est pas celle-là », je vous encourage à faire une distinction de couleur entre le rouge et le bleu. Et je dis «encourager» parce qu’il y a des cultures qui n’utilisent pas les couleurs au sens propre du terme. Elles peuvent utiliser la luminosité, ou utiliser des mots qui signifient quelque chose de plus diffus, comme «c’est vivant». Donc je pense qu’on a affaire à une coévolution, dans le sens où le langage force l’autre à adopter et à partager des catégories, qui sont les matériaux de construction de la pensée. Et une fois que vous possédez une syntaxe et une grammaire, vous pouvez commencer à formuler et communiquer des pensées plus complexes. »

La double vie de Noam Chomsky

En fait, on peut définir les théories de Chomsky comme une sorte de platonisme ou de cartésianisme : le langage est pour lui dépourvu de tout lien possible avec les sciences sociales ou l’anthropologie, c’est une pure structure mathématique et logique. Comme le dit un autre de ses adversaires, Georges Lakoff, dans une interview pour Edge, Chomsky « considère que la syntaxe est indépendante de la signification, du contexte, des connaissances accumulées, de la mémoire, des processus cognitifs, de l’intention de communiquer et de quoi que ce soit en rapport avec le corps ». En fait, pour Chomsky, les choses vont encore plus loin : selon lui le langage ne serait pas à l’origine un processus de communication, mais un moyen d’organiser ses pensées. Et ce serait une chose trop complexe pour avoir évolué via la sélection naturelle. Le langage ne pourrait être que le produit d’une mutation brutale (d’autres chercheurs, comme Steven Pinker cherchent aujourd’hui à combiner les thèses de Chomsky avec la théorie de la sélection naturelle).

La linguistique chomskienne est donc à l’opposé des recherches sur « l’esprit incarné » menées actuellement en sciences cognitives (et dont les expériences avec les robots de Steels ou Oudeyer sont un exemple). Mais pourquoi un tel goût pour l’abstraction ?

C’est la question que pose l’anthropologue Chris Knight dans son récent ouvrage Decoding Chomsky. Selon lui, cela peut être compris lorsqu’on examine la double carrière du célèbre linguiste : d’un côté auteur des théories sur la nature du langage, d’un autre activiste de gauche aux opinions souvent extrêmes.
A noter que Knight et Chomsky sont en fait plutôt du même bord politique. Knight s’est même fait virer de son poste universitaire pour avoir organisé un meeting alternatif à la tenue du G20 de Londres, en opposition avec sa hiérarchie. Une péripétie que Chomsky n’a jamais connue au MIT, comme le rappelle ironiquement le site Brooklyn Rail.

Et c’est peut-être là qu’est le problème, continue Knight. Chomsky l’anarchiste travaillait au sein d’une institution, le MIT, financé essentiellement par l’armée. Comment concilier son activité professionnelle et son militantisme ? Il était important de séparer les deux radicalement, de faire de la linguistique une recherche « neutre », comme l’explique le New Scientist :

« Chomsky a construit un modèle idéalisé de langage, dépouillé de son tissu social et retiré des mains des anthropologues qui avaient traditionnellement fourni les données linguistiques. «Si le langage pouvait être réduit à une pure forme mathématique – dépourvue de signification humaine – son étude pourrait être poursuivie sans passion», observe Knight, «comme un physicien pourrait étudier un flocon de neige ou un astronome une étoile éloignée». »

Que Knight ait raison ou tort, cela montre que la linguistique est très loin aujourd’hui d’être une science neutre, séparée des passions sociales et politiques.

Premier contact, un film sur l'hypothèse Sapir-Whorf

 

Le film de Denis Villeneuve, Premier Contact, inspiré d’une nouvelle de Ted Chiang, « Histoire de ta vie » (que l’on trouve dans le recueil La tour de Babylone), renoue avec la tradition de la science-fiction spéculative reposant sur les idées plutôt que sur l’aventure et les effets spéciaux. La vraie SF, quoi !

En fait, le langage fascine depuis longtemps les auteurs de récits d’anticipation. Dans son célèbre roman Le Monde des non-A, A.E Van Vogt se fait le champion de la sémantique générale d’Alfred Korzybski, pour qui la façon dont nous organisons notre langage influence profondément notre approche de l’environnement. Dans son récit Demain les chiens, Clifford D.Simak imagine le « juwainisme », une méthode linguistique grâce à laquelle chacun peut pénétrer profondément les points de vue d’autrui, abolissant par là-même toutes les sources de conflit. Ou encore, dans Les Langages de Pao, Jack Vance invente une société transformée par une multiplication de nouveaux langages, chacun adapté spécifiquement à un corps professionnel. Et comment ne pas mentionner 1984 et sa « novlangue » ?

Le retour de l’hypothèse Sapir-Whorf

Dans la nouvelle de Chiang et dans le film dérivé, les extraterrestres utilisent un double système linguistique : l’un oral, « l’heptapode A », suit un ordre linéaire, la parole se déroulant forcément dans le temps. Mais, l’autre, leur langage écrit, l’heptapode B, est tout différent. Il repose sur un ensemble de concepts présentés simultanément, sur une forme circulaire. Comme le dit l’héroïne, Louise Banks, dans l’histoire de Chiang : « Mon esprit campait sur la symétrie inhérente des sémagrammes, lesquels me semblaient plus qu’un langage : des mandalas. Ainsi je méditais sur le caractère interchangeable des prémisses et des conclusions. Il n’y avait pas de direction implicite à l’articulation des propositions, de « cheminement » précis ; tous les éléments d’un raisonnement étaient aussi puissants, tous possédant la même importance. » La raison de cette simultanéité est la conception du temps propre aux heptapodes (du nom des extra-terrestres, des céphalopodes appelés heptapodes à cause de leurs sept membres flexibles), pour lesquels la notion de temps, et notamment celle de cause à effet, est très différente de la nôtre. Au fur et à mesure que l’héroïne apprend à écrire l’heptapode B, sa conception de la réalité bascule…

Premier Contact repose donc sur l’idée que la langue que nous parlons (ou, dans ce cas, écrivons) a un impact réel et profond sur notre compréhension du monde. Pensons-nous vraiment comme nous parlons ? Ou le langage ne sert-il qu’à interpréter une pensée qui existe avant même sa formulation en mots ? Et les différentes langues humaines véhiculent-elles différents types de cognition ? Le débat n’est pas neuf. Mais il a pris une tournure particulière au XXe siècle, avec ce qu’on appelle l’hypothèse Sapir-Whorf. Edward Sapir était un anthropologue et linguiste américain qui a inspiré l’idée selon laquelle le langage était une construction culturelle, qui non seulement reflétait, mais également conditionnait notre rapport au monde. Toutefois, c’est surtout Benjamin Lee Whorf, qui, au cours de sa courte vie (il est mort à 44 ans), tenta d’accumuler les preuves de cette théorie, en se basant notamment sur les langues amérindiennes, notamment le Hopi. Il affirmait que ces derniers avaient une conception différente du temps et que la notion de passé, présent et futur au sens où nous les concevons leur était étrangère – comme pour les heptapodes !

Dans les années qui suivirent, l’hypothèse a été rejetée. Parfois violemment. Comme le soulignent Dedre Gentner et Susan Goldin-Meadow, en introduction de leur ouvrage Language in Mind : « Depuis deux décennies, l’hypothèse selon laquelle le langage peut influencer la pensée – généralement connue sous le nom d’hypothèse whorfienne – a connu un grave discrédit. Admettre toute sympathie ou même de la curiosité pour le sujet équivalait à passer pour un simplet – ou un cinglé ». En linguistique, aujourd’hui, c’est plutôt la thèse de Noam Chomsky qui prévaut. Notre faculté linguistique serait câblée dans le cerveau, et les différents idiomes existant sur la planète seraient des variations d’une grammaire universelle, elle aussi d’origine fondamentalement biologique. Impossible donc qu’une culture soit influencée par la langue parlée.

Depuis quelques années, le pendule tend à pencher dans l’autre sens. Les théories de Chomsky sont de plus en plus violemment contestées, et on découvre qu’au moins sur certains aspects, comme la perception des couleurs, les idées de Whorf semblent confirmées, du moins de manières limitées. Il semble bien aussi que l’usage d’une langue plutôt qu’une autre tende à modifier certains aspects de notre personnalité. Pour exemple les études effectuées par Susan Ervin-Tripp, qui étudia les réponses à des questionnaires adressés à des bilingues anglo-japonais. Il s’agissait de compléter des phrases telles que : « les véritables amis devraient… ». Les sujets répondaient « être francs » quand le questionnaire était en anglais, et « s’aider mutuellement » lorsque ce dernier était en japonais. Lors d’une autre autre étude menée par Viorica Marian et Margarita Kaushanskaya, à l’Université Northwestern, on a demandé à des sino-américains de donner l’exemple « d’une statue avec le bras levé, regardant l’horizon ». Lorsque l’entretien était mené en anglais, ils citaient la statue de la Liberté. Quand ils devaient répondre en chinois, ils optaient pour la statue de Mao.

Le langage influence-t-il la pensée ?

Le linguiste Guy Deutscher, dans son livre Through the language glass, suggère de remplacer l’hypothèse Sapir-Whorf par ce qu’il nomme le principe de Boas–Jakobson, moins limitant que l’hypothèse Sapir-Whorf. Cette dernière insistait en effet sur l’idée que les locuteurs d’un idiome donné seraient incapables de comprendre certains types de concepts. L’idée de Deutscher est, qu’au contraire, certains langages insistent sur des points spécifiques en obligeant leurs locuteurs à exprimer ce que d’autres passent sous silence. Cela peut leur donner une perception accrue de certains phénomènes. Mais ils ne sont pas pour autant limités cognitivement de façon définitive. En apprenant une langue supplémentaire, ils se révèlent tout à fait capables d’employer de nouveaux concepts. Pour exemple, les usagers des langues dites « allocentrées ». Celles-ci ne disposent pas de coordonnées spatiales relatives, telles que devant, derrière, à gauche, à droite. Elles expriment uniquement les coordonnées absolues, tels le Nord, l’Est l’Ouest et le Sud. Cela donne des conversations intéressantes, comme celle qu’a eue cet anthropologue cité par Deutscher, auquel un aborigène conseilla de « regarder la grosse fourmi au Nord de son pied ». Selon Deutscher, les membres des populations utilisant ce genre de langage sont capables de se repérer plus aisément où qu’ils soient : dans le noir, dans une grande ville, ils savent spontanément où est le Nord. Sont-ils pour autant incapables de comprendre les concepts de gauche ou de droite, d’avant et d’arrière ? Pas du tout. Il leur suffit de les apprendre, par exemple si on leur enseigne le français ou l’anglais, et ils les manieront aussi bien que nous.

Big Think nous présente à ce sujet les travaux de la psychologue et neuroscientifique Lera Boroditsky tel qu’elle les a exposés dans une longue interview pour Edge. Jusqu’où, s’est-elle demandé, cette vision allocentrée de l’espace possède-t-elle un impact sur d’autres représentations, notamment celle du temps ? Pour savoir cela, elle a élaboré une expérience avec des aborigènes australiens, les Kuuk Thaayorre, un de ces peuples disposant justement d’une langue « allocentrée ». Elle a montré à ses sujets une série de photos à placer dans l’ordre chronologique : comme un homme passant par les âges de la vie. Les Kuuk Thaayorre ordonnèrent les images de l’Est vers l’Ouest. Autrement dit, précise Big Think, les images allaient de la gauche à la droite s’ils faisaient face au Sud, et l’inverse s’ils regardaient le Nord. Cela laisse à penser que leur vision du temps est également liée à leur conception de l’espace.

Dans Edge, elle revient sur l’influence que peuvent avoir les « structures de la métaphore » sur notre approche des choses. Par exemple, dit-elle, les Anglo-Saxons (et aussi, les Français) ont tendance à utiliser une référence à la longueur pour définir le temps, tandis que les Grecs et les Espagnols y voient plutôt de la quantité. Ainsi nous disons : un discours très long, ou un laps de temps très court, alors que les Espagnols et les Grecs préfèrent utiliser les adjectifs, « petit » et « grand ». Cela a-t-il des conséquences sur la perception ? Apparemment oui. Si on présente à un Anglo-Saxon (ou sans doute un Français) une ligne longue sur écran, il aura tendance à penser qu’elle restera plus longtemps affichée qu’une autre, plus courte. Tandis qu’un Grec ou un Espagnol croira plutôt qu’un grand récipient restera visible plus longtemps qu’un autre plus petit.

Au-delà de ces expériences diverses, c’est aussi au plan théorique que l’idée d’une grammaire universelle est mise en cause. Et cela relance, une fois de plus l’éternel débat entre nature et culture…

Langues artificielles: séries TV et philosophie

 

Pourquoi se lancer dans l’entreprise folle de créer une langue de toute pièce ? Cet étrange passe-temps peut avoir des motivations philosophiques, voire politiques (comme ce fut le cas avec l’espéranto)… mais depuis l’avènement de la fantasy, des jeux de rôles, ce peut être aussi une pure activité ludique. Récemment, avec le succès de films et séries télévisées comme Game of Thrones ou Premier Contact, c’est même devenu un job assez lucratif !

David Peterson (@dedalvs, Wikipédia) est l’une des figures les plus en vue de cette communauté de créateurs de « conlangs », (pour constructed languages) comme on les appelle. Il est le créateur du Dothraki et du Haut Valyrien pour Game of Thrones (signalons que Le Dothraki facile, guide de conversation, vient de paraître en français). Dans son livre The art of language invention, il donne les clés de son travail, mais se penche également, dès l’introduction, sur l’histoire de la communauté des « conlangers » et notamment sur le rôle d’internet dans sa genèse.

Le rôle des communautés en ligne

Bien entendu, J.R.R Tolkien, l’inventeur du conlang moderne, vivait bien avant la naissance du Réseau. Mais son travail restait peu connu et marginal. Outre Tolkien, il existe quelques autres exemples de conlangs élaborés lors des années pré-internet comme le klingon, créé au début des années 80 par le linguiste Marc Okrand dans le cadre du film Star Trek 3 : à la recherche de Spock. Mais jusqu’à récemment, la plupart des oeuvres de fantasy ou de SF se contentaient d’aligner des borborygmes sans structure et les faire passer pour un langage. Peterson cite à ce sujet l’exemple du dialogue entre Leia et Jabba dans le retour du Jedi : »Yaté. Yaté. Yotó », ce qui signifie, selon les sous-titres : « Je suis venue pour la prime sur ce wookie ». Ce à quoi Jabba lui répond qu’il sera prêt à lui en donner 25000 unités. Leia lui répond alors : « Yotó, Yotó », soit à peu près la même chose que précédemment, mais cette fois pour lui signifier « 50 000, pas moins« . Et la conversation de se continuer à coup de Yaté, yotó…

Les choses commencent à évoluer vers 1974, avec la série Land of the lost et la création d’une langue originale, le paku, imaginé par une linguiste de l’UCLA, Victoria Fromkin, qui devint ainsi la première « conlangueuse » rémunérée pour ce travail !

Mais c’est l’internet qui allait donner le coup d’envoi à l’essor du conlang : en 1991 la première mailing-list Conlang listserv, est mise en place pour réunir des adeptes qui se sont rencontrés auparavant sur Usenet. Comme l’explique Peterson : « Bien que les membres de la liste originale ne l’aient probablement pas réalisé à l’époque, la fondation de Conlang Listserv (…) a été un événement important dans l’histoire de la création de langage (…). Il n’y avait jamais eu auparavant dans l’histoire un lieu où des créateurs de langues pouvaient discuter de leurs stratégies. Pour la première fois, ceux-ci pouvaient comparer leur travail à autre chose que les langues de Tolkien ou l’espéranto et ses nombreux imitateurs. »

Pour la nouvelle génération de conlangers, dont Peterson faisait partie, cette nouvelle communauté changea complètement la nature de l’activité de création. Jusqu’à la naissance de la mailing-list, en effet, chacun travaillait dans son coin en ignorant totalement le travail des autres.

« Imaginez : quel artiste ne regarde jamais que ses propres peintures ? Quel musicien n’écoute jamais que la musique qu’il a composée ? Pourtant, c’était précisément ce que faisaient les conlangers avant 1991. Certains avaient entendu parler de l’espéranto, de Tolkien ou du klingon, mais une majorité croyait être les premiers à créer une langue. Par exemple, je pensais être le premier à imaginer une langue à des fins autres que la communication internationale – et c’était en 2000″.

Attention aux erreurs !

Si le Réseau a contribué à l’essor de la création de conlangs, Peterson insiste aussi sur un autre rôle joué par les réseaux sociaux : la montée de l’exigence du public. Pourquoi en effet se payer le luxe de créer des dialectes sophistiqués pour les employer dans des séries comme Game of Thrones ? Ça coûte du temps et de l’argent, et après tout Leia s’en sortait très bien avec ses yaté yotó, non ?

Le plus drôle c’est que même les commanditaires semblent avoir du mal à comprendre l’importance de la tâche, ainsi que le raconte Peterson à propos d’une séquence de Game of Thrones. En effet, lors du premier épisode de la série, lorsqu’est prononcée la première phrase en Dothraki, Peterson a constaté une terrible erreur ! Alors que le personnage aurait dû dire « Athchomar chomakea », c’est-à-dire « bienvenue » adressé à plusieurs personnes, il a dit : « Athchomar chomakaan », c’est-à-dire « bienvenue » si on s’adresse à une seule personne. Devant la mine déconfite de Peterson, David Beniof, l’un des deux showrunners de la série le consola en lui disant : « si un acteur fait une erreur, qui le saura, à part vous ? ».

Mais pour Peterson, justement, cela n’est pas dit. Tout d’abord, la façon dont nous consommons des médias a changé. On peut regarder une série deux, trois quatre fois ou plus ; des inconsistances non repérables au premier abord peuvent alors apparaître. Ensuite, internet constitue une formidable caisse de résonance.

« Si les acteurs parlant Dothraki, Haut Valyrien, Castithan ou autre, font une erreur, qui le saurait à part le créateur ? Qui s’en soucie ? La vérité est probablement qu’une personne sur mille le remarquera, et parmi celles-ci, peut-être un quart s’en préoccupera. Dans les années 1980, cela ne représentait rien. Dans le nouveau millénaire, cependant, un quart des 0,001 % peut constituer une minorité importante sur Twitter. Ou sur Tumblr. Ou Facebook. Ou Reddit. »

Et d’enfoncer le clou :
« L’un des aspects les plus significatifs de notre nouveau monde interconnecté est qu’internet peut amplifier une voix minoritaire de façon exponentielle. Oui, peu de gens, comparativement parlant, se soucieraient si un acteur commet une erreur lors d’une réplique en conlang. Mais grâce à internet, ces quelques personnes se rencontreront, et quand elles le feront, elles seront capables de faire un bruit énorme. »

Qui possède un langage ?

L’histoire des langages artificiels présente une autre problématique qui nous fait penser à l’internet : celui du rôle de la collaboration, de l’oeuvre collective et les problèmes de propriétés intellectuelles qui y sont inévitablement associés. Et ces questions datent, dans ce domaine, déjà d’un bon siècle. Ainsi, avant l’espéranto, il y avait le volapük, créé en 1879 par Johann Schleyer, un prêtre, qui en aurait eu l’idée lors d’une vision divine dans son sommeil. Le volapük connut un grand succès alors que l’espéranto n’en était qu’à ses débuts. Mais tout se gâta lorsque des utilisateurs, commençant à voir des limites à la création originale, demandèrent à Schleyer d’effectuer des modifications, ce qu’il refusa. Les choses empirèrent lorsque l’académie Volapük dénia à Schleyer le droit de refuser les évolutions du langage. Au final, le volapük se divisa en une série de « dialectes » chacun présentant sa propre version des améliorations. Au contraire, le créateur de l’espéranto, Ludwik Lejzer Zamenhof, offrit son langage à la communauté des utilisateurs, qui par consensus évita la dislocation qui a marqué la disparition du volapük.

Retour au XXe siècle avec l’invention du loglan, le « langage logique » sur lequel James Cook Brown travailla dès 1955 (mais il n’en publia le manuel qu’en 1975) dans le but de tester la valeur de l’hypothèse Sapir-Whorf. Lui aussi voulut conserver les droits sur son idiome, ce qui amena les utilisateurs à en créer une version « open source », le lojban.

Le dernier incident est tout récent et concerne l’un des plus fameux conlangs, le klingon. Or la marque Star Trek est détenue par Paramount, qui s’est montrée très soucieuse de faire respecter sa propriété dans tous les aspects liés à cet univers. En 2014, Alec Peters réalisa, après un financement sur Kickstarter, un film « alternatif » de Star Trek, Prelude To Axanar, ce qui entraîna un procès de la part de Paramount, qui accusa les créateurs du film d’atteinte au copyright sur différents domaines, comme les oreilles pointues des vulcains, le logo de la Fédération… et le klingon.

Problème, cela fait des années que le klingon est lu, écrit, parlé par les geeks de la planète entière. En janvier 2017, la cour de justice estima que le langage n’entrait pas dans le cadre du procès, ce qui fait que son statut reste inchangé (et ambigu) pour l’instant.

Dernier point sur lequel la création de conlang me paraît liée à la culture internet, c’est qu’il s’agit au fond d’une application de l’esprit du DIY. Lorsqu’on lit le livre de Peterson sur l’invention des langages, on découvre qu’il s’agit tout simplement d’un manuel de linguistique, mais présenté de façon ludique et amusante. Cela me semble tout à fait le genre de production que pourrait apprécier un « hacker du langage », soucieux d’apprendre le domaine comme le ferait adepte de la DIYbiology pour le vivant, ou un « maker » pour les objets. Traditionnellement la grammaire est un domaine plutôt austère. Vous souvenez-vous des cours à l’école, ou pire, lorsqu’il a fallu vous pencher sur ceux de vos enfants – parce qu’entre votre scolarité et la leur, toute la nomenclature avait changé, évidemment ? La pratique du conlang me paraît un moyen idéal de pénétrer un univers qui jusqu’ici évoquait souvent l’ennui, pour en faire un hobby passionnant.

Il existe donc plusieurs manières d’aborder la création de langues artificielles : le dothraki, le klingon, l’elfique sont des « artlangs » nous dit Peterson, autrement dit des conlangs élaborés à des fins artistiques. Il y a aussi, bien sûr les langues internationales, comme le volapük et l’espéranto…

Mais on peut aussi se livrer à cette activité pour des raisons philosophiques, voire métaphysiques. Et historiquement, cela a été le cas des premiers conlangs…

Avant l’ère moderne, les langues artificielles appartenaient au domaine du sacré : autrement dit, elles étaient révélées lors de visions (ou plus exactement d’auditions). La première du genre est sans doute la Lingua Ignota (« le langage inconnu ») reçue par Hildegard von Bingen, cette prodigieuse abbesse du Moyen-Age, connue pour ses compétences en botanique et ses compositions musicales. Mais sa lingua ignota, nous explique Peterson, reste avant tout un vocabulaire, une liste de mots : elle ne comporte pas de grammaire spécifique ou originale.

Un autre langage « mystique » bien connu des occultistes est le langage angélique ou énochien, reçu par John Dee ou plutôt par son médium, Edward Kelly, à la fin du XVIe siècle. Il s’agit d’un peu plus qu’un glossaire, puisqu’il possède une grammaire et qu’il existe certains textes rédigés en cette langue. Pourtant, pour le le linguiste Donald Laycock, qui étudia le premier cet idiome, il n’a pas la complexité d’un vrai langage et reste très inspiré de l’anglais dans ses structures syntaxiques. A cause de l’énochien, on a attribué à Dee et Kelly la paternité du mystérieux manuscrit Voynich, rédigé en une langue et un alphabet inconnus. Une hypothèse aujourd’hui abandonnée, les théories penchant actuellement pour une origine italienne.

Un autre exemple, beaucoup plus tardif, est celui de Hélène Smith qui sous transe, affirmait s’exprimer en martien. Mais là encore, on a constaté qu’il n’y avait pas d’exotisme grammatical : le « martien » utilise la grammaire du français.

Cette manière de recevoir en transe des mots ou des phrases d’une langue inconnue est classique en histoire des religions, c’est le fameux phénomène de la glossolalie. Les papyrus grecs magiques datant de l’antiquité tardive contiennent un certain nombre de « mots barbares » dont l’origine est inconnue et dont on ignore s’il s’agit de pur charabia, de mots déformés d’une langue existante, ou d’un code.

Les langues « philosophiques »

Mais après la Renaissance on voit apparaître une nouvelle sorte de langages artificiels. Ce sont les « langues philosophiques » qui prétendent refonder notre capacité à exprimer le réel. La plus connue d’entre elles est probablement celle publiée par John Wilkins en 1668 – à noter que Neal Stephenson traite largement du langage philosophique de Wilkins, dans le premier volume de son "cycle baroque" … hélas non traduit.

Wilkins exposa son projet dans un monumental essai de 600 pages, An Essay towards a Real Character, and a Philosophical Language, que les plus courageux pourront télécharger sur archive.org. Comme nous explique Jorge Luis Borges dans l’article qu’il a consacré à Wilkins (disponible ici, mais uniquement en anglais, et publié en français dans le livre Enquêtes) : « Il divisa l’univers en quarante catégories ou genres, ces derniers étant à leur tour subdivisés en différences, elles-mêmes subdivisées en espèces. Il a assigné à chaque genre un monosyllabe de deux lettres ; à chaque différence, une consonne ; à chaque espèce, une voyelle. Par exemple : De, qui signifie un élément ; Deb, le premier des éléments, le feu ; Deba, une partie de l’élément feu, une flamme. »

Dans son livre In the land of invented languages, Arika Okrent nous raconte son expérience avec le système de Wilkins : « La majeure partie des six cents pages de description de la langue de John Wilkins est occupée par une catégorisation hiérarchique de tout ce qui existe dans l’univers. Tout ? Lorsque je me suis assise pour affronter son An Essay towards a Real Character, and a Philosophical Language, j’ai fait ce que n’importe quel spécialiste en linguistique raisonnable et mature doit faire. J’ai essayé de rechercher le mot «merde». »

Opération réussie pour l’intrépide linguiste, qui a découvert que cela peut se dire Cepuhws. Ce signifie le mouvementent, p la purge, uhw, les « parties grossières », et s marque l’opposition (au vomissement, dans ce cas).

Évidemment, tout cela implique non pas une « rationalisation » du langage, mais une bonne dose d’arbitraire. Les catégories sont créées par Wilkins lui-même et reflètent son propre esprit (et celui de son époque). Par exemple, les animaux sont catégorisés par la forme de leur tête. C’est d’ailleurs dans l’article que Borges lui consacre qu’on trouve sa fameuse citation d’une « encyclopédie chinoise » (fictive ?)  proposant la classification suivante des animaux :
« a) appartenant à l’Empereur, b) embaumés, c) apprivoisés, d) cochons de lait, e) sirènes, f) fabuleux, g) chiens en liberté, h) inclus dans la présente classification, i) qui s’agitent comme des fous, j) innombrables, k) dessinés avec un pinceau très fin en poils de chameau, l) et caetera, m) qui viennent de casser la cruche, n) qui de loin semblent à des mouches ».

L’espoir d’une langue universelle relatant exactement la pensée n’est pas mort avec Wilkins. Par bien des côtés, on retrouve cela chez Leibniz. Et de nos jours, une telle ambition peut se retrouver avec des « langages logiques » comme le loglan ou le lojban, mentionnés dans notre article précédent.

Il existe un wiki en français particulièrement complet sur le lojban. Pour s’initier, le plus simple est de se rendre sur l’introduction au lojban proposée sur la page d’accueil. On y apprend ainsi que les verbes sont la base du langage. On crée les noms en rajoutant une préposition à partir du verbe. Par exemple, prami veut dire « aimer », et lo prami signifie « un amoureux ».

De même, les verbes ne se conjuguent pas, tout se règle là encore à coup de prépositions.

On aurait tort, nous disent les aficionados du lojban, de croire que sous prétexte que celui-ci est un langage logique, qu’il s’agirait d’un mode d’expression austère qui rend difficile l’expression d’émotions. Au contraire, le lojban permettrait d’exprimer des subtilités auxquelles nos langues communes n’offrent pas d’accès aisé. Par exemple .iu signifie amour, .ui le bonheur et nai, la négation. .iu.uinai exprime en un seul mot « Je vis un amour malheureux », comme nous l’explique la Wikipédia (bien complète aussi sur le lojban). Attention, .iu et .ui ne sont pas des noms, mais une forme grammaticale typique du lojban, les « indicateurs d’attitudes ».

Et revoilà les extra-terrestres

Reste la question du langage alien, à mi-chemin entre les langages philosophiques et les « artlangs » de la science-fiction.

Une première tentative, datant de 1960, de créer un langage susceptible de permettre la communication avec des extraterrestres via la logique, le lincos, a été présenté dans l’ouvrage de Hans Freudenthal, Lincos : Design of a Language for Cosmic Intercourse, Part 1 (il n’y a jamais eu de partie 2). Bien que le lincos repose sur la logique, comme le loglan, il lui est donc antérieur de quelques années, et surtout son ambition est tout à fait différente. Alors que Brown cherchait à élaborer un test de l’hypothèse Sapir-Whorf, Freudenthal expose lui un système de communication universelle susceptible de mettre en contact des espèces issues de mondes différents. En assumant bien sûr que la logique est un universel !

Dans ce domaine, les « logogrammes » du film Premier contact de Denis Villeneuve sont certainement un cas d’école. Il s’agissait de créer un système d’écriture non linéaire, les extraterrestres du film n’ayant pas la même notion du temps que nous.

Patrice Vermette, le designer du film, a créé à peu près une centaine de ces « logogrammes » en se basant sur une inspiration que lui a suggérée sa femme. Comme nous l’explique Wired : « Un seul logogramme peut exprimer une pensée simple («Salut») ou complexe («Salut Louise, je suis un étranger, mais je viens en paix»). La différence réside dans la complexité de la forme. L’épaisseur d’un logogramme porte également un sens : un trait d’encre plus épais peut indiquer un sentiment d’urgence ; un plus mince suggère un ton plus calme. Un petit crochet attaché à un symbole signifie une question. Le système permet à chaque logogramme d’exprimer un ensemble d’idées sans respecter les règles traditionnelles de syntaxe ou de séquence. »

Mais comment des êtres humains, face à un tel système, pourraient-ils en comprendre la signification ? Contrairement à la plupart des créateurs de conlangs, les concepteurs des logogrammes devaient imaginer deux systèmes : le langage et le moyen de le décrypter. Pour imaginer de façon réaliste comment les héros du film pourraient procéder à un tel décodage
les concepteurs du langage se tournèrent vers Stephen Wolfram. Le créateur de Mathematica n’avait pas assez de temps à consacrer au sujet, mais son fils Christopher se montra désireux de travailler sur les logogrammes. Une partie du pseudo-code qu’il a réalisé se retrouve dans le film, et une longue vidéo (2h en anglais) explique comment il s’y est pris… 

 

Aujourd’hui, la mode n’est plus trop à la création de « langages philosophiques », et ce sont les « artlangs » qui occupent désormais le devant de la scène conlang. Après tout, c’est compréhensible : le lojban n’a pas apporté de réponse à la question de l’hypothèse Sapir-Whorf et les ambitions « messianiques » d’un système comme celui de Wilkins ont très vite montré leurs limites. Pourtant même lorsqu’on crée un « artlang » sans autre but que l’amusement ou la fiction, on se lance déjà dans une entreprise philosophique. Comment représenter le monde d’une manière différente de celles imposées par nos habitudes mentales ? Les catégories que j’utilise pour décrire le monde sont-elles les seules correctes ? Inventer un conlang ne changera pas le monde, c’est sûr. Mais il peut permettre, modestement, d’ouvrir un peu plus l’éventail des possibilités, aider à penser « hors de la boite »…