La cybernétique - L'émergence

Alors que le premier mouvement de la cybernétique s'intéressait à l'homéostasie (maintien d'une stabilité interne en dépit des perturbations), le second mouvement s'intéresse à l'émergence, c'est à dire à la capacité de réorganisation spontanée d'un système à un niveau de complexité/variété plus élevé lorsqu'il est soumis à des perturbations.

Comment à partir d'une situation instable de déséquilibre dynamique peut naître un nouvel équilibre conduisant à l'émergence de propriétés nouvelles (décroissance locale d'entropie).
L'émergence permettrait d'expliquer par exemple le caractère apparemment orienté de l'évolution des espèces ainsi que la capacité du cerveau humain à changer l'orbite de son attracteur ou à passer à une dimension fractales plus élevée en fonction des conditions... (voir cet article)

En 1940, le mathématicien John von Neumann s'intéresse aux différences entre l'architecture des ordinateurs et celle du cerveau humain. Il cherche à expliquer la fiabilité de l'humain, sa capacité à continuer à fonctionner malgré les perturbations externes, c'est à dire à retourner à un état fonctionnel (attracteur) en dépit d'événement externes imprévus, alors que les ordinateurs, étant programmés pour réagir d'une façon déterministe, ne le peuvent pas.
Dans un ordinateur, si un hacker découvre une faille quelconque, il est sûr de pouvoir détruire le système, celui-ci étant pré-déterminé. Ce n'est pas le cas pour les organismes biologiques (dans un certaine mesure) ni pour les espèces (la plupart du temps) qui peuvent (parfois, malheureusement pas toujours) s'y adapter.

D'après von Neumann, pour atteindre ce type de fiabilité, il faut que les composants de l'organisme soient redondants, et que ses fonctions soient elles aussi redondantes, délocalisées et complexes. Par complexes, on veut dire qu'elles sont le résultat d'un grand nombre d'éléments interconnectés interagissant les uns sur les autres.
Comme on l'a vu lors d'un post précédent (le problème à trois corps), cette complexité implique nécessairement une certaine dose d'indétermination (mais peut malgré tout être régie par un attracteur étrange)

Ces caractéristiques permettraient d'expliquer que le cerveau humain soit tolérant à de fortes perturbations du milieu extérieur (comme des variations de température ou de pression sanguine) et que l'amputation de certaines parties du cerveau n'empêche pas son fonctionnement (certaines fonctions du cerveau peuvent se relocaliser en cas d'amputation).

En 1960, Heinz von Foerster formule son idée d'"ordre par le bruit" (Order from noise): il explique qu'il faut qu'il y ait un certain niveau de bruit dans un système auto-organisateur, sinon il se fige et devient inadaptable.
Le principe d'ordre à partir de l'ordre (Order from Order), le modèle du cristal apériodique de Shroedinger dans "What is life",  n'est pas suffisant pour expliquer l'adaptabilité des êtres vivants.
Il montre que le bruit est un degré de liberté nécessaire pour qu'un système complexe puisse fonctionner et surtout s'adapter aux perturbations car il allège les contraintes du système.

Une machine déterministe peut-elle gérer la nouveauté? Peut-elle accepter des perturbations et tolérer du bruit? La réponse de la cybernétique est négative: Pour qu'une machine puisse tolérer des aléas, pour qu'elle puisse supporter la nouveauté et s'y adapter, une part d'indétermination et de bruit est nécessaire.

On compare souvent l'ADN à un programme informatique (déterministe), mais comme le fait remarquer Shroedinger, c'est un programme qui se modifie lui-même au cours du temps et d'où émerge de la nouveauté... De telles machines ne peuvent donc êtres déterministes.

Serions-nous prêt à accepter des machines dont les réponses seraient non déterministes?
Faudrait-il alors admettre qu'elles ont elles aussi une conscience et un libre arbitre...?