samedi 25 janvier 2014

L'auto-organisation

Certaines simulations inspirées de la théorie des jeux appliquées sur des populations de molécules autoreproductrices ont montré que pour qu'une population de molécules puisse survivre, un taux d'erreur faible mais non nul est nécessaire. S'il n'y a pas d'erreurs de copie, la population de molécules ne peut même pas se maintenir.

Atlan affirme qu'on peut démontrer que sous certaines conditions dans un système complexe, le bruit-créateur peut surpasser le bruit-destructeur, notamment dans le cas particulier de 2 sous-systèmes avec un changement d'alphabet et augmentation du nombre de lettre, ce qui est le cas lors du passage de l'ADN (alphabet à 4 lettre: ACGT) aux acides aminés (alphabet à 20 lettres).
Ainsi, d'après certains scientifiques, l'universalité du code génétique ADN serait le résultat inévitable d'un jeu d'évolution de populations de molécules organisées en 2 sous-systèmes à 2 alphabets.

samedi 18 janvier 2014

L'émergence des systèmes complexes

Les êtres vivants sont des systèmes complexes, c'est à dire des systèmes résultants de l'intégration d'éléments simples interconnectés (une cellule, des synapses...) qui forment donc un système non intégrable (au sens de Poincaré)
Mais qu'est-ce au juste que la complexité?
Un système nous apparaît complexe si on ne peut pas prévoir son évolution bien qu'on en connaisse les règles de fonctionnement (c'est le cas des automates cellulaires comme le jeu de la vie)
Or, l'entropie, c'est l'information que nous ne possédons pas sur un système complexe: c'est l'information que nous percevons, mais dont la signification nous est inaccessible et qui nous apparaît comme du bruit.

samedi 4 janvier 2014

Entre le cristal et la fumée - Henri Atlan

Le premier mouvement cybernétique recherchait la stabilité et considérait le bruit comme un élément perturbateur ou au mieux stabilisateur: un facteur d'ajustement pour tolérer les aléas et faire face à la nouveauté provenant de l'extérieur.

Dans "Entre le cristal et la fumée", Henri Atlan franchit un pas supplémentaire et défend la thèse que le bruit est la cause de l'émergence de nouveauté dans un système complexe.

De l'autre côté du miroir


Un système élémentaire ayant des règles simples et déterministes peut donc, comme c'est le cas dans le jeu de la vie et le fourmi de Langton, faire naître un système macroscopique ayant des lois complexes et non déductibles des lois du niveau élémentaire. C'est le modèle de l'émergence de l'ordre à partir de l'ordre ("order from order" de Schrödinger) évoqué dans cet article.
Et pourtant le monde de notre petite fourmi de Langton (décrit dans l'article précédent) est une extrême et odieuse simplification du monde physique réel:

Dans le monde réel, les particules élémentaires ne suivent pas des lois déterministes.
D'une part, les particules élémentaires se comportent de manière probabiliste et d'autre part, elles peuvent violer les règles du jeu de la physique classique déterministe.

C'est le cas par exemple du mystérieux effet tunnel.