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Quels ordinateurs voulons-nous ?

L’informatique entre visions et illusions




Jürg Nievergelt


Ndr : article paru le 8 août 2003 dans la NZZ et traduit par madame Sylviane Martin.

Le développement de l’informatique fut bien sûr guidé par des visions, mais aussi par des illusions. La loi de Gordon Moore reste valable après 30 ans ; par contre le rêve d’un bureau sans papier des années septante s’est révélé être une illusion.
Malheureusement c’est souvent trop tard que l’on remarque qu’une idée non conventionnelle était porteuse d’avenir.
Deux puissantes forces font inexorablement avancer l’informatique : l’une de ces deux forces prend sa source au sein même de l’informatique, l’autre naît dans l’interaction entre l’informatique et ses applications.
L’informatique était et est encore conditionnée par l’évolution technologique. Ce qu’elle a à offrir a le plus souvent précédé les exigences des applications. Ce n’est pas le monde qui a voulu l’ordinateur personnel, et personne n’a inscrit Internet sur sa liste de cadeaux de Noël. De telles innovations ont vu le jour parce qu’elles étaient techniquement faisables. Dans le cas d’Internet, un quart de siècle s’est même écoulé avant que la société ne le découvre et l’utilise de fa&eacuteon généralisée. Ce carrousel de la technologie des innovations informatiques ne va certes pas continuer de tourner indéfiniment comme un perpetuum mobile et, comme le dit la loi de Moore de réussir à chaque tour à augmenter la miniaturisation, la vitesse et surtout la baisse des prix. Inexorablement les lois de la nature vont devoir s’imposer et dicter des limites. Mais ces limites sont encore hors de vue. Même sans découvertes révolutionnaires, la technologie des semi-conducteurs d’aujourd’hui pourra être améliorée pendant de nombreuses années encore. La miniaturisation et le faible coût des produits permettant de loger des ordinateurs dans pratiquement tout appareil devraient nous offrir encore de nombreuses nouveautés.

Memex ou la vision de Bush

L’informatique n’a de loin pas encore conquis tous les domaines d’application où elle peut être utile. Son rôle dans la société peut être comparé au système nerveux d’un organisme. Ainsi par exemple se dessine, sous des clichés comme informatique diffuse, un énorme développement. Même s’il n’est pas vraiment judicieux que chaque appareil communique avec le monde, il serait tout à fait avantageux qu’un porte-monnaie perdu envoie les coordonnées de sa localisation - naturellement de fa&eacuteon codée. Un autre champ d’applications s’ouvre dans la médecine, par exemple dans la fabrication de prothèses.
Qu’une idée non conventionnelle se révèle être une vision ou une illusion, on ne le voit souvent qu’après une longue période, pour autant que l’on soit capable d’apprécier objectivement cette question. Une vision qui semble se concrétiser lentement et sûrement est celle de Vannevar Bush, ancien directeur de l’Office of Scientific Research and Developpement américain. Dans son article As we may think, publié en 1945 dans la revue Atlantic Monthly, il examinait comment nous pourrions à l’avenir, structurer plus efficacement l’accès du monde à la connaissance. Il déplorait le côté artificiel de systèmes d’organisation, comme la classification décimale dans les bibliothèques, et a attiré l’attention sur le pouvoir des associations qui dirigent notre pensée. Il a décrit un système fictif de gestion du savoir qu’il a baptisé Memex, capable d’enregistrer en permanence de nouvelles connaissances qui sont reliées à celles déjà disponibles. Lorsque quelqu’un veut répondre à une question spécifique, il passe en revue un réseau d’associations dans lequel les faits et les concepts sont reliés entre eux. Comme dans une conversation, où une remarque en entraîne une autre, de nouveaux liens sont ainsi également créés. Il serait particulièrement intéressant de savoir, bien sûr, sur quels chemins du réseau d’associations un Albert Einstein évoluait. C’est pourquoi Bush parlait déjà,réseau de trails qui met en mémoire les traces de la pensée d’un visiteur, pour qu’un autre puisse les suivre.

Les visions de Vannevar Bush ont durablement influencé l’informatique. Dans les années septante est né le terme hypertexte, qui remplace dans un réseau de documents, la contrainte de la représentation séquentielle par la navigation pilotée par le lecteur. Et ces dix dernières années le World Wide Web s’est développé jusqu’à devenir la première réalisation mondiale du Memex, dont le contenu est alimenté par une partie considérable de l’humanité. Mais Bush a aussi formulé l’idée d’une interrelation si parfaite entre l’homme et la machine, que nous devrions à peine distinguer où commence l’un et où finit l’autre.

Une mémoire dans des boutons et dans des fils

Si l’ordinateur devait vraiment devenir un jour notre seconde mémoire, il devrait nous accompagner toute notre vie comme une deuxième peau. L’EPFZ travaille, dans le cadre d’un projet de recherche, à l’élaboration de tels ordinateurs appelés wearable.Une capacité mémoire de 500 Tbytes suffirait, selon les calculs des professeurs de l’EPFZ Bernt Schiele et Gerhard Tr&eacutester, pour enregistrer toute l’information audiovisuelle qu’un homme perçoit de sa naissance à sa mort. ll est bien possible que le prix de telles capacités mémoires devienne abordable d’ici dix ans, car le coût des composants de mémoires baisse encore plus vite que notre production de données s’accroît.

L’entier du contenu du World Wide Web est estimé à 15 Tbytes, on pourrait sans problème aujourd’hui l’archiver de manière centralisée. Le volume des données produites dans le monde en une année, sans duplication, est estimé à 1-2 Exabytes (1018 Bytes). Ce sont quelque 250 Mbytes par personne, ce qui se laisse facilement graver sur un CD.

L’inflation de la capacité-mémoire disponible à des coûts souvent négligeables mène à la plaisanterie que nous allons bientôt effectuer un back-up de tout et que dans le cas d’un effondrement du système Terre, un redémarrage nous permettra de remettre la planète en mouvement.

A la recherche de l’ordinateur intelligent

Alan Turing avait en 1950 examiné la question de savoir si les ordinateurs pouvaient penser. En tant que logicien, qui cherche des termes absolument objectifs, il avait réduit le verbe penser à son légendaire test behavioriste (test de Turing) : lorsque le comportement d’une machine ne peut pas être différencié de celui d’un être humain, nous devons alors accorder à la machine la même propriété de penser qu’à l’homme. Turing a osé la prédiction que dans 50 ans - donc aujourd’hui - des ordinateurs d’une capacité mémoire de plusieurs Gbytes réussiraient le test de Turing.

Alors que sa prédiction sur la capacité-mémoire s’est avérée juste, sa question proprement dite de la capacité de penser d’une machine est à peine envisageable... Chaque fois qu’un ordinateur a réussi le test de Turing les domaines de la parole ou du savoir étaient extrêmement limités et l’acte de penser de l’ordinateur relève beaucoup plus d’algorithmes efficaces et de calcul massif que d’intelligence.

Le besoin d’une théorie de l’information

L’information est aujourd’hui souvent célébrée comme étant notre ressource la plus importante, mais qu’est-ce que l’information ? Mon numéro de téléphone ne contient de l’information que pour celui qui désire me téléphoner. La factorisation d’un grand nombre peut être une information décisive pour un cryptologue, qui lui permet de décrypter un secret. Du point de vue mathématique, les facteurs étaient pourtant toujours contenus dans le chiffre, ils ne révèlent rien de nouveau. Le terme information utilisé dans le langage courant est donc inséparablement lié à l’utilisateur - l’information est ce qui nous rapproche d’un but. Mais nous ne connaissons aujourd’hui aucune définition scientifique stricte de l’information qui corresponde à notre concept courant de fa&agraveon réaliste. Une analogie avec le terme énergie permet de l’expliquer.

L’humanité a depuis toujours utilisé l’énergie produite par les muscles, le vent, l’eau, le soleil ou les matières premières. Mais il n’y a que quelques siècles que nous connaissons la conceptualisation scientifique de l’énergie qui nous a amenés à la technique moderne. De même, l’humanité a toujours utilisé l’information, mais n’a pas encore eu, contrairement à la physique, un Isaac Newton qui, en plein siècle de l’information, nous ait offert une conceptualisation scientifique juste de l’information.

Sous le grand parapluie de ce que toute l’information pourrait être, Claude Shannon nous a expliqué, dans un travail célèbre qu’il a appelé Theory of Communication et qui fut plus tard rebaptisé Theory of information, un domaine restreint seulement de ce que pourrait être l’information. Cette théorie examine principalement les données statistiques de l’émetteur et du canal de transmission, et ne s’occupe pas du destinataire de l’information. Il faudra probablement encore un siècle de recherche fondamentale pour que nous disposions d’une théorie de l’information qui reflète notre terme courant de l’information et qui intègre aussi la perspective du destinataire.

Un bon exemple est fourni par les ordinateurs de jeux d’échecs. A l’origine on cherchait à reproduire le savoir-faire et la pensée intuitive d’un champion. Depuis les années septante on remarque que les ordinateurs qui jouent le mieux aux échecs ne sont pas ceux qui imitent le processus humain, mais ceux qui mettent en jeu les forces typiques des ordinateurs : des algorithmes de recherche efficaces, une capacité de calcul massive. Les ordinateurs compensent leur sens de la position, peu développé en comparaison de celui des champions d’échecs, par leur prestation de calcul. Plus l’ordinateur examine de positions par seconde, plus il est performant. Les plus forts passent en revue des millions de positions par seconde et jouent aussi bien qu’un champion mondial.

Une vision ou une illusion (cela dépend de la personne interrogée) sur la possibilité de fabriquer des ordinateurs intelligents, par exemple sous la forme de systèmes experts, traîne dans les têtes depuis des décennies. Elle se base sur l’espoir que les ordinateurs, toujours plus alimentés par des données et un savoir-faire humains, vont un jour ou l’autre en déduire le bon sens qu’utilisent les hommes pour soupeser et comparer des informations incomplètes ou contradictoires.

Ici et là et de manière récurrente cet espoir prend des allures futuristes comme par exemple un projet du nom d’open mind common sens database, récemment expérimenté au MIT. Le motif en était la conclusion que même la machine la plus performante disposait encore et toujours de moins de bon sens qu’un enfant de trois ans. Avec plus de 100 Mio de données, selon les prévisions, le système aura acquis l’entier des connaissances de l’humanité ; l’une d’elles dit : Les hommes ne marchent pas sur la tête ; mais ils peuvent très bien tomber sur la tête !

Quels ordinateurs ?

En informatique, nous ne pouvons pas échapper à la question de savoir ce que nous voulons vraiment comme ordinateur. Voulons-nous des systèmes qui surfent de manière incontrôlée sur une mer de demi-vérités, ou des calculateurs qui remplissent fiablement des tâches bien définies ? Je plaide pour que nous considérions les ordinateurs comme des systèmes formels dans le sens de la logique mathématique. Cela exige un modèle formel des tâches et algorithmes à résoudre, ces derniers formulés de manière strictement mathématique. Ce n’est qu’alors que les machines pourront mettre en jeu des forces largement surhumaines.

Il n’y a rien à objecter aux expériences, mais il faut s’opposer à la pression commerciale de tout mettre sur le marché, le plus rapidement possible. Les prototypes appartiennent aux laboratoires et non à l’environnement productif d’une société de plus en plus tributaire de la sécurité des systèmes. L’appréciation d’une technologie par la société influence nombre de décisions politiques, l’énergie nucléaire en est un exemple. L’informatique ne peut donc en aucun cas rester prisonnière de l’image du essai/erreur (trial and error). C’est un défi à la corporation informatique que de conclure l’expérience avant son application.

Mais un défi est aussi posé à la société. Pour qu’elle réussisse mieux à évaluer les avantages, désavantages et risques, la société doit être informée de plusieurs aspects fondamentaux des technologies IT. Comment pourrait-elle, sinon, faire la distinction entre ce qui est engouement spéculatif et ce qui est fiable ? Nous utilisons tous des ordinateurs autant que nous utilisons les mathématiques ou la physique. C’est pourquoi les gymnases enseignent les principes scientifiques qui sont à la base de ces disciplines. Toutefois ils n’enseignent pas encore les principes scientifiques de la technologie de l’information. Mais l’exercice de la technique de l’utilisateur ne peut pas remplacer la compréhension de base d’une discipline.

Dans l’histoire de l’apprenti sorcier de Goethe, le happy end arrive grâce à l’intervention, au bon moment, du magicien. Mais dans l’informatique il n’y a pas de magicien. Nous tous, unis dans la société, sommes des apprentis sorciers, des apprentis sorciers qui devraient au moins suivre un apprentissage convenable.

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