I : Informatique — Une science plurielle si singulière

Une science plurielle si singulière : Informatique ou informatiques ?

Une et indivisible, l’informatique, comme est censée l’être la République française ? Ou plurielle, comme semble l’indiquer la dénomination de la spécialité « Numérique et Sciences informatiques » du lycée général, ainsi que le renommage par le CNRS de son « Institut des sciences de l’information et de leurs interactions » en « CNRS Sciences informatiques » ? Existe-t-il de bonnes raisons d’attribuer ainsi un « s » à « informatique » pour dénommer ce champ disciplinaire ?

On dit la physique, la chimie, la biologie, mais… les mathématiques. Cédric Villani rappelle que ce pluriel est un archaïsme remontant à l’époque où elles désignaient la géométrie, l’arithmétique, l’astronomie et… la musique^[1]. Comme le groupe Bourbaki, qui intitule son traité « Éléments de mathématique », pour marquer l’unicité de la discipline, il prône une utilisation au singulier du terme « mathématique ». Quid de l’informatique ? L’utilisation française de ce mot-valise^[2] est attribuée à Philippe Dreyfus qui l’aurait constitué à partir des termes « information » et « automatique » en 1962. Mais dès 1957, le terme « Informatik » apparaissait en Allemagne pour désigner le « traitement automatique de l’information ».

Dans « Les origines de l’informatique »^[3] Gilles Dowek offre une réflexion d’une richesse inégalée pour dépasser ces éléments étymologiques. Il propose une sémantique observationnelle de l’informatique. Plutôt que de se demander, vainement, ce qu’est l’informatique, il propose un questionnement plus pragmatique : « Qu’existe-t-il en informatique ? ». Sa réponse, qui fait référence, consiste en l’explicitation de quatre concepts couvrant l’ensemble du champ de l’informatique : algorithme, machine, langage et information. Ces concepts sont intriqués, puisqu’il s’agit de formaliser des algorithmes en programmes pour qu’ils puissent être exécutés par des machines afin de traiter des données (informations). G. Dowek montre ensuite que l’informatique peut être vue comme la confluence d’au moins deux courants de pensée indissociables : celui centré sur les algorithmes et celui centré sur les machines. Ainsi, c’est à la fois parce qu’a été inventé le célèbre algorithme PageRank (Google) et parce qu’il existe des serveurs de grande puissance que le premier peut être exécuté efficacement sur un nombre colossal de pages en des temps humainement acceptables.

C’est à la confluence de ces deux courants qu’interagissent les quatre concepts identifiés, tant entre eux qu’entre les sciences et les technologies. G. Dowek illustre son propos en imaginant d’abord qu’au début du XXe siècle, les huit professionnels évoqués dans le tableau ci-dessous n’auraient rien eu à se dire, tant leurs domaines scientifiques et technologiques étaient distincts les uns des autres. Puis, il reconsidère leurs échanges à la lumière de ce que la naissance de l’informatique apporte.

Cette naissance se caractérise par sa mise en interaction de ces huit domaines. Elle gomme les frontières entre les quatre domaines scientifiques et leurs homologues technologiques. En outre, selon G. Dowek, « Les notions d’algorithme et de machine sont unies par l’idée d’exécution « sans réfléchir » […] (1). À la frontière des notions d’algorithme et de langage apparaît la notion de programme (2). À la frontière des notions de langage et de machine apparaît la notion de langage machine (3). Enfin, les notions de langage et d’information sont liées car ce sont deux instances d’une même idée : exprimer symboliquement des algorithmes, pour l’une, des données, pour l’autre (4) ».

Le schéma ci-après résume ces liens. Il ne reste qu’à le compléter en liant « machine » et « information » par la définition même du terme informatique originel : « traitement automatique (par une machine) de l’information ».

G. Dowek propose donc non pas une définition de l’informatique mais plusieurs façons d’envisager l’informatique, articulant entre eux quatre concepts stables et mettant sur un pied d’égalité les aspects « sciences » et « technologies ». Certaines de ces façons sont proches des mathématiques, voire mathématiques. D’autres empruntent à la physique, en particulier pour ce qui concerne l’informatique quantique ou tout simplement pour l’étude de la chaleur, sur le fonctionnement d’un ordinateur et donc l’exécution effective d’un programme. D’autres encore ont des liens avec les neurosciences. Toutes, par le fait que les ordinateurs sont des machines universelles dans le sens où ils peuvent exécuter n’importe quel algorithme, transforment les sciences avec lesquelles elles s’imbriquent, comme la biologie, la géographie, l’astronomie, la médecine… Confluence de par sa constitution en discipline, l’informatique se fait diffluence avec les autres sciences, y compris les sciences humaines. De ce fait, il y a autant de sciences informatiques que de manières de l’aborder au regard du schéma de G. Dowek, et il y a autant de sciences informatiques que de fertilisations croisées entre l’informatique et les autres disciplines. En tant que discipline-carrefour, elle mérite donc à la fois d’être précédée du terme « sciences » et d’être déclinée grammaticalement au pluriel.

Il s’agit toutefois de se méfier du pluriel, pour, par exemple, ne pas confondre les « sciences du numérique », avec les « sciences numériques ». Les premières sont mentionnées à juste titre dans la définition d’Inria. On peut considérer qu’elles englobent les sciences informatiques et qu’elles incluent aussi, notamment, des branches des mathématiques, de la robotique, de l’électronique. Les secondes désignent plutôt un ensemble de méthodes mathématiques, de calcul numérique, dont, certes, la plupart sont mises en œuvre par des ordinateurs, donc en amont par les sciences du numérique. Mais au lycée, en classe de seconde, figure un enseignement de « Sciences numériques et technologie » (SNT), alors qu’il s’agit d’enseigner des rudiments des sciences du numérique^[4]. Le nom de la spécialité avant la réforme était, lui, pertinent : « Informatique et sciences du numérique ». Celui de la spécialité de première et terminale actuelle l’est aussi : « Numérique et sciences informatiques ». Oui au pluriel, donc. À condition qu’il ait un sens ou qu’il n’engendre pas de contresens comme pour l’enseignement de SNT.

Il est à noter aussi que lorsque des sciences sont au pluriel, elles désignent l’objet sur lequel elles portent plutôt que la discipline : la biologie, mais les sciences du vivant ; la géologie, mais les sciences de la Terre… L’objet est parfois désigné explicitement – les sciences de la mer – ou par un adjectif – les sciences maritimes. L’objet préexiste, dans le monde réel, aux sciences qui l’étudient.

En revanche, lorsque l’objet est technologique, comme l’ordinateur pour l’informatique ou l’avion pour l’aéronautique, il ne préexiste pas aux sciences correspondantes. Ces objets, contrairement aux objets du monde réel qui sont « découverts », sont « inventés » via d’innombrables allers et retours entre l’imagination, le rêve et les avancées conceptuelles d’abord, et les réalisations effectives ensuite qui réalimentent les premiers en retour.

En informatique, on peut considérer que la première machine universelle (reconfigurable) est celle de Charles Babbage. À ceci près qu’elle n’a jamais été construite du vivant de son auteur ! Cependant, Ada Lovelace a écrit des programmes pour cette machine « virtuelle », bien avant que n’existent les premiers ordinateurs. Ch. Babbage et A. Lovelace ont posé les bases techniques (notion de machine universelle) et conceptuelles (programmes) de l’informatique moderne près d’un siècle avant que n’apparaissent les premiers ordinateurs…

Et pour un objet technologique donné – l’avion, l’ordinateur, l’automobile – le nombre de sciences qui concourent à ses progrès va croissant avec celui de sa complexité. L’ordinateur est à ce point complexe qu’il est difficile de trouver une science qui ne concoure pas au moins indirectement au progrès de sa conception. Et en retour, son caractère universel réalimente l’ensemble des sciences, alors que c’est bien moins le cas pour les autres objets technologiques. Cette entrée et cette sortie foisonnantes de la formidable gare de triage qu’est l’informatique méritent donc que l’on parle des sciences informatiques au pluriel, sciences dont la singularité absolue est de porter en elle l’universalité de la représentation des données et des processus formels de toutes les sciences. Ce pluriel est à la fois un pluriel « de majesté », qui assoie leur position centrale dans les sciences modernes, et un pluriel « de modestie » qui les oblige, eu égard aux responsabilités immenses que ces sciences endossent dans les bouleversements sociétaux qu’elles induisent. G. Dowek soulignait la rareté de l’émergence d’un tel couple, confluence-diffluence, dans l’histoire des sciences. L’intelligence artificielle, récemment diffusée dans tous les pans de la société, semble constituer un nouveau couple de ce type. On peut en effet ergoter sans fin sur apports respectifs des mathématiques, de la physique (physique des matériaux, physique quantique…), des sciences informatiques, cognitives, humaines à ce domaine ; on sait que son caractère général révolutionne déjà l’ensemble des champs scientifiques et socio-économiques à un niveau sans précédent. Une raison pour que l’on évoque les intelligences artificielles, au pluriel ? L’avenir le dira.

PS : Gilles. Avec un « s » ; au pluriel, pour caractériser son génie et son talent protéiformes. Avec deux ailes : l’une survolant les sciences formelles (mathématiques, informatique, physique…), et l’autre les sciences humaines (philosophie, épistémologie, histoire…). Il n’aura « fait le gille » qu’une seule fois, le 21 juillet 2025, sans crier gare. Souhaitons que de là où il se trouve, il continue à jeter un regard lucide, engagé et bienveillant sur notre société scientifique et humaine. Salut, GilleS, qui fut à la fois de majesté et de modestie !

L’article I : Informatique — Une science plurielle si singulière est apparu en premier sur Blog binaire.