L' Hyperpuissance de l'informatique

Algorithmes, données, machines, réseaux

Gérard Berry

• Éditeur: Odile Jacob
• Année: 2017
• Imprimer l'ISBN: 9782738139535
• ISBN de l'eBook: 9782738139542
• Sujet: Informatique
• Sujet: Sciences générales de l'informatique

Ce n'est que récemment que l'on a commencé à mesurer à quel point l'informatique est en passe de transformer notre société, et même de la bouleverser de fond en comble. C'est à décrire et à analyser les fondements de l'hyperpuissance de l'informatique que Gérard Berry se consacre dans ce livre qui fera date. Il montre en effet de façon non technique comment la science et la technologie informatiques mettent l'information au cœur de l'action, qu'elle soit produite par les hommes ou par les machines. Algorithmes, données, machines et réseaux conduisent surtout à un nouveau schéma mental bien différent de celui des siècles précédents, qui confère un pouvoir étonnant à ceux qui le comprennent et l'organisent. Pour donner concrètement à comprendre le mode de pensée inhérent à l'informatique, Gérard Berry passe en revue cinq domaines de transformations massives : les télécommunications, Internet, la photographie et la cartographie, l'informatisation de la médecine, et celle en cours de toutes les sciences. Il analyse ensuite en détail deux dangers de l'informatique, les bugs et les trous de sécurité, qui peuvent parfois transformer des systèmes informatisés en dangers publics, et montre comment la science moderne permet de mieux contrôler ces dangers. Enfin, l'auteur donne sa vision de l'évolution de l'informatique, bien loin des fantasmes trop souvent partagés. Pour la première fois, un livre qui explique tout de l'informatique, de son monde, ses fondements, ses applications, et la révolution qu'elle représente. Gérard Berry est professeur au Collège de France où il dirige la chaire Algorithmes, machines et langages. Il est médaille d'or du CNRS.

CHAPITRE 1

Introduction

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La construction d’un nouveau schéma mental

« Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant. »

Pierre DAC.

En janvier 2008, lors de ma première leçon inaugurale au Collège de France intitulée « Pourquoi et comment le monde devient numérique » (Berry, 2008), je disais que l’informatique serait désormais partout et que son expansion dans tous les secteurs de la société et de la science ne faisait que commencer. C’était précisément l’époque où la société commençait à percevoir confusément ses impacts, surtout à travers la constatation des expansions vertigineuses d’Internet et des téléphones portables. Beaucoup d’acteurs constataient déjà que les communications entre hommes et la structure du travail allaient être profondément modifiées, mais peu s’intéressaient encore à d’autres aspects plus cachés comme l’inéluctable informatisation massive des objets, dont je soulignais la très grande importance à terme, ou les problèmes qu’allaient poser la collecte des données personnelles et la sécurité informatique. On en parlait, mais en se demandant si c’était du lard ou du cochon, comme on dit à la campagne. Je mentionnais aussi une situation étonnante pour moi, qui reste encore largement actuelle : la plupart des acteurs politiques, industriels, médicaux, administratifs et juridiques que je rencontrais semblaient en permanence surpris par des évolutions tout à fait prévues, organisées et annoncées par la recherche et l’industrie informatiques. N’est-il pas surprenant d’être surpris en permanence par du prévisible explicitement organisé ? Mais, heureusement, la curiosité commençait à apparaître.

Dix ans après, je continue à constater la force de l’informatisation du monde, qui va constamment en s’amplifiant. Mais je constate hélas la persistance de la surprise permanente jointe à certaines peurs, certaines raisonnables et d’autres moins. C’est dû je pense à une compréhension insuffisante par le public général et les décideurs en particulier de la nature même de l’informatique. Or cette compréhension est nécessaire pour bien apprécier les raisons et la dynamique de l’irruption de l’informatique dans la vie de tous les jours, et en particulier dans beaucoup d’activités et de métiers autrefois non touchés. Certes, les choses ont progressé, au moins en surface : les politiques s’y intéressent et essaient enfin d’agir, les médias en parlent bien plus qu’auparavant, et la science et la technique informatiques font partie depuis la rentrée 2016 du programme de l’enseignement général français. Mais, si l’on trouve beaucoup d’articles et d’ouvrages consacrés aux impacts et dangers du « numérique », adjectif maintenant promu en nom commun d’une façon que j’analyserai plus tard, la plupart se contentent d’analyser les effets sans vraiment parler de leurs causes, c’est-à-dire de l’informatique en tant qu’activité propre. Pour progresser dans la compréhension du nouveau monde qui se construit à grande allure, il me semble au contraire indispensable d’analyser bien mieux ces causes : quels sont les sujets d’étude de l’informatique, ses façons de penser et ses façons de faire ? D’où vient son étonnante puissance, et pourquoi gagne-t-elle le monde aussi vite et aussi profondément ? Comment interagit-elle avec les autres activités humaines et avec les systèmes physiques ou mécaniques traditionnels ?

Répondre à ces questions est précisément mon but dans ce livre. J’essaierai de le faire non pas de façon théorique, mais en analysant des exemples pris dans des domaines variés, et en n’entrant dans des détails un peu techniques qu’en de rares occasions. Je ne considérerai mon but comme atteint que si le lecteur parvient à se construire un nouveau schéma mental mieux adapté à l’avenir, au lieu d’essayer de faire entrer l’informatique dans les schémas mentaux hérités des siècles précédents – XX^e siècle compris. Pour simplifier la discussion, et même si sa science et sa technologie se sont développées bien avant, je considérerai que l’impact généralisé de l’informatique n’a vraiment commencé qu’autour de l’an 2000 ; ce n’est pas faux quand on regarde son évolution et le nombre d’activités concernées.

Le schéma mental de l’informatique

Mon leitmotiv sera qu’on ne peut pas comprendre les bouleversements provoqués par l’informatique en restant dans les schémas mentaux traditionnels issus des sciences et techniques directement liées au monde physique. En effet, elle diffère profondément de toutes les activités scientifiques et techniques précédentes du fait même de ses objets d’étude et de ses méthodes d’action : l’informatique calcule sur l’information à l’aide d’algorithmes, de programmes et de machines, essentiellement des ordinateurs de toutes sortes. L’information est codée dans des données numériques, l’algorithme est le mécanisme conceptuel de calcul systématique, le programme constitue l’écriture précise de l’algorithme dans des langages appropriés, et la machine est l’objet matériel capable de faire les calculs nécessaires pour transformer les programmes en actions. Un point absolument essentiel est que la nature physique des objets matériels qui servent à stocker les données et faire les calculs est indifférente : la même information peut être stockée sur n’importe quel support, et n’importe quel ordinateur peut faire les mêmes calculs que n’importe quel autre. Aucun de ces objets conceptuels et pratiques ne ressemble donc à ceux des siècles précédents, tous pour la plupart reliés bien plus intimement au monde physique. Mais l’informatique n’est pas qu’une histoire d’hommes et de pensée. Elle est très souvent en contact direct avec le monde physique, par exemple pour le mesurer et le contrôler, et tout autant avec le monde du vivant à travers les nouvelles avancées qu’elle permet en médecine et en biologie. La dématérialisation n’empêche pas le contact avec la matière ; au contraire, elle peut l’enrichir.

Structure du livre

Dans la première partie, aux chapitres 2 et 3, j’expliquerai la nature de ce nouveau schéma mental et sa mise en œuvre pratique. Dans la deuxième partie, des chapitres 4 à 8, j’étudierai de façon approfondie cinq exemples pris dans des domaines variés de la vie courante, autrefois très indépendants les uns des autres : télécommunications, Internet, photographie et cartographie numériques, médecine, sciences naturelles et mathématiques. Cette énumération n’a aucunement l’intention d’être exhaustive, mais elle touche aux limites de mon champ personnel de compétences et suffira je pense à illustrer mon propos. J’insisterai sur le fait que l’informatique est la même partout. Pour elle, il n’y a pas de différence fondamentale entre un système de gestion bancaire, un appareil photo numérique, une expérience de physique, un dispositif médical ou un réseau social. Même si leurs détails sont bien sûr différents, tous procèdent du même type de pensée et d’action et demandent désormais une formation générale commune.

Comme je n’ai pas du tout l’intention de présenter une vision bêtement idyllique de l’informatique, je consacrerai la troisième partie à deux de ses dangers intrinsèques, qui sont majeurs en pratique mais restent souvent méconnus ou sous-estimés du public. Le chapitre 9 sera consacré aux bugs qui cassent nos systèmes et aux trous de sécurité qui permettent aux intrus d’y pénétrer. Le chapitre 10 présentera les méthodes modernes pour les contrôler ou les éviter, qui forment un pan majeur de la grande science informatique à laquelle j’ai consacré ma carrière. La dernière partie, constituée du seul chapitre 11, présentera quelques projections personnelles (et modestes) sur les développements et impacts futurs. Enfin, des annexes préciseront dans le chapitre 12 quelques points scientifiques et techniques pour le lecteur curieux.

Sauf en ce qui concerne l’enseignement, je serai peu disert sur des questions que traitent la plupart des articles ou livres actuels destinés au grand public, c’est-à-dire liées aux impacts sociaux de l’informatique à travers Internet, aux réseaux sociaux, à la propriété des données, à l’éthique des algorithmes, etc. Ces ouvrages discutent certes de questions sociétales et éthiques intéressantes, mais le plus souvent sans vraiment entrer dans les causes. Une exception notable est le beau livre Le Temps des algorithmes écrit par mes collègues et amis informaticiens Serge Abiteboul et Gilles Dowek (Abiteboul & Dowek, 2017), dont je recommande chaudement la lecture. Je n’aurais pas grand-chose à ajouter à son contenu. Et je recommande aussi la lecture du blog « Binaire1 » du journal Le Monde, coordonné par Serge Abiteboul avec la Société informatique de France (SIF).

Informatique ou numérique ?

Avant d’entrer dans la chair des chapitres, je souhaite continuer une discussion un peu générale dans cette introduction.

On a vu se produire récemment deux glissements de vocabulaires dans les médias, les discours politiques et l’enseignement : « informatique » est devenu « numérique » et « programmation » est devenu « codage », les deux anciens mots ayant pratiquement disparu. C’est surtout sensible depuis qu’on parle de plus en plus du sujet, en reconnaissant maintenant qu’il faut « y aller » : il faut enseigner « le numérique » (maintenant devenu un substantif), et les enfants doivent apprendre « le code ». D’où vient ce glissement ? Mon idée personnelle, peut-être un peu brutale, est la suivante : changer les mots a permis à ceux qui le souhaitent de se construire des formes de compétence, d’adhésion ou de rejet sans avoir à entrer dans le cœur du sujet, donc en gardant l’intention de ne se renseigner vraiment ni sur l’informatique, ni sur la programmation. Un bon exemple est donné par les très nombreux hommes politiques et commentateurs de la politique qui associent systématiquement numérique avec Internet, les réseaux sociaux et maintenant l’intelligence artificielle. Ce sont certainement des sujets très visibles et très importants, surtout depuis que les réseaux sociaux jouent un rôle essentiel dans les discussions politiques et la transmission des rumeurs et fausses nouvelles de tous types. Mais l’informatique est beaucoup plus que cela, comme nous allons le voir tout au long du livre. Puisque mon but est précisément de montrer à l’inverse qu’on ne peut pas comprendre le monde numérique dans sa totalité sans comprendre suffisamment ce qu’est son cœur informatique, je ferai très attention aux mots pour que l’arbre ne cache pas la forêt.

Le mot « numérique » a pour moi un sens précis que je souhaite conserver. Je l’utilisais comme adjectif dans le titre « Pourquoi et comment le monde devient numérique » de ma leçon inaugurale de 2008 au Collège de France, où j’expliquais comment la numérisation du monde et l’utilisation des algorithmes, programmes et ordinateurs conduisaient à une modification profonde du monde. Ce mot me permettait aussi d’inclure d’autres communautés scientifiques et techniques. Les mathématiciens appliqués qui montrent comment résoudre des équations complexes à l’aide de grands calculs numériques sont appelés depuis toujours des « numériciens ». La science qui invente les algo...

Table des matières

• Couverture
• Titre
• Copyright
• Dédicace
• Avant-propos
• CHAPITRE 1 - Introduction - La construction d'un nouveau schéma mental
• Première partie - DU MATÉRIEL À L'IMMATÉRIEL
• Deuxième partie - ÉTUDES DE CAS
• Troisième partie - RENDRE L'INFORMATIQUE PLUS SÛRE
• Glossaire
• Bibliographie
• Index
• Table