TROISIEME EPOQUE : LA CONVERGENCE 303
INTRODUCTION – De la diversité des convergences à l’unité d’une méthode 304
CHAPITRE 16 – Simulation probabiliste de formes biologiques ramifiées : Dan Cohen (1967) 306
Une enquête de faisabilité sur ordinateur 307
Des classes d’éléments hiérarchiquement organisés et sensibles à l’environnement 308
Les rôles de la programmation modulaire, de la simulation et de la visualisation 309
Le rôle épistémique de la simulation pour la biologie du développement 310
Importance du couplage du calculateur avec un dispositif de visualisation 312
CHAPITRE 17 - La simulation d’automates biologiques moléculaires sur ordinateur : Walter R. Stahl (1961-1967) 315
De l’« analyse dimensionnelle » à l’« automate moléculaire » 316
Une influence de la biologie moléculaire sur la modélisation mathématique du vivant 318
Une épistémologie néo-positiviste des modèles : assumer et neutraliser la dispersion (1967) 323
Purger les modèles de toute métaphysique 324
CHAPITRE 18 - La simulation de la morphogenèse par automates formels : Aristid Lindenmayer (1968-1974) 328
Un botaniste convaincu par le positivisme logique : la « théorie des cycles de vie » 328
Axiomatique inutilisable et axiomatique utilisée 332
De la théorie logiciste à la théorie des automates en passant par l’exobiologie 334
Eviter d’avoir recours à l’ordinateur 338
Un « modèle mathématique » pour l’« intercellularité » dans le développement 339
Le « modèle développemental » linéaire et les règles de réécriture 341
Observation de l’« émergence » d’une « régularité inattendue » 343
La « théorie du contrôle morphogénétique » 346
Ce que l’on gagne à discrétiser 347
Le « modèle développemental » de la ramification 348
Première calibration du modèle sur des algues et premier dessin 349
CHAPITRE 19 – La réception contrastée des systèmes de Lindenmayer (1970-1975) 353
La controverse avec Brian Carey Goodwin au sujet des formalismes « naturels » 353
Un déplacement de l’horizon des automates vers l’horizon des langages 357
Convergence entre genèse de phrases et morphogenèse végétale 358
Ce que la biologie apporte à l’informatique : un nouveau modèle de computation 362
Caractérisation, inférence, complexité 363
De l’analyse statistique à la modélisation algorithmique : Hermann et Jacqueline Lück, un cas français (1975) 366
L’analyse numérique de la croissance : Ralph O. Erickson et l’ordinateur-calculateur 368
Le tournant logiciste 372
CHAPITRE 20 - La simulation géométrique à vocation botanique : Honda et Fisher (1971-1977) 375
Reconnaissance de formes d’arbres et écrans graphiques à l’Université de Kyoto 375
Un modèle de simulation génératif et géométrique validé par l’image 377
Une simulation de la géométrie des tissus 378
La simulation géométrique reste un argument théorique 380
La rencontre avec les mesures : rapprocher la simulation des détails du réel 380
Les limites de la morphométrie et de l’approche thermodynamique des arbres 382
La première simulation géométrique d’un arbre réel : le Terminalia 383
La plante conçue comme métapopulation 386
Une limite de la simulation géométrique 387
Simuler pour tester un argument théorique 389
Bilan sur la simulation géométrique 390
CHAPITRE 21 – La période de formation et le contexte institutionnel de l’IFCC (1966-1971) 392
Des modèles de la génétique au « module » des chromosomes 394
La culture tropicale et la création de l’IFCC dans l’après-guerre 398
Le service « Café-Cacao-Thé » 400
Une « large autonomie locale » 402
La perspective du marché commun : accroître la compétitivité des produits nationaux 403
L’orientation de la recherche génétique à l’IFCC : l’amélioration des plantes 403
CHAPITRE 22 – La probabilité de fructification comme caractère génétique (1971-1975) 406
Transférer un peu d’économétrie dans la biométrie : le premier article de 1974 407
Des résultats en demi-teinte 409
De la fonction à la structure 411
Modéliser, c’est former des hypothèses 413
Construire un caractère non directement observable : une probabilité objective 414
Modéliser pour exhiber des faits biologiques 416
La réception de la thèse de 1975 : une modélisation étrange mais efficace 418
Hégémonie et résistance de la biométrie à l’IFCC 419
CHAPITRE 23 – Modélisation fractionnée et simulation géométrique (1975-1981) 424
Représenter fidèlement plutôt que condenser 425
Essoufflement de la physiologie et des relations d’allométrie traditionnelles 428
Visualisation et abstraction 430
Première modélisation fractionnée : l’approche cinétique du caféier 432
La modélisation de la formation des rameaux : les hypothèses 433
Le sous-modèle de la formation des rameaux 436
Le sous-modèle de la croissance des rameaux et l’organigramme intégrateur 438
Organigramme simplifié de la « synthèse globale de la croissance du caféier » 440
Le rôle de la technique : le HP 9820 et le langage HPL (Hewlett-Packard Language) 441
« Matérialiser » la représentation pour caractériser la verse du caféier 442
L’insertion d’un savoir d’ingénieur : la résistance des matériaux 443
Rappels de « résistance des matériaux » 444
Un programme plus complexe et une programmation plus structurée 446
Comment publier un programme informatique ? 447
Résultat : des préconisations précises pour le sélectionneur 450
La réception des deux premiers modèles de de Reffye à l’IFCC 452
Deux conditions pour « simuler » 452
CHAPITRE 24 - Premières simulations probabilistes : les travaux parallèles sur le cacaoyer (1976-1981) 454
La sous-pollinisation chronique du cacaoyer 454
Simuler de manière probabiliste pour interpréter la structure des données de terrain 456
Une « vérification expérimentale » … par simulation 458
Un ouvrage de référence dû à des « simulateurs » en recherche opérationnelle 459
La génération de nombres pseudo-aléatoires et la méthode de la transformation inverse 460
Contingence des types d’événements aléatoires 462
Ce que l’on gagne à simuler aléatoirement l’aléatoire 463
La réception du modèle de simulation aléatoire pour le cacaoyer 464
De la pollinisation au rendement : simuler pour discriminer les différents facteurs biologiques de la fructification 466
L’« analyse logique » d’un macro-événement : le nombre de fèves par cabosse 467
Un formalisme peut en invalider un autre 469
La loi de Pareto 469
Une « démonstration » par simulation ? 471
Analyse logico-mathématique des différents faciès par les sous-modèles 472
Simulation : l’analyse pour la synthèse 473
Le sens de la méthode de Monte-Carlo 474
L’achat du tout nouveau modèle d’HP : un enjeu financier, humain et technique 476
La technologie du HP 9825 477
Bilan sur les premières simulations probabilistes 478
CHAPITRE 25 – Les applications des simulations fractionnées (1977 – 1981) 480
La simulation détaillée du trafic des insectes : un problème de « file d’attente » (1980) 481
Un troisième transfert de méthodes venues de la recherche opérationnelle 482
Relativité des échelles et rôle de la modélisation 484
Le « rappel » et l’« application » de la théorie des files d’attente 486
Rappel de la théorie des files d’attente 486
L’organigramme du programme synthétique de simulation de la pollinisation 489
Des résultats en demi-teinte 490
Une « équation mathématique » supplante la simulation : un aboutissement aux yeux des agronomes 491
L’agronomie et les formules mathématiques fonctionnelles 493
L’application du modèle du caféier à l’étude de l’influence des engrais (1977-1980) 494
Bilan sur les prolongements des premières modélisations du caféier et du cacaoyer 496
CHAPITRE 26 - Le « modèle architectural » en botanique : Francis Hallé et Roelof A. A. Oldeman (1970-1978) 499
Une motivation nouvelle pour la thèse d’Etat : le réalisme botanique 499
Naissance du concept d’« architecture végétative » 501
Naissance du concept de « modèle architectural » 505
Ce qui a motivé l’emploi du terme « modèle » en botanique 507
Un modèle non mathématique 509
CHAPITRE 27 - Une simulation architecturale, aléatoire et universelle : la thèse de 1979 511
Structuration et institutionnalisation de la biologie théorique en France 511
1975 - 1981 511
Une vision occidentale limitée 513
Limite de la modélisation mathématique 515
Limites de la modélisation théorique logiciste 517
Contre l’esprit analytique de la biométrie 519
La plante conçue comme population de méristèmes 523
Modélisation probabiliste de l’activité de croissance des méristèmes 524
Mortalité des méristèmes et ramifications avec retard 530
Validation et vérification : arbre calculable et arbre non calculable 531
Simulation spatiale et intégrale : le verdict du rendu visuel 533
Simulation de la phyllotaxie 534
Vitesse, mémoire et souplesse limitées 535
Diversité des applications réalisées et envisagées 537
Réception et suite immédiate du programme de simulation des plantes (1979-1981) 538
CHAPITRE 28 – La première convergence : avec l’informatique graphique (1981-1985) 541
Du terrain de la simulation à la simulation comme terrain 541
Le retour en métropole : création et informatisation du CIRAD 542
La rencontre avec l’informatique graphique : itinéraire d’un informaticien français 544
Optimisation d’algorithme, nombres de Strahler et combinatoire énumérative 547
Naissance de la synthèse d’images et naissance du NYIT 548
Synthèse d’images et fractales : engouement puis scepticisme 551
Ce que Françon retient de la thèse de de Reffye 555
CHAPITRE 29 - Le redémarrage de la recherche en simulation architecturale (1985-1991) 557
Création de l’AMAP et valorisation du premier logiciel : une simulation en préfixé (1987) 558
Modèles et structures de données : l’apport des langages 559
SIMULA, Langages C et C++ : programmation et modélisation orientées OBJET 560
Expression générale du « moteur de croissance » en préfixé 563
Premières applications : médiatiques 564
Une valorisation de la recherche pour le moins réussie 565
Timides applications botaniques et agronomiques 567
Rigueur formelle et perte de sens 568
Le deuxième logiciel simule le parallélisme (1991) 568
La construction ordre par ordre exige une nouvelle structuration des données 569
La simulation d’événements discrets et le moteur de croissance parallèle 570
La discrétisation de l’espace 573
Discrétisation de l’espace et erreur systématique 574
La validation de la simulation dans son ensemble 576
Applications et limites 578
Des retombées conceptuelles en botanique 578
CHAPITRE 30 – La deuxième convergence : avec la modélisation mathématique en foresterie (1990-1998) 581
Les agronomes à l’école de la simulation : l’AIP INRA/CIRAD (1990-1993) 581
L’appel d’offre officiel 584
Les raisons scientifiques de la sollicitation de l’INRA 585
Le rôle de l’AMAP dans les projets retenus 588
Les hésitations de l’INRA : les arguments en présence 589
Des traces de réticences dans les actes du Colloque de synthèse 592
Le rapprochement institutionnel INRA/CIRAD autour d’AMAP (1993-1995) 595
Formalisation conceptuelle et institutionnelle : le laboratoire associé CIRAD/INRA (1995) 598
L’épistémologie du « modèle général » à valeur empirique 600
Une maquette informatique comme support d’expériences virtuelles 603
CHAPITRE 31 - La troisième convergence : re-mathématiser (à partir de 1998) 606
Le premier modèle mixte structure-fonction : « l’efficience de l’eau » (1997-1999) 606
Evolution de la simulation logiciste : 1984-1994 609
Une grammaire sensible à l’environnement : GROGRA –1994 613
Simuler la plante individuelle pour voir fonctionner les cultures (1997-2000) 617
L’association avec l’INRIA en Chine : sous-structures et contrôle optimal (1998-2003) 619
CONCLUSION : Convergences autour de la simulation pluriformalisée 622
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