Reunions du groupe Modelisation des Systemes Complexes

Modélisation des systèmes complexes

2014-2016

Zeno Toffano, Centrale Supélec, Gif sur Yvette, lundi 23 mai 2016.
Symbolique quantique pour la logique.
We propose a matrix model for two- and many-valued logic using families of observables in Hilbert space, the eigenvalues give the truth values of logical propositions where the atomic input proposition cases are represented by the respective eigenvectors. For binary logic using the truth values {0,1} logical observables are pairwise commuting projectors. For the truth values {+1,-1} the operator system is formally equivalent to that of a composite quantum spin 1/2 system, the logical observables being isometries belonging to the Pauli group. Also in this approach Fuzzy logic arises naturally when considering non-eigenvectors. The fuzzy membership function is obtained by the quantum mean value of the logical projector observable and turns out to be a probability measure in agreement with recent quantum cognition models. The analogy of many-valued logic with quantum angular momentum is then established. Logical observables for three-value logic are formulated as functions of the Lz observable of the orbital angular momentum l= 1. The representatitve 3-valued 2-argument logical obserrvables for the Min and Max connectives are explicitly obtained.

Jacques Labiche et Maryvonne Holzem, Université de Rouen, lundi 08 février 2016.
Système informatisé d'aide à l'interprétation :
une utopie à l'articulation des sciences de la nature et des sciences de la culture
Résumé d'auteur.
A partir d'une réflexion interdisciplinaire menée depuis plus de quinze ans sur l'analyse, puis l'interprétation, des documents numériques, nous montrerons comment nous nous sommes nourris des apports de la seconde cybernétique, de la complexité généralisée et de la modélisation des systèmes biologiques à la pensée systémique pour concevoir une aide à l'interprétation destinée à un utilisateur professionnel d'une base de données du domaine juridique. Aide d'autant plus efficace qu'elle s'enracine dans une praxéologie entendue comme théorie de l'action prenant en considération les spécificités de l'intention de chaque utilisateur, mais également celles des textes juridiques eux-mêmes. Nous montrerons que la complexité de la démarche découle à la fois du parcours interprétatif nécessaire à l'appropriation de connaissances par l'utilisateur et de la nature autopoïétique du droit.
A partir de nos champs disciplinaires d'origine : linguistique et reconnaissance de formes, nous nous interrogerons sur les limites de l'intelligible, du calculable, donc sur ce que peut faire une machine lorsqu'elle est utilisée dans ce contexte particulier qu'est une acquisition de connaissances. Il nous faudra alors faire place à l'humain, au vécu de l'utilisateur, afin d'être certains de ne pas automatiser ce qui ne saurait l'être, car singulier.
Nous questionnerons l'articulation des sciences de la nature qui ne s'intéressent pas à la singularité, et des sciences de la culture dont la caractéristique est justement de tirer l'intelligibilité du particularisme lui-même. C'est à cette intersection que nous mettrons en exergue les micromondes et le couplage structurel de troisième ordre, tels que définis par Varela dans la théorie inachevée de l'énaction. De ce point de vue le "couple sujet objet" est aussi indissociable que le signifiant et le signifié saussurien, chaque élément se constituant l'un l'autre pour former une seule unité.
Pour conclure et spécifier un cadre pour les futurs développements de cette démarche centrée sur l'agir interprétatif d'un utilisateur naviguant sur une base de données de documents nous proposons que disparaisse le monde figé des "représentations" au profit de celui des re-présentations, au sens de rendre présent, en fonction d'un contexte et donc d'une pratique.

Tomas Veloz, University of British Columbia, lundi 26 octobre 2015.
Toward a Quantum Theory of Cognition: History, Development and Perspectives.
Résumé d'auteur.
Information processing at a conceptual level is considered to be one of the hardest challenges in Cognitive Science. In particular, a number of studies in behavioral research have shown that humans process concepts in a way that is incompatible with traditional frameworks such as classical probability and fuzzy set theory. Recently, this incompatibility has been shown to occur at a deep structural level, and mathematical schemes founded on quantum structures have been proposed as alternative modeling frameworks. The quantum approach allows to faithfully model a number of non-classical deviations observed in experimental data. Moreover, it shows that genuine quantum theoretical notions, such as contextuality, superposition, emergence and entanglement, are interesting epistemic tools to understand and represent hard problems in Artificial Intelligence. In this talk, we identify the limitations of traditional frameworks to handle some important cognitive tasks, introduce the fundamentals of this quantum cognitive approach, and present some remarkable applications.
Commentaires du conférencier
Highest IF paper in the area: Pothos, E. M. and Busemeyer, J. R. (2013). Can quantum probability provide a new direction for cognitive modeling? Behavioral and Brain Sciences, 36(3), pp. 255-274. doi: 10.1017/S0140525X12001525. (very easy reading, and has a large debate at the end where most important scholars in the community discuss)
A summary of the research that have inspired the talk: Diederik Aerts, Liane Gabora, Sandro Sozzo: Concepts and Their Dynamics: A Quantum-Theoretic Modeling of Human Thought, Topics in Cognitive Sciences, 5 (2013) 737-772.
Quantum Interaction: a conference where most of the results in this area are presented
Wikipedia page, Research institute in Belgium, Research institue in Chile
A recently created institute dedicated to quantum cognition.

François Anceau et Laurent Carrive, lundi 19 janvier 2015, La réalité : de Kant à la Mécanique Quantique.
Annie Ginibre, Enseignant - chercheur honoraire au Laboratoire Aimé Cotton, Faculté des Sciences, Orsay, premier décembre 2014 : Emergence d'un paradigme de la diversité. Deux articles de la conférencière : Proverbs hint at coupled seatides - space dust hypotheses; extreme weather fits in solilunar pairs, From traditional meteorology to astrophysics: observation and intyerpretation of local time-resolved structures of weather, and brainstorming.

Atelier "Modélisation Mathématique des Systèmes Complexes" pour la conférence WOSC-UES de Valencia
du 15 au 17 octobre 2014. Résumés envoyés en mars 2014 à François Dubois et Oliver Maurice.

Yves Bamberger, conseiller scientifique du président d'EDF, membre de l'académie des technologies, 22 septembre 2014.
Les complexités auquel le système électrique doit faire face (régulation européenne, interconnexion, énergies renouvelables, etc.).
Résumé de la réunion proposé par Jacques Printz.
Ces différentes histoires, dont certaines sont reprises dans le document de J.Printz, Aspects systémique du système électrique français [en PJ], illustrent parfaitement combien il faut être prudent quand on a affaire à un système socio-économique aussi complexe que le système électrique, dont on maîtrise cependant toute l'ingénierie. Des bonnes idées qui paraissent évidentes finissent par avoir l'effet exactement inverse de celui attendu. Dans la doxa médiatique, il est "évident" que l'introduction des énergies renouvelables entraîne mécaniquement une décroissance des émissions de CO2 : malheureusement, il n'en est rien car la planification de production de ces énergies est soumis aux aléas climatiques ; la nature nous donne généreusement de l'énergie, mais pas au bon moment, ni au bon endroit. Sans dispositif de stockage à très grande échelle [un problème technologique difficile, non résolu à ce jour, ni dans un avenir proche], c'est l'inverse qui va se passer, et les émissions de CO2 continueront à croitre. Ces différentes histoires illustrent l'un des aspect les plus contre-intuitif de la complexité des systèmes socio-techniques. L'environnement spatio-temporel d'un tel système est largement imprévisible. A tout moment, il se passe quelques chose d'imprévu, mais le système doit continuer à garantir son contrat de service. Il y a de nombreux acteurs humains dans la boucle, les exploitants d'une part qui connaissent parfaitement le système, mais aussi des parties prenantes politiques et/ou bureaucratiques à différents niveaux : les commissions de régulation de l'énergie [en France la CRE], différents Ministères, et la Commission Européenne qui a orchestrée toute la dérégulation du marché de l'énergie. Certaines de ces parties prenantes connaissent insuffisamment le fonctionnement réel du système dans sa globalité. Autant on peut organiser des parades en cas d'aléas, comme dans l'histoire de la panne de 2006, où le réseau européen s'est coupé en trois durant une quarantaine de minutes, évitant ainsi une panne générale au niveau européen, autant il est quasiment impossible d'organiser quoique ce soit contre l'ignorance. Avec des modèles probabilistes on peut modéliser l'aléatoire jusqu'à un certain niveau, comme par exemple ce que les électriciens appellent le N-1, c'est à dire qu'est-ce qui se passe lorsque un quelconque des grands équipements tombe, et comment peut-on se reconfigurer. Dans la panne de 2006, cette règle du N-1 n'avait pas été respectée par un des opérateurs de réseau d'Allemagne du Nord ! Mais il est impossible de modéliser l'ignorance, par définition, sauf à interdire aux ignorants, fussent-ils des élus, de toucher au système ?! Pas vraiment dans l'air du temps ... Libéraliser l'énergie comme on a libéralisé l'économie et la finance, c'est parfois faire fi des lois de la physique que malheureusement, ou peut-être heureusement [?!], on ne peut pas abolir.

2013-2014

Zeno Toffano, Enseignant-Chercheur à l'Ecole Supérieure d'Electricité, 16 juin 2014.
Intrication quantique : mythe ou réalité ?
Cette intervention sera centrée sur le concept d'intrication quantique en analysant d'une façon critique différents concepts théoriques, expérimentaux ainsi que technologiques. On analysera aussi l'évolution du concept d'intrication ces dernières années.
Jacques Printz, Professeur émérite au CNAM, 05 mai 2014.
"Aperçu sur la complexité des systèmes; Cas du réseau de transport de l'énergie".
Journée d'hommage à Emmanuel Nunez, Clinicien, Homme de Science, Systémicien.,
samedi 15 février 2014, Conservatoire National des Arts et Métiers (CNAM), 292 rue Saint-Martin, Paris 3 ième.
Emmanuel Adrien Nunez (1934 - 4 août 2013) vient de nous quitter. Il a été Professeur Agrégé de Biochimie enseignant successivement dans les Université de Sousse, St Louis Lariboisière Xavier Bichat. Il a été un grand clinicien, rempli d'humanité, il fut également de 1981 à 2000 le chef de service du laboratoire de Biochimie B du Centre Hospitalier Universitaire Xavier Bichat. Il a été un Homme de Science. Emmanuel Nunez a été directeur de l'unité de recherche INSERM 224 "Biologie comparée des interactions moléculaires entre les protéines, les stéroïdes et les lipides au cours de l'ontogénèse, de l'oncogénèse et de certaines pathologies (choc septique, inflammation, SIDA)" de 1978 à 1994 à la Faculté de Médecine Xavier Bichat. Les recherches de l'Unité 224 INSERM ont été conduites avec des orientations pluridisciplinaires (biochimiques, physiologiques, physico-chimiques, immuno-logiques). Elles ont permis de mettre en évidence plusieurs propriétés spécifiques de l'Alpha foetoproteine (AFP), proteine carcino embryonnaire. Il a été ensuite très impliqué dans l'Académie Européenne Interdisciplinaire des Sciences. Il fut Président de l'Association Française de Science des Systèmes Cybernétiques Cognitifs Et Techniques de 2004 à 2009. A ce titre, a présidé le congrès de l'Union Européenne de Systémique de 2005.
Philippe Lukacs Professeur de Management et d'Innovation à l'Ecole Centrale Paris, 06 janvier 2014.
"En économie, changer de loi de composition : passer d'une logique de coupures à une logique d'alliances".
Aujourd'hui, chacun constate la nécessité de changer de "paradigme". En même temps, on constate l'émergence de multiples innovations, à partir de lieux différents, initiées dans des champs différents. Elles émergent de façon empirique. Une question se pose : ces innovations correspondent-elles réellement à un nouveau paradigme, ou bien ne font elles que "bouger pour que rien ne change" ? Il y a nécessité de comprendre la loi de composition du paradigme actuel pour agir avec un maximum de pertinence. C'est bien sûr à partir d'un regard externe à l'économie que l'analyse de ce paradigme est menée : à partir du regard d'un ethnologue qui, avant tout, était mathématicien : Robert Jaulin. Pour Jaulin, la loi de composition de notre monde peut s'illustrer par la phrase suivante : "Dieu (l'Un) est le lieu du monde, mais le monde n'est pas son lieu". Cette loi de composition définit le monde par la coupure. Logiquement, elle ne peut aboutir qu'à l'extension à l'infini et à la mort. On constate aujourd'hui l'avancée de cette dynamique décrite dès 1974 par Jaulin. Une autre loi de composition, qu'on peut appeler d'alliance, est possible : "L'univers humain est crée par la relation de partage avec un autre différent de soi". On montrera les conséquences fractales de la logique actuelle dans le domaine économique et en quoi la logique de l'alliance peut guider l'action, de façon plus pertinente et dynamisante.
François Roddier, Animateur du blog "Point de vue d'un astronome", Auteur du livre "Thermodynamique de l'évolution ; Un essai de thermo-bio-sociologie", 02 décembre 2013, Thermodynamique et économie ; des sciences exactes aux sciences humaines.
L'exposé s'est articulé autour des points présentés ci-après. Classification des sciences depuis Auguste Comte (1830) jusqu'à nos conceptions actuelles sur la complexité, l'irréversibilité et la reproductibilité. Importance de la mécanique statistique. Evolution de la notion d'entropie (chapitre 17 du livre "Thermodynamique de l'évolution"). Importance du concept d'information. Thermodynamique hors équilibre: propriétés des structures dissipatives, MEP et SOC. Application à l'auto-organisation des sociétés humaines (Economie).
Alexandre Makarovitch, Professeur associé à l'Institut de Mathématiques Appliquées de l'Université Catholique de l'Ouest, Membre du Conseil d'Administration de l'AFSCET, 25 novembre 2013, Les frontières, freins et/ou stimulateurs,

2012-2013

Michel Gondran, 17 juin 2013, De l'interprétation du principe de moindre action en mécanique classique à celle de la fonction d'onde en mécanique quantique.
Hervé Zwirn, 06 mai 2013, Non prédictibilité et irréductibilité computationnelle.
L'imprédictibilité du comportement d'un système est traditionnellement attachée soit à un indéterminisme essentiel comme en mécanique quantique, soit à une connaissance incomplète ou incertaine des lois qui le régissent ou de son état initial, soit au phénomène de sensibilité aux conditions initiales (qui se ramène en fait à une connaissance imparfaite de l'état initial), soit à un volume trop important de données à prendre en compte simultanément. On a donc tendance à penser intuitivement qu'un système décrit par des lois déterministes et simples et dont l'état initial est parfaitement connu aura un comportement facilement prévisible. Il n'en est rien. Des systèmes déterministes simples peuvent s'avérer totalement imprédictibles (dans un sens que nous préciserons). Ils sont sujets au phénomène d'irréductibilité computationnelle, concept dont nous tenterons de donner une définition formelle satisfaisante. Ce concept joue un rôle important, que nous avons évoqué, dans la compréhension des phénomènes émergents.
Jacques Printz, 08 avril 2013, Bilan et perspective pour la systémique - D'où venons nous, où allons nous ?
Giuseppe Longo, 18 février 2013, La constitution de l'espace physico-mathématique ; vers la biologie. Echanges à partir du texte "L'espace-temps en physique et en biologie", chapitre 3 de son livre avec Francis Bailly "Mathématiques et Sciences de la Nature. La singularite physique du vivant" (Hermann, 2006).
Emmanuelle Garcia, 19 novembre 2012, Epistémologie et systémique ; une proposition épistémologique de liance dialogique et récursique et génotype système général hologrammatique.

2011-2012