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Textes traduits en français

Cybernetique d’une theorie de la connaissance

Heinz von Foerster
Traduction de Didier Renault
Édition originale :
« Kybernetik einer Erkenntnistheorie », in : Heinz von Foerster : Wissen und Gewissen. Versuch einer Brücke, éd. par S. J. Schmidt, Francfort-sur-le-Main : Suhrkamp, p. 50-71.
© Suhrkamp Verlag GmbH & Co. KG, Berlin.

Note de la rédaction

Nous remercions la maison d’édition Suhrkamp de nous avoir accordé l’autorisation de traduire ce texte pour le présent numéro.

Wir danken dem Suhrkamp Verlag für die freundliche Genehmigung, diesen Artikel in französischer Übersetzung zu publizieren.

Texte intégral

  • 1 Conférence prononcée lors du 5e congrès de la Deutsche Gesellschaft für Kybernetik, à Nuremberg du (...)

1Lorsque j’ai accepté de prononcer ici ma conférence1 en allemand, je ne soupçonnais pas les difficultés auxquelles je me verrais confronté. Au cours des vingt dernières années, dans mon activité scientifique, j’ai exclusivement pensé et parlé en anglais. Nombre de concepts et de résultats de recherches ont été baptisés en anglais lors de leur naissance, et se montrent rétifs à toute traduction. Après de vaines tentatives de transposition en allemand, j’ai décidé, pour ainsi dire, de sortir de moi-même, de contempler toute cette trame de pensées comme je le ferais d’une tapisserie, et de décrire à votre intention en allemand, autant que faire se peut, ce qui est ici représenté. S’il m’arrivait de m’égarer dans des phrases à la construction labyrinthique, il ne faudrait pas les interpréter comme une affectation, mais comme les gémissements d’une machine rouillée.

2Peut-être avez-vous déjà buté, en le lisant, sur le titre de ma conférence, « Cybernétique d’une théorie de la connaissance » ? Vous étiez, sans le dire, persuadé que j’avais voulu parler d’une « Théorie de la connaissance de la cybernétique ». Il en était d’ailleurs ainsi à l’origine. Mais à la suite d’un certain nombre de réflexions, il est m’est clairement apparu que non seulement une théorie de la connaissance de la cybernétique, mais que toute théorie de la connaissance qui aspire à être cohérente et complète est fondamentalement une théorie cybernétique.

3La contribution majeure de la cybernétique à la théorie de la connaissance est la possibilité qu’elle offre de convertir un système ouvert en un système clos, en particulier la possibilité de refermer un nexus causal linéaire, ouvert et infini en un cercle causal clos et parachevé.

  • 2 Von Foerster (1949). Von Foerster / Mead / Teuber (1950), (1951), (1953), (1955).

4Une note historique est peut-être ici à sa place. Il y a plusieurs années, avant que Norbert Wiener n’ait donné à notre discipline le nom de cybernétique, se déroulaient à New York des congrès annuels où se réunissait un cercle de chercheurs proches de Wiener et issus de différents domaines pour discuter des problèmes qu’ils avaient en commun. Le thème était « Circular Causal and Feedback Mechanisms in Biological and Social Systems2 » (mécanismes à causalité circulaire et rétroaction dans les systèmes biologiques et sociaux.)

5L’idée d’un cercle causal clos a tout d’abord l’agréable caractéristique que la cause d’un effet présent est située dans le passé lorsque l’on coupe le cercle à un endroit donné, tandis que la cause se situe dans l’avenir lorsqu’on le coupe à l’endroit diamétralement opposé. Le cercle causal clos comble ainsi le fossé entre cause efficiente et cause finale, entre motif et but.

6En second lieu, il me semble que l’on a gagné, avec cette clôture de la chaîne causale, l’avantage de se débarrasser d’un degré d’indétermination. Il n’est plus nécessaire de se préoccuper des conditions d’origine, car elles sont automatiquement fournies par les conditions finales. C’est sans doute effectivement le cas, mais l’histoire n’est pas simple : seules des valeurs d’état tout à fait définies fournissent une solution pour les processus qui ont lieu dans le cercle ; le problème est devenu un problème de valeur propre (Eigenwert-Problem).

  • 3 Katz (1962).

7Vient s’ajouter, pour tout compliquer, l’éventuel soupçon que toute cette affaire de cercle clos ne soit qu’une escroquerie logique. Le phénomène nous est connu grâce à la théorie des jugements logiques ; parmi eux, il y a le fâcheusement célèbre cercle vicieux, dans lequel la cause devient l’effet et l’effet la cause. Mon intention est non seulement de soustraire le cercle vicieux (circulus viciosus) à toutes les calomnies3, mais de l’élever à l’honorable position de cercle créatif (circulus creativus).

8Je commencerai par deux propositions. Dans la première, j’utilise les expressions « sensorium » et « motorium ». Par sensorium, j’entends le système de la perception sensorielle consciente, et par motorium les séquences de mouvements volontaires.

Ma première proposition

« Le sens (ou signification) des signaux du sensorium est déterminé par le motorium, et le sens (ou signification) des signaux du motorium est déterminé par le sensorium. »

9Ce qui signifie que l’information – non pas dans le sens de la théorie de l’information, mais au sens courant du terme – a son origine dans ce circulus creativus. N’est pourvu de signification [Be-Deutung] que ce que je peux appréhender [be-greifen].

10Ma deuxième proposition porte sur le problème d’une théorie complète et close des fonctions cérébrales. Si l’un d’entre nous autres mortels devait s’atteler à ce problème, il lui faudra sans nul doute faire usage de son cerveau. Cette observation est à la base de ma deuxième proposition.

Ma deuxième proposition

« Nous sommes en mesure de rédiger les principes de la physique, ce que l’on appelle “lois de la nature”. Les principes des fonctions cérébrales ou bien – encore plus généralement – les principes de la biologie doivent être rédigés de telle sorte que la rédaction de ces principes puisse être déduite des principes mêmes ; autrement dit, ils doivent se rédiger eux-mêmes. »

11J’en reviens à mon sujet initial, celui selon lequel la théorie de l’acquisition de connaissances est pour l’essentiel une cybernétique. Si je parle de théorie de l’acquisition de connaissances (« Er-Kenntnistheorie ») et non pas seulement de théorie de la connaissance (« Kenntnistheorie »), je veux souligner ainsi [qu’en allemand], le préfixe ER- indique un processus créatif, ontogénétique. C’est encore plus clair en grec, puisque la racine indogermanique GN apparaît aussi bien dans γίγνομαι (naître) que dans γιγνὠσκω (connaître par les sens). Mais parallèlement à « connaître par les sens », on trouve également en grec un « connaître par les muscles », ἐπίσταμαι, à proprement parler une capacité artisanale, une compréhension par le faire. L’étymologie, ici, est ἐπί (au-dessus) et ἱσταμαι (se tenir), un peu comme en anglais, où l’on se tient cependant en-dessous (« understand »). Il faudra que des étymologistes plus savants que moi m’expliquent pourquoi, lorsqu’il est question de connaissance, on parle en allemand de comprendre (« ver-stehen ») comme si l’on se foulait le pied (« sich den Fuβ ver-stauchen »).

12Quoi qu’il en soit, lorsque je parle de « Er-Kenntnis », je veux comprendre le processus d’acquisition de la connaissance. On tendrait donc à croire que le verbe pour désigner ce processus serait le verbe « erkennen ». Mais cela me paraît superficiel du point de vue sémantique, parce que l’on emploie souvent le verbe « erkennen » dans le sens de « reconnaître ». Si le mot « Er-wissen » existait, je l’aurais volontiers substitué à « ver-stehen » et à « er-kennen » pour exprimer précisément ce que je veux dire.

  • 4 Dans le texte allemand original : « Er-Kennen → Er-Rechnen einer Realität ». L’auteur ajoute : « Da (...)

13Il nous faut tout d’abord paraphraser le concept monolithique de la connaissance, autrement dit le processus d’acquisition de la connaissance (« Er-Kennen »), de telle sorte que nous touchions l’essentiel, mais en nous offrant en même temps la possibilité d’exploiter nos outils conceptuels. Je propose donc de remplacer le mot « connaître » (er-kennen) par la paraphrase suivante, analogue au plan sémantique4 :

14Ici, quelques sceptiques vont probablement être pris de soupçons. Pourquoi « une réalité », et non « la » réalité, pourrait-on demander. Nous sommes pourtant ici, au Congrès de Cybernétique, dans la Salle des Maîtres-Chanteurs de Nuremberg, dans l’univers physique ; comme s’il pouvait exister une autre réalité.

15À vrai dire, c’est un abîme épistémologique qui sépare les deux conceptions qui se distinguent par l’usage de l’article défini ou indéfini. La différence fondamentale, c’est que dans un cas l’on suppose que des observations indépendantes confirment la réalité, et dans l’autre que l’on admet que l’on crée une réalité par la mise en relation d’observations indépendantes.

16Dans le premier cas : ma vue me dit que j’ai devant moi un pupitre. Mon toucher le confirme, comme le ferait M. Le président, le Dr. Küpfmüller, si je lui posais la question.

17Dans le second cas : ma vue me dit qu’il y a quelque chose devant moi, mon toucher me dit qu’il y a quelque chose devant moi ; et j’entends le Dr. Küpfmüller dire « Il y a ici un pupitre ». La mise en relation de ces observations indépendantes me permet de dire à mon tour : « Il y a ici un pupitre ».

18Dans le premier cas, nous posons la confirmation comme notre principe de travail, dans le deuxième cas la mise en relation ou corrélation. Je me propose en tout cas d’utiliser l’article indéfini, car il indique le cas le plus général. La réalité est sans aucun doute un cas spécial d’une réalité.

19À peine avons-nous réglé la question de l’article indéfini que nous nous voyons confrontés à un autre problème. Que peut bien donc signifier le verbe « computer » ? On dira que je ne puis prétendre sérieusement que je « compute » le pupitre, ou ma montre, ou la nébuleuse d’Andromède. On pourrait cependant dire que je compute une « description de la réalité » car par mes indications verbales « pupitre », « montre », « nébuleuse d’Andromède », je viens de démontrer qu’un certain nombre de mouvements de mon corps liés à certains sifflements et grognements autorisaient chez les auditeurs l’interprétation d’une description.

Il me faut donc corriger ainsi ma formule :

20Les neurophysiologues peuvent objecter ici que les signaux d’entrée doivent subir de nombreuses modifications avant que nous ne recevions un signal de sortie verbal. Tout d’abord naît sur la rétine une projection bidimensionnelle du monde extérieur, que l’on pourrait désigner comme « description de premier ordre. » Le réseau post-rétinien qui lui est associé fournit ensuite aux cellules ganglionnaires une description modifiée de cette description, et donc une « description de second ordre ». Et cela se poursuit ainsi au fur et à mesure des différentes étapes de la computation vers des descriptions d’ordres de plus en plus élevés. Nous pouvons ainsi élargir la deuxième version de ma proposition :

21Le recours à la paraphrase a deux avantages. La pierre d’achoppement de « la » ou d’ « une » réalité a disparu, car ici il n’est déjà plus question de réalité. Deuxièmement, nous pouvons mettre à profit l’idée que la computation d’une description n’est rien d’autre qu’une computation. Nous pouvons ainsi en arriver à une paraphrase définitive du processus sans cesse renouvelé de l’acquisition de connaissances, c’est-à-dire :

22J’interprète donc la connaissance, ou le processus d’acquisition de connaissance, comme une computation récursive.

  • 5 Löfgren (1967).

23Je me trouve ici face à une alternative. D’une part, je pourrais maintenant parler des propriétés des fonctions récursives et des machines qui calculent ces fonctions. Je parlerais alors, en langage informatique, de cascades de compilateurs et de la théorie des métaprogrammes. Dans ce cas, le concept de la machine de Turing est naturellement l’outil conceptuel idéal. Il est par exemple parfaitement clair que les quadruples d’une machine de Turing qui calcule le nombre code d’une autre machine ou les siens propres ne peuvent être confondus avec la structure des descriptions calculées sur bande magnétique5. Ou pour le dire en termes de neurophysiologie, pour dire « pupitre », ou pour savoir qu’il y a devant moi un pupitre, il n’est pas nécessaire que les lettres composant le mot pupitre soient inscrites dans mon cerveau, ni que se trouve quelque part en moi une minuscule reproduction d’un pupitre. En revanche, j’ai besoin d’une structure qui compute pour moi les diverses manifestations d’une description. Mais toutes ces considérations relèvent d’une séance consacrée à l’ « intelligence artificielle » et notre séance porte sur la « biocybernétique du système nerveux central ». Je trouve donc qu’il est plus indiqué de parler des conséquences de ma proposition précédente sur l’interprétation des processus qui ont lieu dans le système nerveux central.

24Nous devons tout d’abord réaliser le gigantesque problème auquel nous avons affaire. A cet effet, nous devons nous remettre en mémoire le principe de la codification indifférenciée.

Le principe de la codification indifférenciée

« Les états d’excitation d’une cellule nerveuse ne codent pas la nature de la cause de l’excitation (n’est codée que “telle quantité en un endroit de mon corps”, mais pas “quoi”). »

25Un exemple : un bâtonnet de la rétine absorbe en un temps donné un flux de photons de telle ou telle quantité de photons par secondes. Il produit à cette occasion un potentiel électrochimique qui est fonction du flux, ce qui signifie que le « combien » est codé ; mais les signaux que génèrent finalement ce potentiel ne nous indiquent ni si des photons étaient la cause de l’excitation, et encore moins quel mélange de fréquences composait ce flux de photons. C’est également le cas de toutes les autres cellules sensorielles. Que l’on prenne les capillaires de la cochlée ou les corpuscules tactiles de Meissner, les papilles gustatives ou n’importe quelle autre cellule sensorielle, en aucune d’entre elles n’est codée la qualité de la cause de l’excitation, mais seulement la quantité de cette dernière. Et effectivement, « au dehors », il n’y a pas de lumière ni de couleurs, mais seulement des ondes électromagnétiques ; « au dehors », il n’y a ni sons ni musique, mais seulement des phénomènes de pression longitudinale périodique ; « au dehors », il n’y a ni chaleur ni froid, mais une énergie cinétique moléculaire moyenne plus ou moins élevée, et tout à l’avenant – et une chose est sûre : « au dehors », il n’y a pas de douleur.

26La question fondamentale s’énonce donc ainsi : comment faisons-nous l’expérience du monde dans sa prodigieuse diversité lorsque nous ne disposons, pour données d’entrée, que, premièrement, de l’intensité de l’excitation ; et deuxièmement des coordonnées de la source de l’excitation, autrement dit de l’excitation en un endroit déterminé de mon corps ?

27Puisque les qualités des impressions sensorielles ne sont pas codées dans l’appareil récepteur, il est clair que le système nerveux central est organisé de manière à computer ces qualités à partir de ces maigres données d’entrée.

28Nous – ou du moins moi – ne connaissons que très peu de choses de ces opérations. Je me réjouis donc d’avance de plusieurs communications qui traiteront de ce sujet, en particulier celles de Donald MacKay, Horst Mittelstaedt et Hans Lukas Teuber, qui porteront sur le célèbre principe de réafférence.

29Je devrai donc me contenter de donner quelques indications sur la nature de ces opérations.

  • 6 Cf. von Foerster (1970b).

30Permettez-moi tout d’abord d’avoir recours à un artifice pédagogique pour formuler le problème de la computation des diversités perceptives de telle manière que sous cette nouvelle perspective, le problème soit vu à partir de l’organisme percevant, et non, comme c’est habituellement le cas, du point de vue d’un observateur qui, induit en erreur par sa propre perception, croit toujours déjà savoir à quoi les choses ressemblent « au dehors », puis s’efforce, à l’aide de micropipettes introduites dans le système nerveux de l’organisme, de savoir à quoi « ce qu’il y a dehors » ressemble « à l’intérieur ». Du point de vue épistémologique, c’est cependant là une forme de tricherie, parce que l’observateur jette, pourrait-on dire, des regards furtifs sur les « réponses » (sa propre image du monde) qu’il compare ensuite avec de quelconques états d’excitation cellulaire, les seules données à partir desquelles l’organisme doit reconstituer son image du monde. Mais le problème est précisément de savoir comment il le fait6.

31Il est clair que tout organisme a un volume fini délimité par une superficie close, un volume parcouru par un système de « tubes » ramifié, qui émerge à la surface en divers endroits, disons en « s » endroits. Du point de vue ontogénétique, la surface est définie par l’ectoderme et contient tous les organes-cibles sensoriels, tandis que l’intérieur est défini par l’endoderme. En termes de topologie, une telle surface représente une diversité bidimensionnelle orientable d’ordre p = (s + t)/2, où t indique le nombre de « connexions t » dans le système de tubes. Selon un célèbre principe de la topologie, toute surface close et orientable d’un ordre fini est métrisable, ce qui signifie que nous pouvons appliquer à la surface de tout organisme un système de coordonnées géodésiques, qui est euclidien dans le voisinage immédiat de chaque point. Nous nommerons ce système de coordonnées « autologique » et nous désignerons de manière univoque par la lettre ξ les deux valeurs ξ1 et ξ2 qui définissent un point donné de la surface. Nous parvenons ainsi à attribuer à chaque cellule sensible une paire de coordonnées exclusivement référées à l’organisme.

32Selon un autre principe tout aussi connu de la topologie, toute surface orientable d’ordre p est identique avec la surface d’une sphère du même ordre, ce qui signifie que nous pouvons représenter par une sphère – la sphère unitaire représentative (illustration 1) – la surface sensible de tout organisme, de telle sorte qu’à chaque cellule sensible de l’organisme corresponde un point de la sphère unitaire et inversement. On peut démontrer aisément que les mêmes considérations peuvent être appliquées à l’intérieur de la sphère.

Illustration 1
Surface orientable close de second ordre
(s = 3 ; t = 1 ; p = (s + t)/2 = 4/2 = 2).

33Il est clair que la sphère unitaire représentative reste invariable face à toutes les déformations et tous les mouvements de l’organisme, ce qui signifie que les coordonnées autologiques sont des invariantes absolues.

  • 7 Pour des êtres vivants non déformables, (munis d’un exosquelette ou d’un endosquelette), on a natur (...)

34Mais du point de vue d’un observateur, l’organisme est inclus dans un système de coordonnées euclidiens (système de coordonnées hétérologiques x1, x2, x3 → x), et il peut désigner la relation ξ = F(x) comme « fonction de forme », F, ou ξ = Φ(x, t) comme fonction de comportement, Φ, (t  temps7). Dans l’illustration 2a, cette situation est représentée pour une créature pisciforme. Les coordonnées autologiques ξ du poisson sont ici superposées aux coordonnées hétérologiques x.

Illustration 2a
Coordonnées géodésiques du système de coordonnées subjectives, ξ, d’un organisme au repos intégré dans un environnement à la métrique euclidienne.

Illustration 2b
Coordonnées euclidiennes (polaires) du système de coordonnées subjectives référé à la sphère unitaire représentative qui est intégré dans un environnement à la géométrie non-euclidienne correspondant à l’état de repos de l’organisme, x.

35L’artifice pédagogique dont j’ai parlé précédemment consiste à transformer le système de coordonnées de sorte que les coordonnées autologiques deviennent partout euclidiennes, c’est-à-dire de projeter le monde du poisson sur la sphère unitaire représentative (illustration 2b, ξ sont des coordonnées polaires.) Mais le monde « au dehors » n’est alors plus euclidien, comme on le voit distinctement à la divergence et à la convergence des coordonnées x verticales. Un mouvement du poisson, qui est vue par l’observateur comme dans l’illustration 3a, signifie pour le poisson qu’il a transformé, par une tension de ses muscles, la métrique de son environnement (voir illustration 3b) ; il n’a lui-même naturellement pas changé (invariance de l’auto-référence) comme le montre la sphère unitaire représentative.

Illustration 3a
Coordonnées géodésiques du système de coordonnées subjectives, ξ, d’un organisme en mouvement intégré dans un environnement à la métrique euclidienne.

Illustration 3b
Coordonnées euclidiennes (polaires) du système de coordonnées subjectives, référé à la sphère unitaire représentative, qui est intégré à un environnement à la géométrie non euclidienne correspondant à l’état de mouvement de l’organisme.

  • 8 Cela ne semble possible dans tous les cas que pour une anguille électrique, car l’équation de Lapla (...)

36On prêtera attention à la ligne visuelle des yeux à la queue, qui est interprétée par l’observateur comme une droite (illustration 3a), mais qui doit d’abord être computée comme telle par le poisson, qui voit sa queue par l’intermédiaire de la géodésique courbe de l’illustration 3b. Pour cette computation, il ne dispose cependant que des valeurs d’excitation E(ξ) au long de sa surface. Bien que je ne propose pas ici de démontrer en toute rigueur que cette donnée est insuffisante pour computer la nature de son « environnement 8» j’espère pourtant qu’il ressort clairement de ces remarques que ce n’est que grâce à la mise en relation de l’activité motrice de l’organisme avec les excitations modifiées de ses organes sensoriels qu’il lui est possible d’interpréter ces excitations de façon univoque. Ici ressurgit sous une forme modifiée le problème de la valeur propre, que j’ai déjà évoqué et dont il sera de nouveau question par la suite.

37Pour l’instant, nous nous efforçons d’établir une fois pour toutes expérimentalement la proposition selon laquelle le motorium fournit l’interprétation du sensorium, et que le sensorium fournit l’interprétation du motorium.

  • 9 Piaget / Inhelder (1956) ; Bower (1971) ; Witz (1972).

38Il y a des expériences extrêmement intéressantes avec des nourrissons qui permettent de montrer que l’acquisition de diversités perceptives est en relation directe avec la manipulation de certains objets appropriés9. Malheureusement, on ne peut pas discuter avec des nourrissons ; plus exactement, on peut discuter avec eux, mais on ne comprend pas leurs réponses. Avec des adultes, le problème est que le système sensori-moteur est déjà tellement bien intégré que l’on ne peut distinguer ce qui avait été appris précédemment et qui est maintenant transposé dans la situation expérimentale, à moins d’aller dans une « dimension » entièrement nouvelle dont l’accès aurait été par principe interdit à nos expérimentations précédentes.

39Cette dimension serait par exemple la quatrième dimension spatiale. Nous avons tous fait à un moment quelconque de notre vie l’amère expérience de l’incroyable difficulté, si ce n’est de l’impossibilité, de nous frayer une voie dans la quatrième dimension. En chaque point de notre espace tridimensionnel, il y a une porte d’entrée vers la quatrième dimension, mais nous avons beau nous étirer et nous contorsionner, nous restons coincés dans nos trop familières trois dimensions.

  • 10 Arnold (1971), (1972).

40Nous (au Biological Computer Laboratory) nous sommes donc demandé si le principe de l’origine de la connaissance dans l’interaction entre gnosis et épistémé, entre sensorium et motorium ne gagnerait pas très fortement en plausibilité si nous pouvions montrer que la quatrième dimension devient considérablement plus discernable si l’on peut aussi la saisir (begreifen) c’est-à-dire si l’on peut plonger les mains (hineingreifen) dans la quatrième dimension et y manipuler des objets quadri-dimensionnels10.

41Grâce aux amicaux ordinateurs, qui ne connaissent pas de dimensionnalité, on peut réaliser ce projet en plaçant à la disposition des sujets du test des manettes reliées à un ordinateur. Conformément aux positions des manettes, l’ordinateur reproduit deux projections bidimensionnelles associées d’un corps quadridimensionnel sur l’écran d’un tube cathodique qui, observé par le sujet du test à travers un stéréoscope, lui apparaissent comme des projections tridimensionnelles, flottant dans l’espace, de ce corps.

42La construction de projections de figures à n dimensions (n = 1, 2, …) dans d’autres dimensions (m < n) peut être accomplie sans difficultés à l’aide d’une instruction récursive qui indique comment la figure à (n + 1) dimensions peut être bâtie à partir de la figure analogue à n dimensions. Les illustrations 4 à 6 montrent comment, par exemple, un cube quadridimensionnel (tesseract) est progressivement construit à partir d’un « cube » unidimensionnel (segments de droite). L’instruction récursive s’énonce ainsi :

  1. ajouter à chacune des arêtes à n dimensions du « cube de base » un cube à n dimensions et ajouter finalement à l’un de ceux-ci un cube « couvercle » (lid).

  2. replier les cubes ainsi disposés autour des arêtes 2n du cube de base dans la dimension supérieure, jusqu’à ce qu’elles soient perpendiculaires aux arêtes (c’est-à-dire jusqu’à ce que leur projections normales disparaissent)

  3. plier finalement le « cube final » et ses arêtes jointes de manière à joindre toutes les arêtes qui ne le sont pas.

43Les illustrations 4a et 4b représentent l’instruction (i) pour la création d’un cube bidimensionnel (carré) à partir de quatre cubes unidimensionnels (segments de droite) ; les figures 4c et 4d représentent l’instruction (ii) et les figures 4d et 4e l’instruction (iii). Les trois étapes des illustrations 5 et 6 esquissent les instructions nécessaires à la création de cubes tridimensionnels et quadridimensionnels. Il est clair que des projections normales de figures nées de cette manière dans les espaces qui leur ont donné naissance n’offrent rien de neuf (la projection normale d’un cube sur un plan est un carré). Ce n’est que lorsque la figure est projetée obliquement que se manifeste clairement son degré supérieur de complexité, comme il ressort de la figure 7, dans laquelle un tesseract, avec son cube de base parallèle à notre espace est projeté d’abord obliquement dans la troisième dimension, puis normalement dans la deuxième dimension du plan du papier.

  • 11 Les figures apparaissent tridimensionnelles sans stéréoscope si on les fixe en louchant. Fixez du r (...)

44Les illustrations 8a, 8b et 8c reproduisent les paires stéréoscopiques d’un tesseract, du bloc latéralisé d’un cube Soma (une figure tridimensionnelle qui peut changer de latéralisation par une rotation quadridimensionnelle), et la représentation d’une bouteille de Klein par deux anneaux de Moebius dans lesquels les points correspondants sont reliés dans la quatrième dimension11.

Illustration 4
Étapes de la construction d’un cube bidimensionnel (carré) par pliage de trois cubes unidimensionnels (segments de droite) à partir de l’espace-source (droite) et ses délimitations (points).

Illustration 5
Étapes de la construction d’un cube tridimensionnel (cube) par le pliage de 5 cubes bidimensionnels (carrés) à partir de l’espace-source (plan) et de ses délimitations (coins).

45Dans notre expérience, les projections sur l’écran peuvent être contrôlées soit par le responsable de l’expérimentation, soit par le sujet du test, par l’intermédiaire de deux manettes à trois positions, la main droite contrôlant les trois rotations isomorphes dans le plan de notre espace, xy, xz et yz, tandis que la main gauche contrôle les trois rotations dans la quatrième dimension, c’est-à-dire wx, wy, wz. Bien que les expérimentations ne soient pas terminées, je peux rapporter que la réalisation du fait qu’il ne s’agit, avec ces figures qui se modifient de manière remarquable, de rien d’autre que de la projection d’un seul et même objet – une « invariante créative » – se manifeste au bout de vingt à quarante minutes chez la plupart des sujets de l’expérience naïfs sous la forme d’un vigoureux et enthousiaste « Aha » lorsqu’ils peuvent utiliser eux-mêmes les manettes. La même exclamation ne survient – si elle a lieu – chez des sujets similaires qu’après des séances de quatre à huit heures lorsque c’est le responsable de l’expérimentation qui manipule les manettes et qui (ré)explique patiemment la situation géométrique lorsqu’on lui pose la question.

Illustration 6
Étapes de la construction d’un cube quadridimensionnel (tesseract) par le pliage de sept cubes tridimensionnels (cubes) à partir de l’espace-source (espace) autour de leurs arêtes (côtés). On peut comparer cette figure avec le tableau de Salvador Dali exposé au Metropolitan Museum of Arts de New York, Crucifixion (Corpus Hypercubus) reproduit par exemple dans Descharnes (1962).

Illustration 7
Projection oblique d’un tesseract (cube quadridimensionnel) parallèle à l’espace de l’observateur, avec son cube-base et son « cube couvercle » (lid).

Illustration 8
Projections normales, obliques par rapport à l’espace de l’observateur, a) d’un tesseract ; b) d’un cube Soma ; c) d’une bouteille de Klein (cf. note 10 pour une vision stéréoscopique).

46Par un développement ultérieur de notre équipement, où l’accès à la quatrième dimension sera réalisé par des contractions isométriques du cou, du bras ou de la cuisse – et donc par une participation motrice qui n’entraîne pas de conséquences 3D, mais seulement 4D –, nous espérons être en mesure de montrer de manière encore plus précise l’importance de l’interaction sensori-motrice pour la cognition.

47En tant qu’indication supplémentaire de la manière dont le concept de « computation récursive » peut être compris en relation avec le système nerveux central, je citerai une autre observation sous forme de principe :

La loi d’action de proximité (spatio-temporelle) neurologique

« L’état d’excitation d’une cellule nerveuse est exclusivement conditionné par les valeurs d’état (électro-chimiques) de son environnement immédiat (micro-environnement) et par ses propres états d’excitation (immédiatement) précédents. Il n’existe pas d’effet neurologique à distance. »

48Il est clair que nous ne réagissons pas à cette table là-bas, mais aux états d’excitations de nos cônes et de nos bâtonnets et à ceux de nos propriocepteurs qui nous permettent, après certaines opérations dans le système nerveux central, d’entrer en relation avec « cette table là-bas ». Cette remarque paraît triviale, mais elle permet de faciliter une transformation de l’observation qui, comme en physique, change l’énoncé « la lune est attirée par la Terre » (théorie de l’action à distance) en l’énoncé selon lequel « la lune se meut dans le champ gravitationnel de la Terre » (théorie de l’action de proximité.) Une conséquence immédiate de ce changement de perspective est que la différence habituelle entre neurones « sensibles » et neurones « commutants » – ou, si l’on préfère, la différence entre système nerveux central et périphérique – disparaît, puisqu’il faut désormais considérer chaque cellule nerveuse comme une cellule « sensible », qui réagit spécifiquement à son micro-environnement. Mais puisque la totalité des micro-environnements de tous les neurones d’un organisme constitue son « environnement général », il est clair qu’il n’est donné qu’à un observateur extérieur de distinguer entre un environnement « extérieur » et un environnement « intérieur » d’un organisme. C’est un privilège qui est refusé à l’organisme lui-même car il ne connaît qu’un seul environnement : celui dont il fait l’expérience ; il ne peut, par exemple, faire la différence entre des états vécus hallucinatoires et non hallucinatoires.

  • 12 Les 2x1010 neurones du système nerveux central humain comportent en moyenne environ 103 synapses.
  • 13 Cf. von Foerster (1970a).

49Si nous nous en tenons un instant à la distinction de l’observateur que nous venons de mentionner, nous sommes en mesure d’évaluer tout à fait sommairement l’influence des deux environnements sur l’état nerveux de l’organisme. Je considère toute cellule sensible comme un « point d’excitation » couplé avec l’environnement extérieur (monde extérieur), et toute épine synaptique d’une cellule du système nerveux central comme un point d’excitation privilégié du « monde intérieur » dont le micro-environnement est caractérisé par la composition chimique des substances neurotransmettrices de la fente synaptique correspondante et par la valeur électrique d’excitateur de l’axone afférent. Si l’on prend pour critère relatif de mesure des effets du monde intérieur et du monde extérieur sur l’état nerveux de l’organisme le rapport numérique entre points d’excitation internes et externes, on obtient, avec environ 2x108 points d’excitation externes et 2x1013 points d’excitation internes12, une sensibilité 100 000 fois plus grande du système nerveux central à des modifications de l’environnement interne qu’à celles de l’environnement externe. Se demander si le système nerveux central peut se permettre cette extraordinaire sensibilité aux modifications internes parce que les paramètres thermiques ou hormonaux restent si incroyablement constants dans la calotte crânienne, ou si cette constance favorise la prolifération synaptique équivaut à se demander ce qui est apparu en premier, la poule ou l’œuf. Dans tous les cas, cette observation peut signaler aux neuropharmacologues et aux psychiatres qu’ils ont affaire à un système extrêmement sensible, qui peut éventuellement montrer des transformations notables de son modus operandi général à la suite de modifications métaboliques infimes, et elle peut indiquer à l’informaticien qu’il a ici affaire à un ordinateur dont la structure de programme est modifiable par sa propre activité13.

50L’illustration 9 présente schématiquement l’image de l’organisation du système nerveux que nous venons d’esquisser. Les carrés noirs symbolisent des faisceaux de nerfs qui, par l’intermédiaire des intervalles – un ensemble de fentes synaptiques – peuvent agir sur le faisceau voisin. Le circuit du signal de faisceau en faisceau va de gauche à droite, commence par la surface sensible et termine par la surface motrice dont les transformations sont réinjectées par l’intermédiaire du monde extérieur – la fente synaptique sensori-motrice – dans la surface sensorielle et bouclant ici par un cercle le flux de signaux. Une deuxième boucle de signaux commence à la délimitation inférieure, qui schématise le contact du système nerveux central avec la neurohypophyse, qui, comme la surface motrice, contrôle par l’intermédiaire du système vasculaire – la fente synaptique endocrine-opérationnelle – le micro-environnement de toutes les synapses (ce que symbolisent les fines hachures dans les intervalles.)

Illustration 9
Circuit du signal nerveux qui va d’une part de la surface sensorielles (limite gauche, S) via des faisceaux nerveux (carrés noirs, N) et des fentes synaptiques (intervalles, syn) aux fibres musculaires (limite droite, M) , dont l’activité transforme la répartition des excitations des surfaces sensorielles, et d’autre part la neurohypophyse (limite inférieure, NH) dont l’activité module la composition des stéroïdes dans les fentes synaptiques et par conséquent la répartition des fonctions dans tous les faisceaux nerveux.

51Si, dans ce schéma, on déterminait la longueur d’un côté en se fondant sur le nombre de points d’excitation dans le faisceau nerveux correspondant, il nous aurait fallu représenter le système tout entier à l’aide de 105 x 105 carrés, pour rendre compte de la différence entre les surfaces sensorielles internes et externes que nous avons mentionnée plus haut. Chaque carré devrait donc être représenté par un point d’environ 1 μ si l’on conservait la taille du carré de l’illustration.

52Si nous voulons également prendre en compte la géométrie dans ce schéma fonctionnel, nous pourrions boucler les circuits de signaux qui se transmettent des uns aux autres à angle droit en les courbant autour d’un axe horizontal et vertical. Une figure plane enroulée selon deux axes perpendiculaires s’appelle un tore. L’illustration 10 présente une schématisation systématique de l’idée de double clôture du circuit du signal. La bande hachurée au premier plan représente la fente synaptique sensori-motrice, la bande horizontale pointillée représente la neurohypophyse.

Illustration 10
Double clôture de la chaîne causale nerveuse et hormonale.
Bande pointillée horizontale (équateur) : Neurohypophyse.
Bande hachurée verticale (méridian) : « fente synaptique » sensori-motrice.

  • 14 Maturana (1970a), (1970b).

53Ce schéma minimal de l’organisation originaire d’un être vivant pourvu d’un système nerveux aide peut-être aussi à voir le problème qui survient lorsque nous voulons déduire les processus de la computation d’une réalité sans l’aide d’un observateur qui prétend connaître les deux côtés, et uniquement en se fondant sur des opérations de calculs récursifs ayant lieu dans l’organisme, en bref : si nous élaborons une théorie close14 de l’observateur et si nous ne faisons pas immédiatement appel, pour cette théorie, à un observateur de deuxième ordre, et ainsi de suite.

54Le principe suivant peut nous servir de fil conducteur pour l’étude de ce problème.

Le postulat de l’homéostase épistémique

« Le système nerveux dans son ensemble est organisé (s’organise) de manière à computer une réalité stable. »

55Il ressort clairement de ce qui précède qu’avec ces « réalités stables », nous avons de nouveau affaire à un problème de valeur propre, et je peux imaginer que cette observation pourrait être utile en psychiatrie.

56De nombreux auditeurs penseront avoir découvert dans ces remarques leurs fondements existentiels. Avec la double clôture des boucles de signaux – ou la complète clôture du cercle causal – je ne suis parvenu à rien d’autre qu’à formuler de nouveau l’autonomie de chaque être vivant : les causes de mes actes ne résident pas ailleurs ou en quelqu’un d’autre – ce serait là une hétéronomie, impliquant que c’est l’autre qui est responsable –, mais les causes de mes actions sont en moi, je suis mon propre régulateur. Frankl, Jaspers ou Buber le diraient peut-être ainsi : à chaque instant, je puis décider qui je suis.

57Mais de cette manière, c’est sur moi que rejaillit la responsabilité de ce que je suis et de comment j’agis : l’autonomie signifie la responsabilité, l’hétéronomie l’absence de responsabilité.

58Nous voyons ainsi que les problèmes de l’éthique liés à la théorie de la connaissance coïncident pour une vaste part avec ceux de la cybernétique, et que nous incombe à nous, cybernéticiens, la responsabilité de participer à la solution des grands problèmes sociaux et éthiques de notre époque.

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Notes

1 Conférence prononcée lors du 5e congrès de la Deutsche Gesellschaft für Kybernetik, à Nuremberg du 28 au 30 mars 1973 [NDLR].

2 Von Foerster (1949). Von Foerster / Mead / Teuber (1950), (1951), (1953), (1955).

3 Katz (1962).

4 Dans le texte allemand original : « Er-Kennen → Er-Rechnen einer Realität ». L’auteur ajoute : « Dans les deux cas, j’emploie le préfixe er- dans son sens ontogénétique, c’est-à-dire er-kennen et er-rechnen comme un processus qui se poursuit constamment et non comme un résultat statique. » Il indique dans une note : « La flèche → signifie ici « peut-être interprété comme ». Et dans une autre note de bas de page à ce sujet, il écrit : « Selon l’amicale suggestion d’un sémanticien ici présent, le préfixe er- signifie une inclusion intégrale, ce qui signifie que mon emploi du préfixe dans er-kennen et er-rechnen possède effectivement la profondeur sémantique que j’espérais exprimer ; il m’a également fait remarquer que le préfixe ver- signalait une suppression (ver-schwinden, disparaître, ver-lieren, perdre, etc.) mais qu’il était par ailleurs synonyme de für- (pour ; ver-stehen = für-stehen) ce qui signifie peut-être qu’un concept est employé « pour » tenir lieu de ce qu’il doit signifier (symbole). [N.d.T.]

5 Löfgren (1967).

6 Cf. von Foerster (1970b).

7 Pour des êtres vivants non déformables, (munis d’un exosquelette ou d’un endosquelette), on a naturellement F(x) = Φ(x, t) = o, en outre, la formule qui vaut en général, en raison d’une (quasi) incompressibilité : dV

8 Cela ne semble possible dans tous les cas que pour une anguille électrique, car l’équation de Laplace est définie de manière univoque par la valeur marginale au long d’une surface donnée.

9 Piaget / Inhelder (1956) ; Bower (1971) ; Witz (1972).

10 Arnold (1971), (1972).

11 Les figures apparaissent tridimensionnelles sans stéréoscope si on les fixe en louchant. Fixez du regard un index placé entre le papier et l’œil jusqu’à ce que la figure stéréoscopique se condonde en une seule figure à l’arrière-plan. Déplacez maintenant le regard du doigt au papier en continuant de loucher. Lors d’une observation avec le stéréoscope, il faut permuter la droite et la gauche (Arnold [1972]).

12 Les 2x1010 neurones du système nerveux central humain comportent en moyenne environ 103 synapses.

13 Cf. von Foerster (1970a).

14 Maturana (1970a), (1970b).

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Table des illustrations

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Légende Illustration 1Surface orientable close de second ordre (s = 3 ; t = 1 ; p = (s + t)/2 = 4/2 = 2).
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Légende Illustration 2a Coordonnées géodésiques du système de coordonnées subjectives, ξ, d’un organisme au repos intégré dans un environnement à la métrique euclidienne.
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Légende Illustration 3a Coordonnées géodésiques du système de coordonnées subjectives, ξ, d’un organisme en mouvement intégré dans un environnement à la métrique euclidienne.
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Légende Illustration 4 Étapes de la construction d’un cube bidimensionnel (carré) par pliage de trois cubes unidimensionnels (segments de droite) à partir de l’espace-source (droite) et ses délimitations (points).
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Légende Illustration 5 Étapes de la construction d’un cube tridimensionnel (cube) par le pliage de 5 cubes bidimensionnels (carrés) à partir de l’espace-source (plan) et de ses délimitations (coins).
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Légende Illustration 6 Étapes de la construction d’un cube quadridimensionnel (tesseract) par le pliage de sept cubes tridimensionnels (cubes) à partir de l’espace-source (espace) autour de leurs arêtes (côtés). On peut comparer cette figure avec le tableau de Salvador Dali exposé au Metropolitan Museum of Arts de New York, Crucifixion (Corpus Hypercubus) reproduit par exemple dans Descharnes (1962).
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Légende Illustration 7 Projection oblique d’un tesseract (cube quadridimensionnel) parallèle à l’espace de l’observateur, avec son cube-base et son « cube couvercle » (lid).
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Légende Illustration 8 Projections normales, obliques par rapport à l’espace de l’observateur, a) d’un tesseract ; b) d’un cube Soma ; c) d’une bouteille de Klein (cf. note 10 pour une vision stéréoscopique).
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Légende Illustration 9 Circuit du signal nerveux qui va d’une part de la surface sensorielles (limite gauche, S) via des faisceaux nerveux (carrés noirs, N) et des fentes synaptiques (intervalles, syn) aux fibres musculaires (limite droite, M) , dont l’activité transforme la répartition des excitations des surfaces sensorielles, et d’autre part la neurohypophyse (limite inférieure, NH) dont l’activité module la composition des stéroïdes dans les fentes synaptiques et par conséquent la répartition des fonctions dans tous les faisceaux nerveux.
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Légende Illustration 10 Double clôture de la chaîne causale nerveuse et hormonale. Bande pointillée horizontale (équateur) : Neurohypophyse.Bande hachurée verticale (méridian) : « fente synaptique » sensori-motrice.
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Pour citer cet article

Référence papier

« Kybernetik einer Erkenntnistheorie », in : Heinz von Foerster : Wissen und Gewissen. Versuch einer Brücke, éd. par S. J. Schmidt, Francfort-sur-le-Main : Suhrkamp, p. 50-71.
© Suhrkamp Verlag GmbH & Co. KG, Berlin.

Référence électronique

Heinz von Foerster, « Cybernetique d’une theorie de la connaissance », Trivium [En ligne], 20 | 2015, mis en ligne le 11 juin 2015, consulté le 18 novembre 2017. URL : http://trivium.revues.org/5178

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Auteur

Heinz von Foerster

Heinz von Foerster était théoricien des systèmes et chercheur en cognition. Pour plus d’informations, veuillez lire la notice suivante.

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