Peut-on concevoir un système complexe adaptatif sans mémoire ?

[Zartan]

Bonsoir,

Je m'intéresse à la Science du Complexe, et notamment aux Systèmes adaptatifs complexes tels que les a présentés le prix Nobel de Physique Murray Gell-Mann et à la Théorie des Systèmes pensants(System Thinking) que je viens de découvrir.

Ma problématique est la suivante : on considère qu'un système adaptatif complexe est soit social (comme par exemple Futura Forums), soit biologique (comme un animal), soit technologique (comme par exemple un ordinateur).

Or, un Forum possède une mémoire qui est le forum lui-même et la mémoire combinée de tous les utilisateurs du forum. Un animal possède de la mémoire (éventuellement inscrite dans son ADN). Un ordinateur possède également de la mémoire.

Je me demande donc si on peut concevoir un système adaptatif complexe sans mémoire.

Quel est l'enjeu? Et bien, notre planète (ou du moins la biosphère) est un système adaptatif complexe . Par conséquent d'où viendrait sa mémoire?


Merci
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[Tawahi-Kiwi]

Et bien, notre planète (ou du moins la biosphère) est un système adaptatif complexe . Par conséquent d'où viendrait sa mémoire?

A mon avis, la difference entre les exemples que tu cites et la biosphere, c'est que dans les cas ci-dessus, c'est l'adaptation de tout le systeme complexe (organisme vivant, ordinateur...) alors que la biosphere, c'est l'adaptation de tout les composants qui le compose.

T-K

[Zartan]

la biosphere, c'est l'adaptation de tout les composants qui le compose.

T-K

Un système complexe adaptatif ou système complexe auto-adaptatif est l'ensemble des cas particuliers d'un système complexe capable de s'adapter à son environnement par des expériences d'apprentissage.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Système_complexe_adaptatif

Pourquoi dit-on que la biosphère est un système adapatif complexe ? Et bien c'est notamment à cause du cycle de l'Azote. On met en évidence une organisation pour affirmer cela. Et également une capacité d'apprentissage ou alors le système ne serait pas adaptatif.

[polo974]

Dans ta biosphère, il y a bien 2 ou 3 organismes vivants (toi, moi et quelques autres et même un peu plus, sauf erreur), donc il y a bien une mémoire répartie un peu partout...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Zartan]

Les composants n'ont pas forcément la mémoire du tout.

Par exemple j'ai parlé des forums Futura comme étant un CAS (Système adaptatif complexe), avec comme mémoire celle des participants plus le contenu du forum. En admettant que les participants changent quotidiennement ils pourraient lire le forum et donc on pourrait considérer qu'il s'agit toujours d'un CAS. Par exemple s'il est décidé de discuter des galaxies naines les nouveaux participants pourront faire évoluer la discussion.

Par contre si la discussion était supprimée quotidiennement puis recréée pourrait-on toujours parler de CAS?

Les réflexions du jour seraient oubliées le lendemain et le débat se poursuivrait indéfiniment. Le système ne pourrait donc pas évoluer.

[noureddine2]

salut , même la matière inerte possède une mémoire , si un sel minéral a une forme hexagonal , il garde toujours sa forme ,
on dirait que les propriétés d'un atome sont la mémoire de l'atome .

[Zartan]

On parle de mémoire utilisée dans le processus de décision, pas d'informations qui pourraient éventuellement servir à un observateur extérieur.

Par exemple dans le cas des forums Futura, voir si un sujet a déjà été abordé, ce qui évite d'ouvrir plusieurs fils.

[Tawahi-Kiwi]

http://fr.wikipedia.org/wiki/Système_complexe_adaptatif
Et également une capacité d'apprentissage ou alors le système ne serait pas adaptatif.

Non, un systeme s'adapte a de nouvelles conditions ou il disparait. A tu une preuve que la biosphere s'adapte mieux/plus rapidement maintenant, qu'auparavant a un stress identique ? Cela temoignerait d'une capacite d'apprentisage. Sinon, il s'agit juste d'adaptation aux nouvelles conditions.
Apres de multiples crises au travers du Phanerozoique, personellement, je ne vois rien qui permette de dire cela.

T-K

[Zartan]

Si on conteste que la biosphère est un CAS alors on peut effectivement arrêter cette discussion.

Entre-temps j'ai regardé avec google et j'ai trouvé un exemple de CAS sans mémoire élaboré par des chercheurs. D'après ce qu'ils disaient le système était beaucoup moins efficace qu'avec mémoire (consultation des essais précédents). Ils montraient que la mémoire permettait deux choses (self-segregation et clustering), sans non plus affirmer que c'était indispensable.

http://www.nip.upd.edu.ph/ipl/mem/ho...exity-2004.pdf

La science du complexe est un domaine passionnant, et multi-disciplinaire, c'est dommage que plus de chercheurs ne s'y intéressent pas.

[Zartan]

La biosphère est-elle un CAS?

Simon Levin a étudié la question, on en parle ici : http://www.siam.org/news/news.php?id=519

[Tawahi-Kiwi]

La biosphère est-elle un CAS?

Certainement, et je ne conteste pas dut tout cela dans mon message. Comme je l'ai deja dit, elle s'adapte constamment aux nouvelles conditions environnementales et s'adapte de maniere majeure lors des crises biologiques. Ce que je conteste, c'est l'apprentisage, qui n'est pas necessaire pour l'adaptation. La memoire ou l'apprentisage optimise la reponse a un stress (voire l'evitement) mais elle n'est pas une condition necessaire.

T-K

[Zartan]

Ce que je conteste, c'est l'apprentisage, qui n'est pas necessaire pour l'adaptation. La memoire ou l'apprentisage optimise la reponse a un stress (voire l'evitement) mais elle n'est pas une condition necessaire.

T-K

La mémoire permet de ne pas répéter les erreurs antérieures et de recommencer les stratégies gagnantes. Si la biosphère n'a pas de mémoire qu'est-ce qui empêche les espèces inadaptées de revenir ?

[Xoxopixo]

Bonjour,

Ce que je conteste, c'est l'apprentisage, qui n'est pas necessaire pour l'adaptation.
La memoire ou l'apprentisage optimise la reponse a un stress (voire l'evitement) mais elle n'est pas une condition necessaire.

effectivement, si la réponse est adaptée, il n'est pas nécéssaire de tenter de dégager des règles logiques de l'histoire de l'environnement (ce qui nécéssiterait une mémoire).
Dans ce cas, on pourrait appeler ça un système reflexe adapté.

Mais je ne pense pas qu'une réponse puisse persister à être adaptée dans le temps.
Ne serait-ce du fait des autres espèces, prédatrices ou concurrentes qui pourraient, elles, faire appel à la mémoire.

[noureddine2]

On parle de mémoire utilisée dans le processus de décision, pas d'informations qui pourraient éventuellement servir à un observateur extérieur.

l'information se trouve dans les atomes et les molécules et les êtres vivants , et cette information est utilisée dans le processus de décision, la nature évolue d’après l'information qui se trouve dans la nature , donc la nature est une mémoire .

[Tawahi-Kiwi]

Ne serait-ce du fait des autres espèces, prédatrices ou concurrentes qui pourraient, elles, faire appel à la mémoire.

Au niveau de l'individu, bien evidemment il y a un apprentisage, avec une memoire (quelque soit sa nature). Lorsque la meme contrainte apparait dans la vie d'un individu, il peut se sortir plus rapidement d'affaire aux coups suivants.
Au niveau de l'espece, il s'agit d'evolution. Si le meme probleme apparait et si l'espece a deja survecu a un premier cas, on peut imaginer qu'il y a une memoire de ce premier probleme au travers de changements physiologiques au cours de l'evolution.
Au niveau de la biosphere dans son entierete, le concept d'apprentisage devient beaucoup moins direct, l'echelle de temps devient beaucoup plus importante et je ne suis meme pas certains qu'avec 500millions d'annees d'archive fossiles, on aie suffisamment d'evidence statistique si une telle "memoire collective" existait.
Pour la planete dans son entierete, la reponse est non. Une evolution/adaptation irreversible n'est pas signe d'apprentisage.

T-K

[Zartan]

Le problème c'est que la biosphère a un certain nombre de cycles (Azote, carbone, etc...) et qu'une évolution qui déséquilibrerait un de ces cycles ferait exploser tout le système. Que des plumes poussent à un requin, après tout, pourquoi pas mais si quelque chose attaquait les bactéries responsables du cycle de l'azote c'est toute la biosphère qui disparaitrait.

[Paraboloide_Hyperbolique]

La mémoire permet de ne pas répéter les erreurs antérieures et de recommencer les stratégies gagnantes. Si la biosphère n'a pas de mémoire qu'est-ce qui empêche les espèces inadaptées de revenir ?

Bonjour,

Il y a bien des espèces inadaptées qui arrivent dans certains milieux, surtout comme "passagers clandestins" de nos bateaux (dans les eaux de ballast) et nos avions (dans le fret). Soient ces espèces n'arrivent pas à s'adapter et disparaissent très vite, soit elles s'adaptent, voire deviennent envahissantes (comme la tortue de Floride en Europe). http://fr.wikipedia.org/wiki/Esp%C3%A8ce_envahissante

D'un point de vue évolutif, les individus représentant une espèce mal adaptée au milieu sont rapidement éliminés.

[Zartan]

Bonjour, mais là on parle au niveau des espèces. Je vais peut-être dire une énormité mais c'est pour expliquer mon idée : autant on se fait attaquer par des micro-organismes, autant la biosphère n'est jamais remise en cause au niveau global. Qu'est-ce qui empêche une bactérie qui s'attaquerait à l'eau d'apparaître et qui ferait alors disparaître tous les océans, les mers et les cours d'eau ?

[Xoxopixo]

Qu'est-ce qui empêche une bactérie qui s'attaquerait à l'eau d'apparaître et qui ferait alors disparaître tous les océans, les mers et les cours d'eau ?

Le bilan énèrgétique.
"Craquer" l'eau coûte cher au niveau énèrgétique, dans des conditions probablement impropres à la vie.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Craquage_de_l'eau

[Tawahi-Kiwi]

Le problème c'est que la biosphère a un certain nombre de cycles (Azote, carbone, etc...) et qu'une évolution qui déséquilibrerait un de ces cycles ferait exploser tout le système. Que des plumes poussent à un requin, après tout, pourquoi pas mais si quelque chose attaquait les bactéries responsables du cycle de l'azote c'est toute la biosphère qui disparaitrait.

Pas vraiment, au cours de l'histoire de la Terre, tout ces cycles dont tu parles ont parfois ete singulierement different. Dans la plupart des cas, l'evolution ne va pas dans un sens qui est nefaste a la biosphere. Un equilibre apparait sans quoi les populations ne peuvent se maintenir. Ce sont les bases de l'ecologie. Si quelques chose s'attaque aux bacteries du cycle de l'azote, tout le cycle est affecte et cette meme chose qui attaque ces bacteries serait perturbe par les modifications du cycle, a un tel point qu'il sera incapable de faire disparaitre totalement le cycle et que ce dernier evoluera en consequence.
Le danger actuel (des derniers 600millions d'annees) fait que des ecosystemes complexes ont ete construits sur ces cycles. Dans un sens, ces ecosystemes sont plus fragiles que dans le passe vu que chaque stade devient essentiel et que sa disparition entraine une crise majeure. Au niveau bacterien, les cycles sont beaucoup moins complexe, donnant une biosphere beaucoup plus aptes a surmonter des modifications environementales importantes.
Le seul cas ou cela aurait pu mal tourne est lors des debuts de la mise en place du cycle de l'oxygene sur Terre (il y a 3 milliards d'annees), cela a ete catastrophique pour un grand nombre d'especes. La biosphere en a pris un sale coup pendant un moment, perdant une bonne part de sa composante anaerobie mais la filiere oxique s'est ensuite developee de maniere majestueuse. L'oxygenation a atteint un pic au Carbonifere a 35% O₂, dans l'incapacite d'atteindre des niveaux plus eleves puisque cet oxygene devient nocif pour les organismes le produisant.

A l'heure actuelle, si tu detruis l'ensemble d'un stade dans un cycle, cela detruit le cycle et on retombe a l'etat de base, qui a persiste sur Terre pendant 2 milliards d'annees, le stade bacterien.
Mais retrospectivement, les changements majeurs dans un cycle n'ont pas l'air si catastrophiques : L'apparition des legumineuses a ete un modification majeure du cycle de l'azote (60Ma); la precipitation de squelette calcaire a extrait du cycle du carbone (600Ma) au moins 90% de sa masse; les bacteries utilisant les ions metalliques (cycle Cu, Zn, U, Fe, V, Ni...) ont du migres dans des environnements favorables lors de la grande oxydation (2.4Ga) ou ces cycles se sont litteralement cristallises. La biosphere s'adapte a ces nouvelles conditions au travers de solutions alternatives, inutilisables ou peu rentables jusqu'alors.

T-K

[Zartan]

Bien, merci pour vos précisions, je n'ai pas d'autres idées sur la question pour le moment.