VIE ARTIFICIELLE ET CRÉATION ARTISTIQUE

Michel BRET, professeur à l´Université PARIS 8
Séminaire du Département d´Arts Plastiques de l´Université Paris-8 à l´Institut National d´Histoire de l´Art (mars 2000):


LA TECHNOLOGIE DANS L´ART

Dialogue avec Edmond Couchot.

Introduction

         J´ai lu le livre d´Edmond Couchot, La technologie dans l´art, comme un roman, de la première à la dernière page: Il nous entraîne dans une gigantesque visite guidée des courants artistiques du siècle dernier, dans un grand voyage au cours duquel on comprend mieux, non seulement les époques traversées, mais encore, et surtout, la période actuelle, l´art d´aujourd´hui.

         Il se dégage de ce texte une forte impression de continuité, l´exposé d´une progression (et non pas d´un progrès) est toujours préféré à la soi-disante explication par des mouvements révolutionnaires, chaque phase nouvelle n´étant qu´une conséquence de courants antérieurs: C´est Delacroix et la photographie avant les Impressionnistes, c´est l´Abstraction née par opposition au réalisme cinématographique, c´est le Cubisme issu d´un dépassement de la Perspective du Quatroccento, c´est l´invention de l´éléctricité produisant le Futurisme, et c´est enfin le développement de l´Informatique, à la suite de la Cybernétique, qui fait naître l´Art Numérique.
         Mais, en même temps, ce déroulement continu est entrecoupé de ruptures radicales, cette continuité n´est plus géométrique mais fonctionnelle: C´est telle catastrophe qui explique telle renaissance. Et cette contradiction entre continuité et rupture n´est pas sans rappeler les processus même de la nature qui fait évoluer continuement les espèces par une succession de remises en cause radicales gommant des pans entiers de la vie pour la faire renaître ensuite de plus belle.

1) Vivant et artificiel

         Je commencerai par reprendre l´opposition JE/ON que l´on trouve en préambule, dès l´introduction, et qui semble jouer un si grand role dans le livre. Si je l´ai bien comprise, cette opposition recouvre, entre autre, celle de la subjectivité, chère au Romantisme, avec un certain matérialisme inhérent à la technique. L´automatisation de certaines techniques artistiques (la mise en perspective était déjà un algorithme, la photographie proposait une systématisation de la représentation) oblige le JE à se déplacer, à quitter une subjectivité égoïste, à se complexifier en un double sujet, à la fois JE et ON, à quitter le lieu plat d´une autosatisfaction stérile pour gagner un espace de développement plus libre. Cette transformation a lieu précisément au moment où la Cybernétique, avec Wiener, transgressant le dualisme corps-esprit hérité de Descartes, confère aux automates des propriétés de rétroaction puis, plus tard avec John Von Neumann, d´autoreproduction, propriétés proches de celles que l´on constate chez le vivant. Non seulement le sujet, mais encore ce par quoi il existe, à savoir la vie, étaient sommés de se redéfinir. Dès lors les machines prétendent à l´intelligence (avec l´Intelligence Artificielle) et même au status d´être vivant (avec la Vie Artificielle). Le sujbjectif n´est plus une caractéristique de l´humain mais devient une propriété émergente de systèmes complexes naturels ou artificiels. Avec Changeux [CHANGEUX 89], il ne faut plus parler de frontière entre matière et esprit, mais plutôt d´un nouveau paysage duquel émergeraient ces notions. Depuis Holland dans les années 60 et Koza dans les années 90, la Théorie Darwinienne de l´Évolution s´applique à des populations d´êtres artificiels: Non seulement le sujet, mais le genre humain ne devra-t-il pas se redéfinir ?

         Le vivant est-il une machine (comme le pensait Descartes), la machine peut-elle être vivante (comme le suggère la Cybernétique) ? Cette double interrogation en forme de contradiction ne peut être résolue qu´en reformulant certains concepts fondamentaux. Interessons nous d´abord aux méthodes de la pensée:

2) Méthodes de pensées

         La Méthode Analytique est une approche réductionniste qui part d´un tout que l´on postule exister à priori, décompose cette totalité en éléments plus simples et propose enfin une explication globale par assemblage des propriétés particulières de ces éléments. Cette méthode, qui a donné les preuves de son efficacite, ne convient pas à l´étude de phénomènes émergents. Couramment utilisée aujourd´hui, y compris par la science et la technologie, elle montre cependant ses limites dès lors qu´on cherche à l´appliquer à des domaines sortant du champ de la perception immédiate (comme la physique des particules) ou d´une complexité dépassant notre entendement (comme la vie).
         Le Holisme (du grec holos "tout"), au contraire, fait des interactions entre les parties d´organismes complexes la cause de l´émergence de phénomènes nouveaux qu´une analyse n´aurait pas permi de prévoir.
         Le Structuralisme, ensuite, nous a habitué à considerer le tout comme étant plus que la somme de ses parties.
         L´Émergentisme, issu de ces deux courants, est une alternative aux méthodes d´analyse traditionnelles. Synthétique, elle assemble au lieu de disséquer. Elle permet de rendre compte de l´émergence de propriétés que chaque élément ne possède pas et qui ne résulte pas de leur simple combinaison.
         D´où le succès des approches pluridisciplinaires des phénomènes complexes prenant en compte plusieurs niveaux d´organisation, chacun étant déterminé par le niveau supérieur.
        

3) Peut-il y avoir une pensée artificielle ?

         La pensée artificielle est un concept dejà ancien. C´est Norbert Wiener qui, dès 1947 [WIENER 47], définit la Cybernétique comme le contrôle du comportement d´un système, ce qui contenait en germe les concepts d´information, d´automate et de réseau.
         Allan Turing, avec son ouvrage "Intelligent Machinery" [TURING 48] définit les concepts de machine universelle et de réseaux d´automates. L´ordinateur est conçu comme une sorte de métamachine pouvant émuler n´importe quelle autre machine, y compris celles qui la dépasseront un jour. À la fin des années 50 John Von Neumann [VON NEUMANN 58] construit les premiers automates autoreproducteurs et en 1986 Christopher Langton [LANGTON 84] définit les automates cellulaires autoreproducteurs. Ces recherches montrent que la principale propriété du vivant, à savoir l´autoreproduction, est explicable en termes d´interactions d´éléments simples et que cette propriété peut être simulée indépendamment de toute réalisation physique: La Vie Artificielle etait née [HEUDIN 94].
         Mais, avant de parler de vie artificielle, demandons-nous ce qu´est le vivant:

         Selon le Vitalisme d´Aristote le vivant se distingue de la matière par la présence d´une "force vitale". Pour Descartes et le Mécanisme, au contraire, l´être vivant est comme une machine. Aujourd´hui on éprouve des difficultés à définir le vivant. Pour la Biologie traditionnelle la notion de vie est intimement liée à celle de son support (des molécules carbonnées) et aux réactions physicochimiques qui s´y déroulent, ce qui traduit très bien la vie telle que nous la connaissons sur Terre, mais ne dit rien de ce que pourrait être une autre forme de vie ailleurs dans l´espace et dans le temps.
         Cependant on peut caractériser un être vivant par un certain nombre de propriétés, parmi lesquelles:
         1) L´homéostasie (du grec homeos qui signifie "même" et statis, "rester") qui est la faculté de conserver un équilibre et une cohérence face à des perturbations extérieures grâce à des mécanismes internes de rétroaction.
         2) Il contient une description de lui-même lui permettant de s´autoreproduire.
         3) Évolution ontogénétique (de l´individu) et phylogénétique (de l´espèce).
         Un système vivant apparaît comme une structure complexe, rebouclée sur elle-même, conservant sa stabilité et capable de s´autoreproduire. C´est un système défini par son organisation, c´est à dire en termes de relations entre ses composants, indépendamment des propriétés de ceux-ci.
         Un système autopoiétique (du grec autos qui signifie soi, et poiein, produire) produit sa propre identité en se distinguant de son environnement par remplacement continuel de ses composants, et est capable de s´autoreproduire. Si, avec Varela [VARELA 1989], on redéfinit la vie à partir de l´autopoiése, plus rien alors n´empêche une machine (qui manifesterait de tels comportements) d´être declarée vivante.

4) Le Connexionnisme

         L´opposition Vie Artificielle/Vie Naturelle recouvre celle, plus ancienne, d´Intelligence Artificielle/Intelligence Naturelle. L´I.A. avait pour but de simuler les comportements humains intelligents sur ordinateur, elle n´a pas tenu ses promesses car elle était partie sur des bases qui se sont revélées erronées: Il s´agissait de manipuler du symbolique, à l´image de l´idée que l´on se faisait du fonctionnement du cerveau. Mais les récentes avancées en matière de Neurobiologie, en descendant au niveau du fonctionnement le plus élémentaire des neuronnes, ont, paradoxalement, ouvert des voies nouvelles à la compréhension des fonctions les plus évoluées du cerveau: Le connexionnisme était né. Il repose sur la notion d´émergence, extension de l´idée introduite par le Holisme et le Structuralisme selon laquelle le tout est plus que la somme de ses parties. Plus précisemment un réseau interconnécté de neuronnes (naturels ou artificiels) a la propriété de s´autoconfigurer lors de phases d´apprentissage. Une application importante est la résolution de problèmes très difficiles dont on ne connaît aucune solution, de problèmes qui n´ont pas de solution, ou même de problèmes mal posés: On construit un réseau neuronal, machine (réelle ou virtuelle), que l´on met en présence du problème sur un mode interactif, sous la forme d´exemples que le réseau apprend, par essais/erreur, en s´autoconfigurant de façon à répondre de mieux en mieux. Un tel réseau présente la propriété très étonnante de pouvoir généraliser son apprentissage à des exemples non appris (tout comme un enfant apprend la syntaxe de sa langue maternelle en écoutant puis en produisant des exemples de phrases, et arrive à se forger ainsi des concepts abstraits, il en va de même pour un réseau neuronal artificiel).

5) L´Évolutionnisme

         Les réseaux neuronaux simulent le système nerveux d´individus artificiels. Et la question s´est posée de leur construction, c´est à dire de leur naissance, donc de l´évolution d´une population de tels individus. S´inspirant de la théorie Darwinienne de l´Évolution par la Sélection Naturelle [DARWIN 1859], John Holland [HOLLAND 62, 75] développa en 1962 les Algorithmes Génétiques à l´Universite du Michigan. Son but était de mettre en évidence et d´expliquer rigoureusement les processus d´adaptation des systèmes naturels et de concevoir des systèmes artificiels possédant certaines propriétés des systèmes naturels. Cette approche a permis une meilleure compréhension à la fois des systèmes naturels et des systèmes artificiels [GOLDBERG 94]. Il s´agit de faire évoluer des populations d´êtres artificiels par croisement et mutation en optimisant une certaine fonction d´évaluation. Par exemple pour résoudre un problème dont on a pas la moindre idée de la solution, on construit toute une population de petites solutions approchées, toutes fausses. Puis on leur permet de se multiplier en favorisant la survie de celles qui répondent le moins mal au problème. Au bout de quelques générations la sélection travaille sur des solutions qui répondent le mieux au problème et après de nombreuses régénérations on peut trouver des solutions qui résolvent le mieux possible le problème. Et ce resultat a été obtenu sans connaître ni la solution ni même l´alogorithme de résolution.

6) L´Art et la Vie Artificielle

         Abraham Moles [MOLES 71] part de la Théorie de l´Information pour définir une "information esthétique" (de type symbolique) par opposition à une "information sémantique" (codée et transmissible). La quantité d´information, corrélée à l´imprévisibilité du message, permettrait de mesurer aussi bien une oeuvre d´art qu´un texte scientifique. À cette conception, qui fait de la Théorie de l"information un système universel unifiant toute pensée, on oppose ajourd´hui une pensée que l´on pourrait qualifier de "multiple" ou de "plurielle", illustrée par la Physique Quantique qui, en reconnaissant la double structure corpusculaire et ondulatoire de la matière, s´accomode d´une contradiction pour expliquer le réel. Mais cette contradiction n´a lieu que dans le champ d´une compréhension intuitive des lois qui régissent notre monde (les lois de NEWTON) reposant sur nos perceptions sensorielles. Ces dernières resultent de l´évolution par sélection naturelle: La survie de l´espèce humaine dépendait de ces perceptions qui servaient à échapper aux prédateurs ou à chasser. Pour les hommes préhistoriques quel aurait été l´avantage de comprendre le comportement des particules élémentaires (qui d´ailleurs n´avaient pas d´existence pour eux) ? Aujourd´hui il en va tout autrement puisque la mécanique quantique est à la base de nombreux progrès techniques (comme les télécomminications ou les ordinateurs) dont dépend notre survie.
         Umberto ECO définit une esthétique de l´exploration du champ des possibles, complêtant l´esthétique combinatoire de MOLES, lui faisant accéder à un hypothétique éventuel dont le caractère infini ne peut être exploré qu´avec le recours à un "tirage aléatoire". Mais il est bien connu que ce n´est pas une bonne stratégie que de jouer au Loto pour faire fortune même si, exceptionnellement, celà peut réussir. Le hasard peut être guidé, et la Nature nous en offre un bel exemple en la personne de la reproduction sexuée. Selon la Théorie de l´Évolution de Darwin, une population qui mélange ses gènes au hasard pour se reproduire, évolue positivement si elle favorise la survie de ses membres les plus aptes, car ceux-ci passeront à leur descendance des combinaisons qui réussissent. Les mutations aléatoires permettent de ne pas limiter le choix à une solution optimale locale (une "élite") mais autorise toute expérience, même si elle est vouée à un échec certain.
         L´introduction de la Vie Artificielle dans la création artistique repose la question de l´interactivité: Classiquement conçue comme relation d´un humain avec une machine réactive, un dialogue avec un système qui, même s´il est "intelligent", n´en reste pas moins fondamentalement autre, car privé de conscience. Je ne sais pas si l´on peut parler de subjectivité à propos des machines, mais du moins assiste-on à l´émergence d´un nouveau type de perception: Celle d´une réalite (réelle ou virtuelle) par un organisme artificiel. Dès lors qu´elle est munie de capteurs et de capacités d´abstraire (sous forme d´informations circulant dans des réseaux de neurones), dès lors qu´elle est munie d´actuateurs lui permettant de s´exprimer, et si, de plus, elle est capable de s´autoreproduire, la machine remplit les conditions de l´autopoiése et accède ainsi au statut de vivant. La relation du créateur à son oeuvre change alors radicalement de régistre: Ce n´est plus celle d´un être supérieur contrôlant de la matière, mais bien de deux êtres vivants dialoguant d´égal à égal.
         Dans cet ordre d´idées Karl SIMS a construit des êtres artificiels qui sont capables d´apprendre à marcher, à sauter, à nager dans un environnement physique simulé et, ce faisant, ils découvrent des strategies naturelles, d´autres qu´aurait pu inventer la nature, d´autres encore complêtement inimaginables mais qui, toutes, font preuve d´une remarquable efficacité.
         Michael TOLSON montre une population d´êtres artificiels alimentés par le spectateur, et luttant pour survivre.
         Pour ma part j´ai développé des programmes à base de réseaux neuronaux et d´algorithmes génétiques pour contrôler des corps se comportant interactivement avec un environnement artificiel. Je développe actuellement, en collaboration avec Marie Hélène Tramus, une implémentation temps réel de ces idées pour réaliser des intallations artistiques "intelligentes".
         Dans ces différentes productions, il n´y a pas de scénario, pas de trame narrative, il ne s´agit pas de raconter une histoire qui serait arrivée, mais de faire vivre des êtres artificiels dont les comportements dépendent de leur interaction, soit avec un environnement artificiel (interactivité endogène) soit avec un environnement réel (interactivite exogène).

7) Quelques réflexions

         À la lumière de ces idées je vais reprendre quelques questions qui ont été soulevées dans les conférences précédentes:

         Alain Renaud avait affirmé avec force la nécessité d´une certaine "volonté d´art" face à un numérique désincarné ou contrôlé par les forces de l´industrie et du marché. Ce à quoi Edmond Couchot avait repondu par une question: "Comment réintroduire du sensible avec de l´intelligible ?". Je parlerais, pour ma part, de "désir d´art" et, en matière d´amour et de désir, quelle instance plus belle que la vie peut-on invoquer ? En l´occurrence les Algorithmes Génétiques nous entraînent sur les chemins de la création (au sens fort du terme), tout à la fois sous une forme sensible (disons intuitive) et automatisable (disons intelligible) par des systèmes artificiels, programmes ou machines, réels ou virtuels. L´interface artiste-machine ne passe plus alors par une nécessaire formalisation abstraite (en termes d´algorithmes) mais permet un dialogue direct de l´être-artiste avec l´être-machine sur le mode du vivant.

         Je voudrais aussi évoquer une inquiétude qui se manifeste souvent (aussi bien au niveau du profane que du spécialiste, je pense en particulier à Paul Virilio) à propos d´une technologie envahissante et qui se traduit par une certaine diabolisation du progrès technique au nom d´une "naturalité" de l´humain. Il est certain que, si la technique évolue très rapidement, le cerveau humain, lui, n´a absolument pas changé à l´echelle de nos civilisations et qu´il se trouve confronté à un monde artificiel de plus en plus complexe et qu´il semble comprendre de moins en moins bien. Mais ne faudrait-il pas revoir l´opposition naturel/artificiel: Ne voit-on pas là plutôt l´effet d´une évolution, dont le corolaire serait une adaptation. J´enseigne les nouvelles technologies dans l´art depuis plus de quinze ans, ce qui est une période ridiculement petite à l´echelle de l´humanité, mais non négligeable à l´echelle de l´évolution des techniques, et j´ai pu constater une modification de l´approche qu´en ont les étudiants: Chaque année je peux observer les comportements de cerveaux neufs confrontés à différents stades d´une technologie en constante évolution, et je constate une certaine forme d´adaptation. Celle-ci se traduit, non pas par la compréhension rationnelle des concepts à la base de ces nouvelles technologies, mais par un réarrangement de comportements anciens qui, déconnectés de leurs significations premières, font preuve d´une remarquable adaptabilité. Une telle adaptation permet une interaction "opérationnelle" (c´est à dire en action) et l´émergence de concepts nouveaux. Et ce qui est positif, ce n´est pas ces comportements, somme toute assez archaïques, mais leur potentialité illimitée d´adaptation. La technologie est un résultat de l´évolution, à la fois cause et conséquenece d´une nécessaire adaptation. Par exemple le comportement de l´internaute moyen est très étonnant en ceci qu´il utilise des stratégies classiques de parcours linéaires pour explorer le monde fondamentalement parallèle des réseaux et qu´il s´en sort très bien... Des étudiants, qui n´ont aucune notion de programmation, arrivent à construire des outils sophistiqués par de simples "couper-coller" et naviguent, très à l´aise, dans des systèmes dont la complexité dépasse de très loin leurs connaissances techniques.

7) Exemples d´oeuvres inspirées de la Vie Artificielle

         Je vais maintenant présenter 2 films illustrant l´application artistique que j´ai faite de ces idées:
         Dans le premier, CAHINCAHA, qui date de 1997, j´utilise des méthodes comportementales pour construire et faire se comporter un organisme complexe, en l´occurrence un corps féminin. Celui-ci est défini par une hiérarchie de niveaux emboités: Le squelette, les muscles, les graisses et les organes, enfin une peau, inspirés de l´anatomie du corps humain [RICHER 96] et des résultats de la biomécanique. Des comportements programmés font de ce corps un "acteur" capable d´interagir avec un environnement physique simulé: En l´occurrence une mer agitée sur laquelle il fait du monocycle. Des modèles dynamiques contrôlent aussi bien l´environnement que l´acteur qui interagissent.
         Le deuxième film, SUZANNE, réalisé en 1999, illustre l´application du connexionnisme à la synthèse. Au corps précédent, qui agissait comme un robot préprogrammé, j´ai adjoint un "cerveau" artificiel sous la forme d´un réseau neuronal [ABDI 94]. Ici point de comportements prédéfinis, mais un organisme capable de s´autoconfigurer lorsqu´il est mis en présence d´un environnement: Le corps et le le décor sont agités par des champs de forces générés par la musique, et interagissent dynamiquement.

BIBLIOGRAPHIE

Hervé ABDI Les réseaux neuronaux Presses Universitaires de Grenoble, 1994

J.P. CHANGEUX, A. CONNES Matière et pensée Ed. Odile Jacob, 1989

Edmond COUCHOT La technologie dans l´art Ed. Jacqueline Chambon, 1998

Charles DARWIN De l´origine des espèces au moyen de la sélection naturelle, 1859

David E. GOLDBERG Algorithmes génétiques Ed. Addison-Wesley, 1994

Jean-Claude HEUDIN La Vie Artificielle Hermes, 1994

John HOLLAND Imformation Processing in Adaptative Systems Information Processing in the Nervous System, Processing of the International Union Physiological Science, 3, 330-339, 1962

John HOLLAND Adaptation in Natural and Artificial Systems Ann Arbor: The University of Michigan, 1975

Christopher LANGTON Studying Artificial Life with Cellular Automata Physica D 22, 1986

Abraham MOLES Art et Ordinateur Casterman 1971

John VON NEUMANN The Computer and the Brain New Haven (Conn.), 1958

Paul RICHER Traité d´anatomie artistique Bibliotheque de l´Image, 1996

Alan TURING Intelligent Machinery 1948

F.J. Varela Connaitre - Les sciences cognitives, tendances et perspectives, Ed. du Seuil, 1989.

Norbert WIENER Cybernetics or Control and Communication in the animal and the Machine Cambridge (Mass), 1947