Auto-organisation

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L'auto-organisation est un phénomène de mise en ordre croissant, et allant en sens inverse de l'augmentation de l'entropie ; au prix d'une dissipation d'énergie qui servira à maintenir la structure auto-organisée.

C'est une tendance, tant au niveau des processus physiques ou des organismes vivants, que des systèmes sociaux, à s'organiser d'eux-mêmes ; on parle aussi d'auto-assemblage.

Passé un seuil critique de complexité, les systèmes peuvent changer d'état, ou passer d'une phase instable à une phase stable. Ils peuvent aussi passer :

  • d'une croissance lente à une croissance accélérée ;
  • d'une croissance au début d'apparence exponentielle à une croissance logistique avec la déplétion des ressources.

Le terme « auto-organisation » fait référence à un processus dans lequel l'organisation interne d'un système, habituellement un système hors équilibre, augmente automatiquement sans être dirigée par une source extérieure. Typiquement, les systèmes auto-organisés ont des propriétés émergentes (bien que cela ne soit pas toujours le cas).

Enjeux de l'auto-organisation[modifier | modifier le code]

Les exemples les plus évidents de systèmes auto-organisés sont issus de la physique. C'est d'ailleurs dans ce domaine que le terme est apparu pour la première fois. L'auto-organisation est aussi présente en chimie où elle a souvent été synonyme d'auto-assemblage. Le concept d'auto-organisation est aussi central dans les systèmes biologiques, que ce soit au niveau cellulaire ou social. On trouve encore de nombreux exemples de phénomènes auto-organisés dans d'autres disciplines dont les sciences sociales, l'économie ou encore l'anthropologie. Les automates cellulaires comptent parmi les premiers mécanismes mathématiques proposés pour étudier les systèmes auto-organisés de manière formelle.

Parfois la notion d'auto-organisation est associée à la notion d'émergence. On trouve fréquemment la définition suivante dans la littérature : un phénomène est dit émergent lorsqu'on ne pouvait pas prédire son observation à partir de la seule connaissance du système au sein duquel il apparaît. Cependant des modèles mathématiques peuvent être construits pour reproduire ces phénomènes, étudier leurs propriétés et leurs conditions d'apparitions. Ainsi d'autres personnes parlent de systèmes complexes. L'auto-organisation de Heinz von Foerster et W. Ross Ashby appartient à la Cybernétique de la première génération, celle du "signal" physique; puis a donné la Cybernétique de la deuxième génération, celle du "signe" psychique avec Gregory Bateson et Anthony Wilden dans une approche écosystémique.

Henri Atlan[1] a développé le principe d'auto-organisation en "principe de complexité par le bruit", fondé sur la théorie de l'information de Claude Shannon, et sur les apports de Léon Brillouin, en distinguant les niveaux hiérarchiques de complexité, le bruit d'un niveau constituant en partie l'information du niveau supérieur. Jean-Louis Le Moigne[2], en gestion, l'a nommé "principe d'organisation par disponibilité à l'événement". Pour Edgar Morin[3], c'est simplement et poétiquement le "Désordre organisateur".

Histoire de l'auto-organisation[modifier | modifier le code]

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L'idée que les dynamiques d'un système peuvent, à elles seules, assurer l'accroissement de l'ordre interne du système remonte à l'antiquité. Les anciens atomistes, entre autres[Qui ?], croyaient que l'organisation était une propriété inévitable du moment que l'on fournissait suffisamment de temps, d'espace et de matière, bien qu'il n'y eût pas de raison particulière pour observer une organisation plutôt qu'un désordre.

Par la suite, René Descartes a évoqué cette idée dans le cinquième volume du Discours de la Méthode[réf. incomplète], puis l'a muri et développée dans un livre nommé Le Monde[réf. incomplète] qui ne fut jamais publié. Descartes introduisit l'idée que les lois de la nature tendaient à produire de l'organisation[4][citation nécessaire].

Au XVIIIe siècle est apparu le mouvement des naturalistes qui cherchaient à déterminer des lois universelles afin d'expliquer la diversité des organismes vivants. Ces nouvelles vues, s'étant trouvées associées au lamarckisme, furent tenues en discrédit avant d'être remises à l'honneur par des pionniers tels que D'Arcy Wentworth Thompson (1860-1948) au début du XXe siècle. Aujourd'hui, la plupart des scientifiques[Lesquels ?] pensent qu'il existe des lois universelles (issues de la physique fondamentale et de la chimie) qui gouvernent les structures et leur évolution dans les systèmes biologiques[réf. souhaitée].

Le terme « auto-organisation » a vraisemblablement été introduit[précision nécessaire] en 1947 par le psychiatre et ingénieur W. Ross Ashby. Le terme d'auto-organisation fut alors utilisé par la communauté travaillant sur la théorie générale des systèmes[Qui ?] dans les années 1960. Mais ce terme ne devint commun dans la littérature scientifique que lors de son adoption par les physiciens et autres chercheurs du domaine des systèmes complexes[Qui ?] dans les années 1970 et 1980.

Caractéristiques de l'auto-organisation[modifier | modifier le code]

L'auto-organisation est habituellement caractérisée par:

  1. des éléments ou agents ou particules
  2. des interactions entre les éléments
  3. des interactions entre les éléments et l'environnement
  4. une capacité d'interaction limitée (par exemple une limite spatiale)
  5. des rétroactions négatives (d'où régulation)
  6. des rétroactions positives (d'où amplification)

Exemples d'auto-organisation[modifier | modifier le code]

Les sections qui suivent présentent un certain nombre de phénomènes, (auto-?)organisés par disciplines, et qui font appel au concept d'auto-organisation. Notez néanmoins qu'il est impossible de déterminer si ces phénomènes sont autant de manifestations d'un même processus ou s'il s'agit uniquement d'analogies. Le concept d'auto-organisation, malgré son apparente simplicité, se révèle extrêmement difficile à cerner formellement ou mathématiquement, et il est fort possible qu'une définition rigoureuse en exclut nombre de phénomènes actuellement rangés sous cette étiquette.

Il faut aussi mentionner que plus un phénomène est éloigné du champ de la physique, plus l'idée d'auto-organisation au sens physique est sujette à controverse. Aussi intuitivement auto-organisationnel qu'il fût, la recherche d'explications physiques ou statistiques à un phénomène est fustigée parce que réductrice (cf. holisme, "réductionnisme" dans philosophie des sciences, et émergence).

De même, lorsqu'on cherche à passer des caractères auto-organisationnels d'un phénomène biologique ou sociologique à une explication physique ou mathématique de ces caractères, on se heurte au fait que ces caractères ne pourraient pas exister sans une cause finale (cf. téléologie).

En biologie[modifier | modifier le code]

  • La formation et le déplacement d'essaims, de nuées ou de bancs d'insectes, d'oiseaux ou de poissons crée un comportement d'auto-organisation[réf. souhaitée].

En physique[modifier | modifier le code]

Il existe nombre de processus génériques dont on peut dire qu'ils sont auto-organisationnels. Par exemple en physique :

Trafic routier[modifier | modifier le code]

L'auto-organisation des conducteurs au sein du trafic routier détermine presque tous les phénomènes spatiotemporels liés au trafic observés. Ce processus dynamique complexe a été modélisé en 1996–2002 par Boris Kerner avec sa théorie des trois phases du trafic.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Henri Atlan, "Entre le cristal et la fumée", Seuil, 1979, 1986
  2. Jean-Louis Le Moigne, "Théorie du système général. Théorie de la modélisation", PUF, 1977
  3. Edgar Morin, "La Méthode1. La Nature de la Nature", pp. 33-93, Seuil, Paris 1977
  4. Avram Vartanian, From Descartes to Diderot

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Concepts liés :

Concepts opposés :

Personnalités :

Liens externes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Skår, J. (2003). Introduction: Self–organization as an actual theme. Philosophical Transactions of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 361(1807), 1049-1056.