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Les modèles informatiques de l'évolution, par Brig Klyce de Panspermia

The computer evolution. Document RKM.

Introduction (I)

Dans une interview accordée en 1995, Christopher G. Langton[1] se posait la question de savoir "quelle est la différence entre le processus de l'évolution simulé par un ordinateur et celui qui se déroule dans la nature ? Les entités qui participent à cette évolution sont faites d'une substance différente mais le processus est identique.... Les processus abstraits qui se déroulent dans un programme informatique permettent de nous interroger et de répondre à des questions relatives au processus de l'évolution qui ne sont pas accessibles en observant par exemple des mouches à fruit ou des fossiles".

 N'importe quelle théorie avançant que la vie est apparue sur Terre de novo à partir d'une chimie abiotique rencontre des problèmes face auxquels les ordinateurs fournissent une bonne métaphore.

Ces problèmes peuvent être regroupés en deux catégories, le matériel ou le support (le hardware) et le programme (le logiciel). Pour la vie comme pour les ordinateurs, ces deux éléments sont indispensables, et ensemble.

Dès que la cellule eucaryote est apparue, dans cette métaphore la machinerie permettant de créer de nouveau matériau biologique était en place, et seul restait le problème du programme. Mais comment s'est écrit le programme génétique évolutionnaire et comment a-t-il été installé ? Cet aspect du problème de l'évolution est un bon exemple car les ordinateurs sont omniprésents et peuvent facilement être analysés. On peut se poser la même question à propos des vrais ordinateurs : comment les nouveaux programmes informatiques sont-ils écrits et installés ? Bien sûr la réponse serait de dire que les programmes sont écrits par des programmeurs et installés par les utilisateurs.

Les néodarwinistes nous disent qu'au cours de l'évolution, il n'y a jamais eu de programmeurs pour créer les programmes génétiques : le processus est aveugle et auto-contrôlé. Un processus similaire dans le monde des ordinateurs ferait apparaître des programmes ou des routines spontanément dans le flux de code machine copié et transféré. Si un tel programme ou sous-programme était capable de repliquer, il ferait un pas significatif vers le monde du "vivant". Si par la suite il développait d'autres avantages comme le mimétisme, il pourrait "survivre" dans le monde des ordinateurs ainsi que le font les virus informatiques. De là, par analogie avec le néodarwinisme, il pourrait croître et se multiplier et présenter des propriétés semblables à la vie. Mais cela s'est-il déjà produit ?

D'une certaine manière les scientifiques pourraient créer artificiellement un ordinateur "environnemental" dans lequel l'évolution des programmes informatiques pourrait se produire. Des paramètres régissant les taux de mutation et de recombinaison pourraient être optimisés afin de permettre l'évolution de nouveaux programmes. À la vitesse de la lumière à laquelle les ordinateurs fonctionnent, des milliards d'essais et d'erreurs pourraient être effectués afin de savoir si l'aspect aléatoire couplé à n'importe quel processus itératif non-téléologique serait en mesure d'écrire des programmes informatiques contenant de véritables nouvelles fonctions. Cela a-t-il déjà été fait ?

L'Horloger Aveugle

Selon Richard Dawkins[2] "rien dans mon intuition de biologiste ni rien dans mes 20 années d'expérience des ordinateurs, et pas plus mes rêves les plus sauvages ne m'ont préparé a ce qui est apparu sur mon écran.... Avec une conjecture hardie, j'ai commencé à multiplier, génération après génération, des entités informatiques que de n'importe quel enfant aurait tout aussi aimé qu'un insecte. Mon incrédulité augmenta en parallèle voyant la ressemblance de ce système avec l'évolution.... Je ne peux pas vous cacher mon sentiment d'exaltation lorsque j'ai observé pour la première fois ces créatures exquises émerger sous mes yeux. J'ai distinctement entendu dans mon esprit les choeurs triomphants de l'ouverture d'Ainsi parla Zarathustra - le thème de 2001 -".

Richard Dawkins. Document Edge.org

Richard Dawkins a écrit plusieurs programmes informatiques qui fonctionnent, dit-il, comme l'évolution. Les ordinateurs d'aujourd'hui sont puissants et peuvent exécuter les programmes complexes très rapidement. Cette vitesse machine a permis à Dawkins de comprimer une génération d'individus, ou particule-test, dans une fraction de seconde. Il décrit plusieurs de ces programmes dans son célèbre livre "L'horloger aveugle".

Un des programmes de Dawkins commence par une série de lettres aléatoires avec lesquelles il crée une phrase. La phrase est de Shakespeare, METHINKS IT IS LIKE A WEASEL[3]. L'évolution considère seulement les 64e, 43e, ou 41e générations dans les différents essais effectués. Dawkins reconnaît que la probabilité que cette courte phrase soit produite au cours d'essai aléatoires est d'environ "une chance sur 10000 million de million de million de million de millions de million". Mais, continue-t-il, "le hazard cumulatif," rend ce projet tout à fait faisable. Chaque fois qu'un essai informatique aléatoire produit une lettre correcte, celle-ci est préservée par le choix cumulatif (p46-50).

Mais il y a un problème à utiliser le schéma de Dawkins comme analogie avec l'évolution. Afin que chaque essai sorte une lettre correcte, la phrase entière doit déjà exister. Dans la vie réelle, ceci exigerait que l'évolution soit téléologique, c'est-à-dire, qu'elle ait un but prédestiné. Or dans la nature la téléologie est ce que les néodarwinistes rejètent avant toute chose. En effet, les mutations aléatoires ne peuvent avoir aucun but prédéfini. Mais pour que la vie évolue de cette façon, quel modèle préexistant émule-t-elle ?

Ou exprimé d'une autre manière, s'il n'y a aucun modèle dans l'ordinateur de Dawkins, comment la phrase qui est à 61% mal écrite a-t-elle été favorisée par rapport à celle qui est erronée à 86% ? Comment "MDLDMNLS ITJISWHRZREZ MECS P" peut-il être meilleur que "WDLTMNLT DTJBSWIRZREZLMQCO P" ? Après avoir présenté cette idée, Dawkins admet que "la vie n'est pas comme ça" (p50). Dawkins utilise également l'ordinateur pour produire des créatures artificielles qu'il appelle des "Biomorphes". Il commence par créer quelques formes en bâtonnets sur l'écran de l'ordinateur. Il permet à quelques variables de changer au hasard, selon des paramètres déterminés. Cette variabilité change la forme des bâtonnets. Les créatures qui résultent de cette simulation montrent une certaine variété et Dawkins est prêt à les nommer. Il considère même que l'évolution qu'elles subissent est similaire à l'évolution biologique. Ainsi il démontre que ses créatures sont la preuve même que le hasard peut écrire de nouveaux programmes génétiques.

Les biomorphes.

Son enthousiasme pour le programme de Biomorphe est évident dans la citation que j'ai reprise au début de ce chapitre. Dawkins reconnaît qu'il utilise une sélection artificielle pour guider le processus. Ses créatures sont étroitement contraintes par son logiciel de Biomorphe et dépendent totalement du logiciel exécuté sur l'ordinateur. Les mutations fatales ne sont pas possibles. 

Le rapport des créatures possibles dans son modèle génétique est de 1:1; chaque séquence crée une créature viable. Dawkins réalise ainsi "l'évolution" en ajustant seulement quelques variables dans des marges étroites. Ainsi, les seuls changements qui se produisent dans ces créatures sont ceux dont le potentiel est déjà disponible dans le programme original. En d'autres termes, l'évolution qu'il peut ainsi simuler est, tout au plus, la microévolution.

Dans son livre "L'horloger aveugle" Dawkins a inséré un formulaire qui permet de commander une copie de son programme "The Blind Watchmaker Evolution Simulation Software" qu'il propose à environ $11. Pensez-vous que les instructions d'installation disent, "Ne faites pas attention quand vous installez ce programme, et ne faites pas une copie de sauvegarde de votre système, car les erreurs sont la manière dont les choses fonctionnent" ? Non. Si le hasard pouvait écrire les mises à jour et les améliorations des programmes informatiques, nous le saurions aujourd'hui. "Hé, merci pour le tableur que vous avez copié et m'avez donné. D'ailleurs, en raison de quelques erreurs faites durant la copie, j'ai fini par obtenir une copie de la version 3.1, à partir de votre version 3.0 originale. Je pourrai calculer les tables d'amortissement. N'est-ce pas génial ?". "Ouais, j'ai déjà entendu parler de ça".

Non, les meilleurs résultats qui puissent résulter de l'échange de programmes informatiques est que les programmes fonctionnent comme prévu. Et ce qui se produit souvent est plus du genre, "Hé, merci pour le tableur que vous m'avez copié et donné. Mais après l'avoir chargé, tout s'est planté. Pouvez-vous venir m'aider ?" Peut-être qu'un autre module ou une clé est requise pour faire fonctionner ce programme sur un autre ordinateur. Ou peut-être l'autre logiciel est-il déjà chargé, mais l'accès est verrouillé par un précédent programmeur. La "bidouille" est souvent requise.

Comment les créatures artificielles de Richard Dawkins travailleraient-elles si vous permettiez à des mutations aléatoires d'affecter le logiciel de "L'horloger aveugle", ou à des programmes de s'exécuter sur cet ordinateur ? Devineriez-vous que Dawkins lui-même prendrait soin de réaliser des copies de sauvegarde de ses programmes, de peur que quelque chose ne les modifie, par hasard ? Si Dawkins devait diriger la simulation évolutionnaire avec des programmes fonctionnant de cette manière, quel résultat en sortirait-il ?

2eme partie

L'Institut de Santa Fe

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[1] Christopher G. Langton, in The Third Culture de John Brockman, Touchstone, 1995. p 353.

[2] R.Dawkins, "L'horloger aveugle", Robert Laffont, 1989.

[3] "MOIPENSE C'EST COMME UNE BELETTE". La structure grammaticale est aussi précise que le permet le programme.


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