von Neumann, « Théorie générale et Logique des automates »

éd. Champ Vallon, coll. Milieux, Seyssel

éd. Champ Val­lon, coll. Mi­lieux, Seys­sel

Il s’agit de « Théo­rie gé­né­rale et Lo­gique des au­to­mates » (« The Ge­ne­ral and Lo­gi­cal Theory of Au­to­mata ») de M. Já­nos Neu­mann, dit Jo­hann von Neu­mann, dit John von Neu­mann, homme de science uni­ver­sel (XXe siècle). On a sou­vent com­paré l’intelligence de cet homme à celle d’une ma­chine dont les en­gre­nages s’emboîtaient avec une pré­ci­sion mil­li­mé­trée. Au mo­ment de quit­ter la vie à l’âge peu avancé de cin­quante-trois ans, il avait contri­bué aux thèses les plus fon­da­men­tales et les plus abs­traites de la science mo­derne ; il s’était aussi im­pli­qué dans leurs ap­pli­ca­tions les plus ra­di­cales. Ces thèses ont des noms à la fois mys­té­rieux et étran­ge­ment fa­mi­liers : théo­rie des en­sembles, al­gèbre des ob­ser­vables quan­tiques, théo­rie des jeux, concep­tion d’armements ato­miques, stra­té­gie de la des­truc­tion mu­tuelle as­su­rée, théo­rie des au­to­mates cel­lu­laires, ar­chi­tec­ture des or­di­na­teurs pro­gram­mables. L’ordinateur sur le­quel j’écris ces lignes, de même que le té­lé­phone qui se trouve dans votre poche, re­posent sur cette ar­chi­tec­ture qu’on ap­pelle dé­sor­mais « de von Neu­mann ». Tout ceci est le pro­duit d’un cer­veau pro­di­gieux né dans l’ombre de l’immense bi­blio­thèque fa­mi­liale à Bu­da­pest. Les Neu­mann fai­saient par­tie de ces fa­milles juives hon­groises qui, en dé­pit des per­sé­cu­tions, s’étaient as­suré une po­si­tion res­pec­table au sein de la bour­geoi­sie de l’Europe cen­trale. Ils avaient en­touré leur fils de gou­ver­nantes triées sur le vo­let, l’adressant en al­le­mand, an­glais et fran­çais. Les autres ma­tières lui étaient en­sei­gnées par une nuée de tu­teurs pri­vés. Et son temps libre, l’enfant le pas­sait ab­sorbé dans les qua­rante-quatre vo­lumes in-8o de l’« All­ge­meine Ges­chichte in Ein­zel­dars­tel­lun­gen » (« His­toire gé­né­rale en ré­cits dé­ta­chés ») qu’il ap­pre­nait par cœur. À l’âge de six ans, sa mé­moire n’était plus celle d’un être hu­main, mais celle d’un ex­tra­ter­restre qui avait étu­dié les hommes afin de les imi­ter à la per­fec­tion. Il lui suf­fi­sait de lire une page dans une langue quel­conque — fût-ce le grec an­cien de « La Guerre du Pé­lo­pon­nèse », l’allemand de « Faust » ou les chiffres d’un vul­gaire an­nuaire té­lé­pho­nique — pour la ré­ci­ter mot à mot, même des an­nées après, sans achop­per. Cette af­fir­ma­tion, qu’on pour­rait croire exa­gé­rée ou ne pas croire du tout, est ré­pé­tée par tous ceux qui l’ont cô­toyé un jour, à com­men­cer par ses col­lègues et com­pa­triotes hon­grois sur­nom­més « les Mar­tiens » et ras­sem­blés à Los Ala­mos pour dé­ve­lop­per la bombe H : MM. Ed­ward Tel­ler, Leó Szilárd, Eu­gene Wi­gner, etc. « Si une race men­ta­le­ment sur­hu­maine de­vait ja­mais se dé­ve­lop­per », dé­clare M. Tel­ler1, « ses membres res­sem­ble­ront à Johnny von Neu­mann. » À vingt-deux ans, il était non seule­ment doc­teur en ma­thé­ma­tiques à l’Université de Buda­pest, mais di­plômé de chi­mie à la pres­ti­gieuse Po­ly­tech­nique de Zu­rich — celle où Ein­stein avait été re­calé. Et lorsqu’en 1928, il se mit à en­sei­gner en tant que pri­vat-dozent à l’Université de Ber­lin, étant le plus jeune ja­mais élu à ce poste, la gloire et la re­nom­mée s’accoutumèrent à ne plus par­ler sans lui.

Beau­coup se sont de­mandé com­ment M. von Neu­mann pou­vait ré­flé­chir aussi vite et aussi ef­fi­ca­ce­ment, com­ment il pou­vait trou­ver des so­lu­tions ori­gi­nales dans des do­maines aussi va­riés. Et une par­tie de la ré­ponse, peut-être la par­tie ma­jeure, c’est qu’il ai­mait ré­flé­chir. Pour l’homme du com­mun, pen­ser est un acte pé­nible et dou­lou­reux. M. von Neu­mann, au contraire, n’aimait rien d’autre. Il pen­sait à la ma­nière claire et com­plète des sa­vants d’autrefois, s’attachant à toutes les dé­cou­vertes, à tous les évé­ne­ments et à toutes les ré­vo­lu­tions : en phy­sique, en chi­mie, en ma­thé­ma­tiques, dans le monde de la fi­nance (son père était ban­quier). Cela ex­plique aussi l’intérêt de M. von Neu­mann pour les ma­chines in­for­ma­tiques, dont les pro­ces­sus lo­giques et les froids cal­culs se rap­pro­chaient des siens. Et il est si­gni­fi­ca­tif que cette ré­vo­lu­tion — la ré­vo­lu­tion du cer­veau élec­tro­nique — ait été pra­ti­que­ment ini­tiée par M. von Neu­mann. C’est la ma­chine ENIAC créée à Phi­la­del­phie pour l’armée amé­ri­caine qui lui sug­géra pour la pre­mière fois les vastes pos­si­bi­li­tés de so­lu­tion qui pou­vaient être trai­tées par un au­to­mate. Il contri­bua à amé­lio­rer l’architecture de l’ENIAC, et dès cette époque jusqu’à sa mort, il de­vint de plus en plus fas­ciné par les rap­ports entre « L’Ordinateur et le Cer­veau » (c’est le titre de son der­nier ou­vrage pro­phé­tique) — cer­veau dont les études étaient en­core à l’état de spé­cu­la­tion, mais où, par l’introspection ou par l’intuition de ses propres fa­cul­tés men­tales, il voyait un mo­dèle pour de fu­turs or­di­na­teurs, conju­guant trois sciences : celle du ma­thé­ma­ti­cien, celle de l’ingénieur et celle du bio­lo­giste. Cette ap­proche trans­dis­ci­pli­naire per­met­tait à M. von Neu­mann d’envisager de nou­velles ques­tions, qui ne pou­vaient guère être ré­so­lues ni même po­sées par des sciences jusque-là sé­pa­rées : Le cer­veau est-il une ma­chine ? Qu’est-ce qu’un cal­cul ? Qu’appelle-t-on pen­ser ? « C’est là sans doute », ex­plique M. Do­mi­nique Pi­gnon2, « l’originalité de la po­si­tion de John von Neu­mann — dans sa vo­lonté de dé­pla­cer le champ de chaque dis­ci­pline, de le for­cer et de le dé­for­mer afin de pou­voir être en me­sure de faire en­tendre une nou­velle ques­tion, [et de] fon­der une nou­velle lo­gique, une nou­velle science3 de l’organisation du com­plexe, dont le cer­veau est l’un des pre­miers exemples. »

Il pen­sait à la ma­nière claire et com­plète des sa­vants d’autrefois, s’attachant à toutes les dé­cou­vertes

Voici un pas­sage qui don­nera une idée du style de « Théo­rie gé­né­rale et Lo­gique des au­to­mates » : « Tous les au­to­mates de cal­cul se di­visent en deux grandes classes d’une ma­nière qui saute aux yeux, ce qui, comme nous al­lons le voir, est trans­fé­rable aux or­ga­nismes vi­vants. Ce sont les ma­chines ana­lo­giques et les ma­chines [nu­mé­riques].

Une ma­chine [nu­mé­rique] fonc­tionne se­lon la mé­thode bien connue de re­pré­sen­ta­tion des nombres par des en­sembles de chiffres. C’est d’ailleurs la pro­cé­dure que nous uti­li­sons, tous, dans nos cal­culs in­di­vi­duels et non mé­ca­ni­sés, où nous ex­pri­mons les nombres dans le sys­tème dé­ci­mal. Stric­te­ment, le cal­cul [nu­mé­rique] n’est pas for­cé­ment dé­ci­mal. Tout en­tier plus grand que un peut être uti­lisé comme base de la no­ta­tion [nu­mé­rique] des nombres. Le sys­tème dé­ci­mal (base 10) est le plus cou­rant, et toutes les ma­chines [nu­mé­riques] construites à ce jour fonc­tionnent avec ce sys­tème. Il est ce­pen­dant vrai­sem­blable que le sys­tème bi­naire (base 2) se ré­vé­lera en dé­fi­ni­tive pré­fé­rable4, et un cer­tain nombre de ma­chines [nu­mé­riques] en cours de construc­tion uti­lisent ce sys­tème »5.

Consultez cette bibliographie succincte en langue française

  • Wal­ter Isaac­son, « Les In­no­va­teurs : com­ment un groupe de gé­nies, ha­ckers et geeks a fait la ré­vo­lu­tion nu­mé­rique » (éd. JC Lat­tès, Pa­ris)
  • William Pound­stone, « Le Di­lemme du pri­son­nier : von Neu­mann, la théo­rie des jeux et la bombe » (éd. Cas­sini, coll. Le Sel et le Fer, Pa­ris)
  • Alice Rol­land, « Le “Cur­sus ho­no­rum” d’un ma­thé­ma­ti­cien pro­dige » dans « Les Ca­hiers de Science et Vie », no 36, p. 52-58.
  1. Dans Wal­ter Isaac­son. Haut
  2. « Les Ma­chines molles de von Neu­mann » dans « L’Ordinateur et le Cer­veau », p. 83-126. Haut
  3. Aujourd’hui, ce qui ap­pa­rais­sait à l’époque de M. von Neu­mann comme une voie in­ex­plo­rée est de­venu une science ins­ti­tuée : la dis­ci­pline des neu­ros­ciences. Haut
  1. M. von Neu­mann fait al­lu­sion à sa propre ar­chi­tec­ture des ma­chines (dite « ar­chi­tec­ture de von Neu­mann ») dé­fi­nie en 1945, trois ans avant la pu­bli­ca­tion de « Théo­rie gé­né­rale et Lo­gique des au­to­mates ». Elle re­pose sur le concept de pro­gramme en­re­gis­tré, dont les ins­truc­tions sont co­dées sous forme bi­naire. C’est celle de la to­ta­lité des or­di­na­teurs ac­tuels. Haut
  2. p. 68 & 70. Haut