Les qualités sensibles : clé du vivant

 

TROUBLÉ Michel

 

La sensibilité est probablement une capacité opérative irréductible à toute interaction physico-chimique et en même temps compatible avec les lois physiques, contrairement à ce qu’affirme le philosophe des sciences Daniel Dennett. Elle constitue un opérateur essentiel à la dynamique des structures vivantes et des processus cognitifs.

 

Pour citer cet article :

TROUBLÉ Michel. Les qualités sensibles, clé du vivant. Philosophie, science et société [en ligne].  2015. https://philosciences.com/Pss/philosophie-et-science/philosophie-de-la-biologie

 

Plan de l'article :


  • Des robots vivants ?
  • Le connexionnisme
  • Sélection évolutive
  • "Et pourtant, elle tourne..."
  • Les qualités sensibles, les qualia
  • De la bactérie à l'homme
  • Légitimité du caractère opératif des qualités sensibles
  • Conclusion

 

Texte intégral :

Des robots vivants ?

Nombreux sont les chercheurs qui soutiennent que la vie artificielle est pour demain. C’est ainsi que des robots humanoïdes seraient bientôt dotés de capacités semblables à celles des êtres humains. À notre image, ces robots, autonomes, s’adapteraient aux contraintes du moment en inventant de nouvelles stratégies. Ils seraient conscients et auraient des émotions. Afin d’assurer leur pérennité, leur "vie", ces robots seraient capables de décider intelligemment des actions à entreprendre en réponse aux stimulations utiles ou nuisibles induites par l’infinie diversité des objets du monde qu’ils perçoivent. Des robots sont autonomes dans la mesure où ils ne reçoivent aucune assistance humaine en ce qui concerne le choix des solutions possibles en matière des actions qu’ils doivent effectuer pour assurer la durabilité de leur structure et des fonctionnalités qui y sont attachées. La compréhension des mécanismes de décision que doivent posséder ces robots pour être autonomes, artificiellement vivants, est donc essentielle. Les techniques de la robotique et de l’intelligence artificielle (réseau de neurones, logique floue, algorithmes génétiques,..) permettent justement d’effectuer une approche formelle de la logique de ces mécanismes, approche qui a cette propriété essentielle d’être indifférente à la nature des éléments qui constituent ces mécanismes.

Ainsi, pour que soit assurée la durabilité d’un robot artificiellement vivant, son analyse fonctionnelle montre que, pour chaque objet du monde aux propriétés infiniment variées, que celui-ci perçoit à l’aide de différents capteurs, il faut que son contrôleur (son cerveau) sache choisir adéquatement les actions à accomplir. Par exemple, un robot d’exploration terrestre sensible à toute élévation de température qui peut le détruire doit, pour être artificiellement vivant, effectuer impérativement les actions suivantes : fuir de la lave en fusion, fuir un feu de forêt, fuir une nappe de pétrole enflammée,... En d’autres termes, le contrôleur de ce robot autonome doit être capable de créer une catégorie cohérente des objets perçus, en l’occurrence la catégorie {fuir tous les objets chauds}.

La capacité de créer des catégories cohérentes des objets perçus est une définition opérationnelle de la vie artificielle et, par là même, celle des êtres vivants qui doivent, en effet, eux aussi, essentiellement assurer leur pérennité, la continuité de leur existence, au regard des contraintes du milieu qui ne peuvent que les détruire. Du point de vue du mécanisme de décision dont le contrôleur du robot doit être muni, cela implique que les différents objets perçus par le système soient discernables les uns des autres, sinon ces décisions ne pourraient logiquement qu’être prises au hasard ce qui est antinomique de la capacité attendue de former des catégories cohérentes. 

Le problème qui apparaît est le suivant : 

Que les objets du monde perçus par les capteurs du robot soient physiquement discernables afin que celui-ci puisse, par exemple, fuir systématiquement les objets chauds et aller au contraire vers des sources d’énergie supposées froides, semble aller naturellement de soi. Mais, cela pose en réalité un problème théorique majeur.

En s’appuyant en effet sur la théorie formelle de la reconnaissance des formes qui porte sur l’identification des formes d’objets à partir de leurs paramètres caractéristiques afin de prendre des décisions dépendant des catégories attribuées à ces formes (Pattern recognition, human and mechanical - Satosi Watanabe, John Wiley & Son), on peut démontrer le trait essentiel suivant : les différentes formes des objets qui sont perçues par un système physique (ou physico-chimique) lors d’un processus de mesure, sont physiquement indiscernables par sa partie opérative ou actionneur, car ces formes partagent, également, le même nombre de propriétés ou descripteurs.

Le connexionnisme

Et pourtant, nombreux sont les chercheurs dans les domaines de la robotique et de l’intelligence artificielle pour lesquels il est définitivement acquis qu’il existe des ‘réseaux connexionnistes’ (réseaux de neurones artificiels ou formels) à auto-apprentissage qui sont donc, par définition même du processus d’apprentissage, capables d’auto-classer dans une même catégorie les différentes formes d’objets perçues par le robot. Autrement dit, de créer des catégories cohérentes telle que {fuir tous les objets chauds} qui rendraient un robot autonome. Ainsi, les réseaux de neurones de type ‘cartes auto-organisatrices’ sont très souvent évoqués par les chercheurs comme le neurobiologiste Gerald Edelman (Biologie de la conscience - Odile Jacob) pour justifier l’existence d’auto-organisations, c’est-à-dire la création spontanée de catégories cohérentes. En tant que ‘cartes auto-organisatrices’, le fonctionnement des réseaux du physicien Teuvo Kohonen (Algorithme de Kohonen : classification et analyse exploratoire des données - CNRS Samos Université Paris1) sont particulièrement révélateurs en la matière. N’affirme-t-on pas en effet qu’ils sont capables, sans l'aide d'un opérateur, de regrouper spontanément dans trois zones distinctes de leur organe de sortie (un écran vidéo, par exemple) chacun des trois éléments fondateurs de phrases courtes (sujet, verbe, complément) qui sont successivement présentées à son organe d'entrée (une caméra vidéo, par exemple).

Mais, en réalité, c’est un technicien, un sujet humain, et non pas un dispositif physique (mécanique, électronique), qui, en observant l’écran de sortie du réseau, déclare qu’il existe des regroupements distincts des éléments sujet, verbe et complément dans trois zones différentes de cet écran alors qu’en réalité, ces éléments sont physiquement indiscernables eu égard le principe d’indiscernabilité (1). Ces trois groupes perçus comme étant distincts par l’opérateur peuvent être ensuite, si besoin est, matérialisés par celui-ci grâce à un quelconque moyen physique (mécanique, électronique) ; mais, il n’empêche que ces groupes n’ont pas d’existence physique intrinsèque en tant que sources d’actions. Cette hypothèse forte, jamais discutée, que des réseaux connexionnistes peuvent s’auto-organiser, autrement dit, créer des catégories cohérentes en l’absence de tout opérateur est donc totalement infondée.

Sélection évolutive

Pour d’autres chercheurs, une façon pragmatique de rendre un robot autonome ce n’est pas d’analyser la nature de tous les événements en nombre infini auxquels un robot solitaire peut être confronté, mais c’est de s’inspirer du mécanisme mis en œuvre dans la ‘sélection naturelle darwinienne’ qui explique, dit-on, l’émergence et l’évolution des êtres vivants, des structures qui sont éminemment autonomes. C’est ce qu’il est convenu d’appeler la ‘robotique évolutionniste’. Rappelons que la ‘sélection évolutive darwinienne’ est basée sur la conservation grâce à des duplications fonctionnelles successives, des actions pérennisantes acquises fortuitement par des structures vivantes au cours d’une multitude de générations successives. C’est donc le processus de reproduction ‘mère’→‘fils’ des caractères acquis fortuitement par une ‘mère’ qui fonde ce mécanisme de sélection évolutive darwinienne. Mais, ce qu’aucun chercheur n’a semble-t-il vu jusqu’alors, ni même le physicien von Neumann avec sa théorie des systèmes auto-reproducteurs, c’est que le processus de reproduction fonctionnel, celui-là même qui permet la création spontanée de catégorisations cohérentes (ou fonctions du vivant), est logiquement interdit en raison du principe d’indiscernabilité. En effet, les domaines mémoires spécifiques du système cible (le ‘fils’) qui doit recevoir les informations {objets Oi perçus  actions Ai pérennisantes} acquises fortuitement par le système source (la ‘mère’) sont, eu égard le ‘principe d’indiscernabilité’, strictement indiscernables du point de vue du système source. À l’instar des différents objets chauds perçus par le robot d’exploration qui sont indiscernables par son contrôleur.

À ce titre, la recopie d’informations fonctionnelles telles que {si objet chaud Oi  fuir} entre la ‘mère’ et le ‘fils’ ne peut donc être qu’aléatoire – la fonction recopiée est indifféremment {si objet chaud Oi  fuir} ou {si objet chaud Oi  avancer}. Ce qui, par là-même, infirme le processus de sélection évolutive en tant que mécanisme permettant la création incrémentale de catégories cohérentes, de fonctions, qui fonderait l’autonomie du robot. En effet, le caractère fortuit, aléatoire, des actions fuir ou avancer qu’effectue le robot ne peut pas être alors compensé statistiquement par la création de plusieurs ‘fils’ qui seraient porteurs des mêmes actions pérennisantes (probabilité résultante : 1/2x2=1), puisque la transmission des informations fonctionnelles de la ‘mère’ vers ses ‘fils’ ne peut être qu’aléatoire. Le processus de ‘sélection évolutive (darwinienne)’ ne serait en définitive qu’un mécanisme efficient pour sélectionner des systèmes matériels déjà autonomes, auto-organisés, qui seraient les mieux adaptés pour survivre aux contraintes environnementales du milieu. À ce titre, ce mécanisme ne ferait que créer des formes nouvelles à partir de celles qui seraient déjà vivantes. 

De récentes expérimentations de robotique évolutionniste portant sur des générations successives de robots, semblent cependant montrer qu’un certain nombre de ces robots peuvent spontanément s’auto-organiser, c'est-à-dire devenir autonomes, alors que la chose est impossible pour des robots solitaires eu égard au principe d’indiscernabilité. Mais, si certains robots sont effectivement devenus autonomes, sachant par exemple s’éloigner de toutes les sources de chaleur qui pourraient les détruire, c’est parce que leurs concepteurs, insuffisamment vigilants, ont, en tant qu'êtres vivants, injecté leur propre capacité en matière d’autonomie. Ils ont ainsi, inconsciemment, préparé les divers mécanismes de recopie fonctionnelle ‘mère’→‘fils’ qui sont nécessaires à la formation de catégories cohérentes (fonctions) dans le mécanisme de la robotique évolutionniste, en sélectionnant les différents domaines mémoires autrement indiscernables (en l’occurrence, il s’agit des différents ‘poids synaptiques’ des réseaux de neurones constituant le contrôleur du robot). Ce nécessaire contrôle du processus évolutionniste par un sujet est à rapprocher de celui des réseaux connexionnistes de Kohonen où nous avons montré que seul un technicien pouvait regrouper, pour actions, des images sur un écran.

En conclusion, ni le connexionnisme ni le mécanisme de sélection évolutive ne sont des réponses possibles à la question de l’autocréation de catégories cohérentes. Un robot qui serait construit à partir des seules mises en relations (mécaniques, électroniques, informatiques, chimiques,...) de composants techniques gérés par les lois physiques, ne peut donc pas être autonome, artificiellement vivant, dans un environnement protéiforme, infiniment changeant.

(1) Note l'éditeur : si ce principe est vérifié

"Et pourtant, elle tourne…"

Empiriquement, on sait cependant que, pour assurer sa propre survie, un technicien – un système physico-chimique complexe – est tout à fait capable, quant à lui, de fuir naturellement différents objets chauds comme de la lave en fusion, un feu de forêt, une nappe de pétrole enflammée, et ainsi créer une catégorie cohérente des objets avec lesquels il va interagir, soit {fuir tous les objets chauds}. Grâce à cette propriété, d’ailleurs inintelligible eu égard le ‘principe d’indiscernabilité’, qui s’applique indistinctement à toute structure physico-chimique, ce même technicien peut alors superviser le contrôleur du robot en mettant en place des liaisons cohérentes entre son capteur et son actionneur afin que celui-ci puisse fuir automatiquement tous les objets chauds qui pourraient le détruire.

Un robot qui serait ainsi préparé par un technicien par le biais de réseaux connexionnistes ou par un processus de sélection évolutive, serait ‘autonome’ tant que le technicien superviserait son contrôleur. Et c’est ainsi qu’une voiture, un dispositif physico-chimique complexe, devient autonome, artificiellement vivante, à partir du moment où un conducteur prend les commandes. En l’absence du technicien, le robot ne serait plus qu’un automate efficient dans un monde limité aux seuls objets hostiles spécifiés par ce dernier. Avec des contraintes environnementales inédites, il faudrait que, de nouveau, le technicien intervienne en créant dans le contrôleur du robot des catégorisations cohérentes étendues à ces nouvelles contraintes. Devant cet obstacle physiquement insurmontable de l’autocréation de catégories cohérentes qui fonde l’état de vie artificiel du robot et, par là même, l’existence de toutes les structures physico-chimiques vivantes comme l’hypothèse en a été faite, il faut alors se poser la question principielle suivante :

Qu’est-ce qui différencie le contrôleur du robot du cerveau d’un technicien, sachant que le technicien peut, lui, régler le contrôleur du robot à sa convenance en ayant la capacité de distinguer les différents objets perçus par le robot alors que ces derniers objets sont physiquement indiscernables du point de vue du contrôleur du robot eu égard le ‘principe d’indiscernabilité’. La biologie synthétique ne répond pas à cette question technique essentielle relative à la création de catégories cohérentes qui fondent l’autonomie, l’état de vie, d’une structure physique. Avec une première tentative de construire de novo un système vivant, les ingénieurs biologistes n’ont fait que combiner, synthétiser, des organites déjà fonctionnels et, à ce titre, possédant la capacité de discerner des entités physiquement indiscernables.

Les qualités sensibles, les qualia

Il existe une réponse possible, expérimentale, à cette situation paradoxale : le technicien qui supervise le robot est spécifiquement doté de qualités sensibles ou qualia (plaisir, douleur, couleur, son,…).

L’expérience montre, en effet, que seule la qualité sensible, une perception brute non-discursive, a cette propriété singulière de discriminer des objets qui sont physiquement indiscernables eu égard le principe d’indiscernabilité. Parce que cela fait essentiellement mal ou plaisir au technicien suivant l’état, actuel ou mémorisé dans son système nerveux, de sa structure physique. C’est ainsi qu’ayant eu une rage de dents insoutenable, le technicien avait rapidement consulté un dentiste au lieu d’aller chez son fleuriste... deux solutions techniques qui étaient pourtant physiquement indiscernables au même titre que les différents objets du monde qui sont perçus par le robot. De ce fait, la qualité sensible n’est pas un épiphénomène, un phénomène accessoire qui, en l’occurrence, aurait gratuitement accompagné l’irritation mécanique de la dent du technicien.

Les qualités sensibles dont sont munis les êtres humains sont donc empiriquement opératives bien qu’étant, paradoxalement, formellement irréductibles à toute interaction physico-chimique neuronale eu égard le principe d’indiscernabilité. Puisque les qualités sensibles ne font qu’effectuer des choix pérennisants – fondés sur le plaisir d’exister – parmi les diverses solutions potentielles qui ont été élaborées par le cerveau-machine du technicien ou par le contrôleur du robot, on peut alors conjecturer que la nature de ces ‘qualités sensibles’ (plaisir, douleur, couleur, son,…) doit être semblable pour tous les êtres vivants, depuis la bactérie jusqu’à l’homme. Les qualités sensibles ne sont porteuses d’aucune connaissance a priori sur le monde.

Ainsi, la fabuleuse diversité des actions mécaniques menées par l’homme, comparée aux activités élémentaires des bactéries, ne résulterait finalement que du fantastique accroissement du nombre des diverses solutions matérielles potentielles générées par son système nerveux central grâce aux propriétés de généralisation et d’associativité des réseaux de neurones. La bactérie, quant à elle, ne disposant que de quelques protéines associées en réseaux pour calculer les solutions mécaniques possibles devant lui permettre d’assurer la pérennité de sa structure.

La nature des processus de décision qui se développeraient dans le cerveau du technicien par l’entremise des qualités sensibles dont il est empiriquement muni, est en accord avec les résultats paradoxaux des expériences du neurobiologiste Benjamin Libet : «…la conscience [les qualités sensibles] peut opposer son ‘veto’ aux solutions présentées (unconscious brain activity) qui ont été préalablement élaborées quelque 500 millisecondes plus tôt par le cerveau-ordinateur [des solutions techniques issues d’interactions obligées entre des entités possédant entre elles une affinité physico-chimique spécifique] » (Libet, Benjamin – 1993, "Unconscious cerebral initiative and the role of conscious will in voluntary action", Neurophysiology of Consciousness, Contemporary Neuroscientists. pp. 269–306).

De la bactérie à l’homme

Pour qu’une structure physico-chimique soit vivante ou artificiellement vivante comme le serait un robot autonome, il faut qu’elle soit ainsi directement ou indirectement (un technicien supervise continûment un robot) munie de ‘qualités sensibles’ qui, fondamentalement, assurent la pérennité des structures qui les hébergent. Ce qui permet l’animation d’une bactérie comme E. coli, en tant que structure physicochimique élémentaire éminemment vivante, va illustrer ce propos. La ‘fonction chimiotactique’ que possède la bactérie est une fonction fondamentale qui lui permet de se diriger préférentiellement vers des zones où il y a une forte concentration de molécules de nutriment (du glucose, par exemple) nécessaire à son dynamisme, mais aussi en l’éloignant de zones où il y a des molécules comme le phénol qui altéreraient sa structure (Sept 25 Biochemical Networks – Chemotaxis and Motility in E. coli). La chaîne dite ‘chimiotactique’ est composée des éléments suivants : des capteurs membranaires MCP (protéines) qui, en particulier, calculent le gradient du glucose dans le milieu, d’un flagelle lié à un moteur moléculaire qui peut tourner dans le sens direct ou rétrograde (rotation rétrograde : la bactérie se déplace en ligne droite ; rotation directe : la bactérie culbute et change ainsi de direction), d’une protéine de contrôle CheY qui détermine le sens de rotation du flagelle en fonction du gradient du glucose dans le milieu mesuré par les capteurs membranaires MCP.

L’analyse fonctionnelle de la fonction chimiotactique de la bactérie montre que, pour être animée, son flagelle doit tourner dans le sens rétrograde toutes les fois que le gradient du glucose dans le milieu est positif et dans le sens direct lorsqu’au contraire il est négatif. Mais, eu égard le principe d’indiscernabilité, un tel processus de catégorisations cohérentes des différents gradients du glucose dans le milieu est logiquement impossible. Il y a cependant une solution possible à cette situation paradoxale où la bactérie est pourtant une structure physique néanmoins autonome, vivante, alors qu’aucun technicien ne vient la superviser comme cela était possible avec le robot : le contrôleur de la bactérie, la protéine CheY, est spécifiquement muni de ‘qualités sensibles’ qui vont permettre la création in situ de catégories cohérentes qui fondent son animation. C’est parce que la bactérie aurait mal – en raison des ‘qualités sensibles’ dont elle est munie – lorsque son état énergétique (nombre de molécules de glucose disponibles) est très faible, et qu’elle aurait au contraire du plaisir lorsque son état énergétique est élevé, que la bactérie pourrait alors capturer d’une façon efficiente les molécules de glucose dispersées dans le milieu. En l’absence de ces ‘qualités sensibles’, la capture des molécules de glucose ne pourrait être que fortuite, puisque, pour le contrôleur, la protéine CheY, les différentes valeurs du gradient du glucose seraient alors indiscernables eu égard le ‘principe d’indiscernabilité’.

Hypothèse raisonnée, puisque la ‘qualité sensible’ est logiquement irréductible à toute interaction physique entre molécules en raison du principe d’indiscernabilité, elle doit être induite par la forme spécifique de la protéine CheY faite d’une longue chaîne d’acides aminés repliée sur elle-même ; la forme est une caractéristique qui est indifférente à la nature des éléments qui la composent. Et on peut alors formuler l’hypothèse que les qualités sensibles qui fondent l’animation des êtres humains, résulteraient de la fusion à la fois spatiale et temporelle d’une multitude de ‘qualités sensibles’ élémentaires dont leur cerveau et peut-être même aussi leur corps sont munis.

Légitimité du caractère opératif des qualités sensibles

Le rôle essentiel des ‘qualités sensibles’ étant considéré, une question essentielle se pose alors : les interactions présumées entre des opérateurs qualités sensibles – irréductibles à toute interaction physique entre molécules en raison du principe d’indiscernabilité – et des structures physico-chimiques neuronales du cerveau du technicien ou de la protéine CheY de la bactérie, seraient-elles intelligibles eu égard les lois physiques ?

Sans violer cette loi physique fondamentale entre toutes qu’est le principe de conservation de l’énergie, on peut faire l’hypothèse que les interactions présumées entre les opérateurs ‘qualités sensibles’ – irréductibles à toute interaction physique entre molécules en raison du ‘principe d’indiscernabilité’ – et les structures physico-chimiques du cerveau du technicien ou de la protéine CheY de la bactérie, pourraient se résoudre au niveau quantique par la réduction orientée des ‘fonctions d’onde’ qui se sont développées dans ces structures. Lors de la réduction de la fonction d’onde ou transition quantique, il ne se produit en effet qu'un simple réaménagement des énergies déjà existantes et, de ce fait, il y a globalement conservation de l'impulsion-énergie (O.C. de Beauregard - Le second principe de la science du temps, p. 98 - Edition du seuil, Paris). La capacité opérative de la qualité sensible, irréductible à toute interaction physico-chimique neuronale, serait donc licite eu égard les lois physiques contrairement à ce qu’affirme le philosophe des sciences Daniel Dennett dans La conscience expliquée (Odile Jacob 1993 - p. 52).

Conclusion

En conclusion, la ‘qualité sensible’ serait un donné fondamental de la nature, un opérateur essentiel à la genèse des structures vivantes et des processus cognitifs qui y sont associés. Elle serait une spécificité absolue de toutes les structures vivantes. Chez les êtres humains, au moins eux, les qualités sensibles fonderaient la subjectivité qui serait ainsi pleinement opérative.

 


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