Etats-Unis : un algorithme qui prédirait notre avenir, développé par un scientifique (vidéo)

Définition de la prédiction

La prévision est une « étude générale d’une situation donnée, dont on peut, par déduction, calcul, mesure scientifique, connaître par avance l’évolution; p…etc. Ce que l’on prévoit, ce qui est prévisible, ce que l’on juge devoir être ». D’une façon générale, c’est la science de la description de l’avenir.

C’est quoi matière et antimatière !?

La prédiction en science expérimentale

أسباب عدم التعلم الجيد

La prédiction en science expérimentale est l’extrapolation dans le futur d’une théorie déjà établie à partir d’un travail mental et expérimentale, une théorie bâti en exploitant des données du passé par l’application de la démarche expérimentale.

Par exemple, Mendeliev en construisant son tableau périodique, il a remarqué que certains cases sont restés vides, alors Mendeliev à proposer (prédire) des éléments non connu à son époque pour compléter le remplissage du tableau, juste par application du principe de prédiction, il a pu prévoir certains propriétés physico-chimique : comme la couleur, la densité, leurs façons de réagir chimiquement, . . . Alors que il n’est pas certain même de leurs existence.

Ce qui étonnant et qui fait le génie de Mendeliev, c’est que après lorsqu’on a commencé à découvrir ces éléments, leurs propriétés effectives coïncidaient exactement avec ceux de la prédiction

Un enseignement qui commence sans aucune question est un enseignement voué à l’échec

La prédiction et les programmes scolaires

La prédiction occupe une place importante dans les programmes anglais, mais n’a pas la même importance dans les programmes français. Elle n’a aucune existence dans les programmes des pays de tiers monde, comme au Maroc.

Pour avoir une idée sur l’importance de la prédiction dans les programmes de formation des anglophones, suivez le lien ci-dessous. Bonne article

https://wp.me/pYrBG-uZn

La prédiction scientifique

Il est une circonstance où se marque, avec une netteté particulière, notre croyance au caractère naturel d’une classification théorique ; cette circonstance se présente lorsque nous demandons à la théorie de nous annoncer les résultats d’une expérience avant que cette expérience n’ait été réalisée, lorsque nous lui enjoignons cet ordre audacieux : « Prophétise-nous ».
(Pierre Duhem1)

• 2 Einstein, Podolsky et Rosen, « Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality be Considered (…)

Si, sans perturber le système en aucune façon, nous pouvons prédire avec certitude (c’est-à-dire avec une probabilité égale à 1) la valeur d’une grandeur physique, alors il existe un élément de la réalité physique correspondant à cette grandeur physique.
(Einstein, Podolsky et Rosen2)

Théorie et pratique !!?? Dichotomy

Introduction

1Parmi les succès scientifiques, le plus impressionnant et le plus recherché est sûrement la réussite prédictive. Thalès a prédit une éclipse, Newton le retour de la comète de Halley et Einstein la courbure des rayons lumineux par le Soleil : l’histoire des progrès scientifiques est souvent l’histoire des prédictions réussies et si prédire n’est probablement pas le seul objectif de l’activité scientifique, c’est un objectif qui fait consensus. Personne ne nierait qu’une théorie dotée d’une forte capacité prédictive – qui prédit de nombreux phénomènes différents avec précision – est toujours préférable, toutes choses égales par ailleurs, à une théorie ayant une plus faible capacité prédictive.

2Mais les prédictions réussies ne sont pas qu’un moyen de confirmer et de choisir parmi des théories concurrentes ; comme le prouvent les citations de Duhem et d’Einstein placées en exergue ci-dessus, une prédiction réussie est bien souvent, pour les scientifiques comme pour les épistémologues, considérée comme une preuve de la réalité des entités, des grandeurs et des structures supposées par une théorie. La réussite prédictive semble être le seul moyen de vérifier, par des moyens accessibles aux scientifiques, si une théorie est vraie ou approximativement vraie, c’est-à-dire si elle est en adéquation non seulement avec le monde observable mais aussi avec la réalité non-observable.

3Mais sait-on réellement comment nous réalisons des prédictions, et ce que l’on appelle la capacité prédictive d’une théorie ? Ce problème concernant spécifiquement la nature des prédictions n’a attiré que récemment l’intérêt des épistémologues, car pendant longtemps cette notion paraissait évidente et non problématique. On peut ainsi distinguer ce problème spécifique des prédictions scientifiques d’autres problèmes qui font intervenir cette notion mais ne la concernent pas directement, comme les questions posées par les conceptions dites instrumentalistes : « Le but de l’activité scientifique n’est-il que de faire des prédictions ? », « Les théories ne sont-elles que des outils dénuées de toute valeur de vérité permettant de réaliser des prédictions ? ».

4Comment s’est fait ce passage d’un ensemble de problèmes traditionnels à ce problème spécifique ? Il a fallu attendre que deux grands débats de philosophie des sciences convergent vers le problème de la nature des prédictions pour que l’on réévalue la définition de cette notion fondamentale. Ces deux débats sont ceux entourant l’élaboration d’une théorie de la confirmation empirique et la thèse dite du réalisme scientifique.

5Le but de cet article est de montrer d’abord comment ces deux domaines ont donné naissance et modelé le problème spécifique des prédictions et d’examiner ensuite une des solutions à ce problème.

https://chimiephysiquescience.wordpress.com/2022/04/18/quelles-relations-entre-modelisation-et-investigation-scientifique-dans-lenseignement-des-sciences-de-la-terre/

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Les deux racines du problème spécifique des prédictions scientifiques

Problèmes du prédictivisme

6On distingue habituellement, en philosophie des sciences, les prédictions des accommodations de la manière suivante :

7– si un phénomène E est connu avant la formulation de la théorie T qui l’explique on dit que T accommode E ;

8– si un phénomène E n’est observé qu’après la formulation de la théorie T à partir duquel on l’infère on dit que T prédit E.

• 3 Décernée par la Royal Academy à partir de 1877, cette médaille était considérée comme la plus haute (…)
• 4 P. Lipton, Inference to the Best Explanation, Londres, Routledge, 1991, p. 134.

9Le fait que les lois et les théories les plus confirmées et couronnées de succès, comme celles de Newton et d’Einstein en physique ou la classification des éléments de Mendeleïev en chimie, aient réalisé des prédictions réussies semble montrer que les prédictions comptent plus que les accommodations. Mendeleïev par exemple obtint la médaille Davy3 en 1882, soit quelques années à peine après la découverte des nouveaux éléments Gallium et Scandium, en 1875 et 1879 respectivement, deux éléments dont il avait prédit l’existence, les propriétés et la manière dont ils seraient découverts en 1871. Apparemment, comme l’affirme Peter Lipton, après ces découvertes « les soixante accommodations des éléments déjà connus firent pâle figure face à deux prédictions »4. Cette thèse consistant à affirmer qu’un phénomène E confirme plus une théorie ou une hypothèse s’il est prédit par elle que s’il est accommodé se nomme le prédictivisme.

10Mais si l’on distingue ainsi prédictions et accommodations, le prédictivisme est difficilement soutenable d’un point de vue logique et très imprécis, voire faux, d’un point de vue historique.

• 5 C. Hempel, « Studies in the logic of confirmation I », Mind, n° 213, (1945), p. 5.
• 6 A. Musgrave, « Logical Versus Historical Theories of Confirmation », British Journal for the Philos (…)

11D’un point de vue logique, la théorie de la confirmation a été définie par Hempel comme « la quête de critères objectifs déterminant quand et – si possible – à quel degré une hypothèse H peut être dite confirmée par un corps de preuves E »5. Comme le remarque Musgrave, dont l’article de 1974 est souvent considéré comme le point de départ de la littérature moderne sur les prédictions scientifiques, cette théorie classique de la confirmation est « logiquement pure » c’est-à-dire que pour « décider si une hypothèse H est ou non confirmée par la preuve E, on doit considérer uniquement les énoncés H et E, et les relations logiques entre eux »6.

12Cette conception classique de la confirmation rencontre de nombreux problèmes que l’on ne peut détailler ici, mais cette exigence de pureté logique a au moins un avantage : elle empêche de construire une théorie de la confirmation subjectiviste, c’est-à-dire où la confirmation d’une théorie dépend de l’individu qui l’envisage et des détails particuliers de son existence. En effet, si l’on ne respecte pas cette exigence et que l’on admet que puissent jouer dans la confirmation d’une hypothèse des détails historiques tels que la date à laquelle elle a été formulée, ou la date à laquelle une preuve empirique a été découverte, on risque de se retrouver face à des situations telles que celle-ci :

Albert et Bernardo sont deux chercheurs appartenant à des laboratoires différents, l’un en France, l’autre en Espagne. En France le laboratoire d’Albert découvre le nouvel effet E en physique des particules, mais décide de garder l’information secrète tant qu’Albert n’a pas élaboré une théorie en rendant compte. Albert formule la théorie T. En Espagne, personne dans le laboratoire de Bernardo n’a aucune idée de ce qui se trame dans les laboratoires français, mais Bernardo, étudiant aussi la physique des particules, formule la même théorie T qu’Albert. Lorsque le laboratoire français rend publique sa découverte de l’effet E, on se rend compte que la théorie de Bernardo le prédisait, tandis que celle d’Albert l’accommodait. Il s’agit de la même théorie T mais si l’on est prédictiviste on doit admettre qu’elle est plus confirmée en deçà des Pyrénées qu’au-delà, et que la même théorie peut être plus ou moins confirmée selon que l’on est dans la peau d’Albert ou Bernardo.

13La notion de prédiction ne permet donc pas de construire une théorie de la confirmation où le degré de validité empirique d’une théorie peut être mesuré objectivement, comme l’exigeait Hempel. Si elle permettait quelque chose, ce serait tout au plus de participer à une évaluation des degrés de croyance personnelle que chaque scientifique attribue aux théories.

14Il apparut ainsi très tôt à ceux qui voulaient intégrer la notion de prédiction à la théorie de la confirmation que celle-ci amenait à violer l’exigence de pureté logique de la confirmation. Remarquons cependant dès à présent que l’on n’aboutit à cette conclusion que parce que la différence entre prédiction et accommodation ne repose que sur une distinction temporelle, chronologique, entre faits prédits et faits accommodés.

15Mais le prédictivisme n’est pas qu’une thèse normative cherchant à définir quelles preuves devraient avoir le plus de poids dans la confirmation des hypothèses : c’est aussi et surtout une thèse descriptive cherchant à faire place au fait que les prédictions semblent avoir une grande importance dans la méthodologie et les pratiques des scientifiques puisque l’histoire des sciences semble montrer qu’elles ont joué un grand rôle dans l’acceptation ou le rejet de nouvelles théories.

• 7 S. Brush, « Prediction and Theory Evaluation : the case of light bending », Science, n° 246, (1989) (…)

16Cependant, d’un point de vue historique, s’il est clair que les prédictions sont souvent citées a posteriori parmi les meilleures preuves, ce n’est pas pour autant qu’elles ont eu auprès des scientifiques une grande influence pour faire accepter ou rejeter de nouvelles hypothèses. Depuis la fin des années 1980 des historiens ont enquêté, documents à l’appui, sur ce rôle des prédictions dans l’acceptation de nouvelles théories. S. J. Brush7 a ainsi étudié systématiquement un grand nombre de cas historiques de succès prédictifs et en a conclu qu’ils n’ont pas plus joué dans l’acceptation de nouvelles théories que l’accommodation de faits déjà connus.

• 8 Cf. E. Scerri et E. Worrall, « Prediction and the Periodic Table », Studies in History and Philosop (…)

17Dans le cas des prédictions de Mendeleïev, comme le remarque Eric Scerri, un des spécialistes actuels de l’histoire de la classification périodique des éléments, la médaille Davy n’a probablement pas été décernée au chimiste russe pour la prédiction de nouveaux éléments puisqu’il n’en est fait aucune mention dans le discours accompagnant la remise du prix8. De plus, Mendeleïev reçoit la médaille en même temps que le chimiste allemand Meyer, considéré comme le codécouvreur de cette classification bien qu’il n’ait pas réalisé autant de prédictions que Mendeleïev.

• 9 Scerri et Worrall dans leur article de 2001 développent de nombreux autres arguments historiques co (…)
• 10 E. Lecocq de Boisbaudran, « Sur quelques propriétés du Gallium », Comptes-rendus hebdomadaires des (…)
• 11 D. Mendeleïev, « Remarques sur la découverte du Gallium », Comptes-rendus hebdomadaires des séances (…)

18Enfin9, ajoutons que dans la note à l’Académie des Sciences où le chimiste Lecoq de Boisbaudran annonce sa découverte du Gallium10, il ne fait aucune mention de Mendeleïev puisqu’il n’avait pas connaissance des prédictions de ce dernier. C’est Mendeleïev lui-même qui dans un courrier à l’Académie en 187511 remarque que le Gallium est l’élément qu’il avait prédit en 1871. Lecoq de Boisbaudran n’a donc pas découvert le Gallium grâce à la prédiction de Mendeleïev, mais de manière indépendante et puisque cette découverte aurait pu être réalisée avant 1871 il est purement accidentel qu’elle compte comme une prédiction de la théorie de Mendeleïev et qu’elle la confirme.

19Ainsi, les prédictions de la classification de Mendeleïev ne semblent pas avoir compté plus que les accommodations dans son adoption par les chimistes. Mais cela ne dépend à nouveau que du fait que l’on a longtemps cru pouvoir distinguer uniquement chronologiquement prédictions et accommodation et donc ne compter comme des prédictions de Mendeleïev que celles qui concernaient des éléments inconnus et non, par exemple, les prédictions qu’il a faites au sujet de certaines propriétés chimiques et physiques d’éléments déjà connus.

20Aussi bien du point de vue logique qu’historique, il est donc apparu à ceux qui soutiennent le prédictivisme que si l’on veut fait droit à cette intuition partagée par les scientifiques et les non-scientifiques selon laquelle une prédiction est un important facteur de confirmation et d’acceptation d’une hypothèse, il faut réviser la définition des prédictions scientifiques et, paradoxalement, distinguer prédictions et accommodations sans faire appel à la différence temporelle entre faits prédits et faits accommodés.

21Comme on va le voir, c’est parce que le débat sur le réalisme scientifique est arrivé à une conclusion similaire – mais non identique – que cette révision a eu lieu.

Problèmes du critère prédictif de vérité

22Il y a au moins autant de versions différentes du réalisme scientifique que de philosophes qui soutiennent cette position (voire plus, puisque certains auteurs changent souvent de position). Cependant la plupart de ces versions s’accordent pour soutenir au moins cette revendication :

Les théories scientifiques matures ne sont pas seulement adéquates empiriquement mais aussi vraies ou approximativement vraies, c’est-à-dire qu’elles décrivent correctement les réalités non-observables auxquelles réfèrent leurs principaux termes théoriques.

23L’adjectif « mature » vise à écarter les cas de théories scientifiques passées qui furent adéquates aux expériences alors connues mais en recourant à des entités fictives selon nos théories actuelles. On peut ainsi écarter la dynamique d’Aristote ou la chimie du phlogistique de Priestley de la liste des théories que l’on considère comme vraies et non simplement empiriquement adéquates.

• 12 J. Worrall, « Structural Realism : The Best of Both Worlds ? », Dialectica, n° 43, (1989), p. 113.

24Mais comment distinguer les théories matures décrivant approximativement l’ordre réel du monde de celles, immatures, qui ne font qu’imaginer des entités et des principes fictifs selon leurs besoins ? On ne peut clairement pas, sans risque de circularité, affirmer que les seules théories matures sont celles dont les entités sont conservées dans nos théories actuelles. Il faut donc trouver, comme le souligne John Worrall, « un critère raisonnablement précis et indépendant de maturité des théories »12.

25Selon lui ce critère peut être « lu comme dans un livre ouvert » dans le principal argument en faveur du réalisme scientifique : l’argument du miracle. Cet argument dû à Hilary Putnam est ainsi nommé car il consiste à affirmer que le réalisme est la seule philosophie qui ne fasse pas du succès de la science un miracle, puisqu’il serait extrêmement improbable que nos théories scientifiques soient adéquates aux phénomènes observables tout en étant fausses. On peut donc, du succès scientifique des théories, inférer que nos théories sont vraies ou approximativement vraies. Ainsi, pour qu’une théorie soit mature, il faut qu’elle soit couronnée de succès, et pour cela il faut, selon Worrall, qu’elle fasse plus qu’avoir des conséquences empiriques vraies (car on peut toujours utiliser une hypothèse ad hoc pour que cela soit le cas), il faut qu’elle réalise d’authentiques prédictions innovantes (genuine novel prediction). Un critère prédictif de maturité des théories, c’est-à-dire n’attribuant la maturité qu’aux théories réalisant de telles prédictions, est ainsi par conséquent aussi critère de leur vérité.

26Mais adopter ce critère a aussi impliqué de distinguer prédictions et accommodations autrement que de manière chronologique. En effet, si l’on se contente de distinguer temporellement prédictions et accommodations (ce que Worrall ne fait pas) on fait entrer dans le club des théories matures de nombreuses théories que l’on considère aujourd’hui comme fausses. On peut par exemple déduire du système astronomique de Ptolémée la date de très nombreuses prédictions de conjonctions, d’éclipses, de rétrogradations planétaires, etc., bien avant qu’elles ne se produisent. De même les théories géologiques « catastrophistes », qui expliquaient la forme du paysage terrestre par des événements comme le Déluge biblique, auraient pu affirmer qu’il existe des fossiles marins en altitude ou dans des déserts avant leur découverte. Pourtant nous ne considérons plus que les épicycles et les catastrophes divines sont des entités ou des événements réels.

27On a donc aussi rencontré dans le débat sur le réalisme scientifique la nécessité de réévaluer la définition de la notion de prédiction pour construire un critère prédictif de vérité qui ne soit pas trop large. Mais on peut remarquer dès à présent que le fait que l’on cherche une nouvelle définition des prédictions scientifiques en théorie de la confirmation et dans la question du réalisme scientifique n’implique pas pour autant que l’on soit à la recherche de la même définition dans ces deux domaines : il semble notamment que le succès prédictif requis pour affirmer la réalité des entités supposées par une théorie doit être bien plus fort et donc moins fréquent que celui requis uniquement pour la confirmer empiriquement.

28Malgré cette différence, dont on montre plus loin les conséquences, on a vu apparaître au cours des années 2000 dans la littérature portant sur le réalisme scientifique et sur la théorie de la confirmation les mêmes questions presque standardisées qui constituent le problème spécifique des prédictions scientifiques et qui sont détaillées ci-dessous.

Gauvain LECONTE

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