Nicolas Demassieux — d’après ma conférence à USI, en juin 2016. Que le lecteur pardonne les raccourcis et les intuitions non démontrées… ce sont les conséquences d’un TedTalk qui se voulait pédagogique et inspirant.

Visionner : conférence « L’aube de l’Internet ambiant », USI, juin 2016

L’Internet a un peu plus de quarante ans. Il n’y a pas, à proprement parler, de début à l’Internet, mais 1972 marque au moins la première fois que le mot « Internet » — en fait « internetworking » — a été écrit dans une publication scientifique. C’est aussi l’année où le premier e-mail a été envoyé.

J’envisage ici l’Internet dans une vision élargie : à la fois l’Internet en tant que réseau, mais aussi l’ensemble des machines qui se raccordent à l’Internet, et enfin l’ensemble des logiciels, des services et des données qui utilisent l’Internet. C’est-à-dire, en réalité, le système d’information de la planète.

La première question que l’on peut se poser est la suivante : où réside l’Internet ? À quoi ressemble-t-il ? Je voudrais donner une vision à peu près globale de ce dont nous disposons aujourd’hui, puis me projeter dans le futur, à la fois à l’échelle de la planète et — ce qui est plus intéressant, puisque nous sommes des êtres humains — voir ce que cela signifie pour chacun d’entre nous.

Où réside l’Internet ?

En 2012, un ingénieur a entrepris de faire une cartographie de l’Internet, ce qu’il appelait un recensement de l’Internet. Il cherchait à savoir combien de machines disposaient effectivement d’une adresse IP.

Le principe est simple : il suffit d’interroger (de « pinguer ») au hasard ou dans l’ordre toutes les adresses IP. À l’époque, en IPv4, quatre milliards d’adresses sont théoriquement disponibles. Or il fallait dix secondes pour pinguer une adresse et savoir si elle répondait. Dix secondes, multipliées par quelques milliards de machines : la tâche était impossible.

Il a donc eu l’idée de concevoir un petit bot qui, dès qu’il détectait une machine protégée par un mot de passe du type « admin/admin », y installait une copie de lui-même. En se recopiant ainsi de machine en machine, un peu comme on imagine coloniser la galaxie, il a réussi à coloniser des machines mal sécurisées avec un bot dont le seul but, tout à fait louable, était de pinguer d’autres adresses pour vérifier si elles existaient.

Le résultat est une photographie, publiée avec de nombreuses données tout à fait intéressantes : il y avait en 2012 1,2 milliard d’adresses IP derrière lesquelles se trouvait une machine. C’est probablement la dernière fois qu’un recensement exhaustif de l’Internet a été réalisé. Aujourd’hui, le monde a bien changé, et je pense que nous en serions relativement incapables.

Ce qui est intéressant dans les images animées de ce recensement, c’est que l’on y voit passer le jour et la nuit. Les machines se réveillent et se rendorment. L’activité humaine diurne, circadienne, est tout à fait visible dans cette photographie de l’Internet.

Aujourd’hui, il y a de l’ordre de cinq milliards de machines actives sur cet Internet : ce sont les terminaisons, les ramifications de l’Internet sur notre planète. Il y a aussi des artères dorsales, un réseau, un système nerveux planétaire, dont la partie qui court au fond des océans n’est qu’une fraction. Il y en a sur les continents, il y en a dans les villes, et ce réseau arrive chez chacun d’entre nous.

Si l’on compte les kilomètres de câbles sous-marins, et seulement ceux-là, on atteint un million de kilomètres.

Certains ont tenté de calculer le poids de l’Internet. Je me suis moi-même intéressé à son volume, ou plus précisément au volume de toutes les fibres optiques qui sont au cœur de ces câbles. Les câbles eux-mêmes sont gros, mais ils contiennent quelques fibres optiques en silice, très fines : de l’ordre de quelques centaines de microns. Si l’on fondait tout le verre des câbles sous-marins, qui transporte nos térabits de données, et que l’on créait avec ce verre une sphère représentant le volume de l’Internet — en tout cas de sa partie de transport sous-marin —, quel serait le volume de cette sphère ? De l’ordre de six mètres de diamètre. Elle tiendrait sur une scène de conférence !

Il n’y a pas que les réseaux fixes. Il existe d’autres terminaisons : les réseaux mobiles, nos smartphones. Une carte de la couverture du monde en 2G, 3G, 4G et Wi-Fi montre que les cinq milliards de terminaux mobiles sont d’autres points de terminaison de cet Internet planétaire. Ce ne sont pas tous des smartphones capables d’accéder à Internet, mais ils le seront bientôt.

Au cœur de ce réseau mobile se trouvent environ douze millions de stations de base, qui reçoivent vos signaux radio et vous permettent de vous raccorder à l’Internet. Voilà donc où réside cet Internet : il réside sur la planète. Il est constitué d’artères, de dorsales, puis de ramifications qui vont jusque dans nos maisons, ou dans nos mains, à travers nos smartphones.

Les trois moteurs

Une fois saisie l’ampleur de ce réseau d’information à l’échelle planétaire, une question se pose : qu’est-ce qui le motorise ? Pour imaginer le futur de l’Internet, il faut se demander quels sont les ingrédients fondamentaux que le progrès technique va modifier.

Ces moteurs sont au nombre de trois : les réseaux, c’est-à-dire la manière de transmettre l’information d’un point à un autre de la planète ; les calculateurs — processeurs, ordinateurs ; et enfin le logiciel et les données qui résident sur ces machines. Ce sont les trois forces qu’il convient d’évaluer dans le temps pour imaginer, préfigurer l’Internet de demain.

Les processeurs

Commençons par les processeurs. J’ai débuté dans l’électronique ; on revient toujours à ses premières amours.

1972 est, je l’ai dit, peu ou prou l’année du début de l’Internet. C’est aussi l’année où paraissait dans un journal, Electronic News, une publicité pour un petit processeur, l’Intel 4004 : le premier microprocesseur jamais imaginé, fabriqué et commercialisé. Il était en fait destiné à une caisse enregistreuse d’un client japonais. Puis Intel a décidé de le mettre en vente, considérant qu’il pourrait peut-être servir à autre chose qu’à faire des caisses enregistreuses. Un premier microprocesseur modeste : 2 300 transistors, 750 kilohertz de vitesse d’horloge.

Génération après génération, on aboutit au dernier monstre, le dernier produit d’Intel, qui contient sept milliards deux cents millions de transistors et fonctionne à deux gigahertz. C’est une progression bien connue, la loi de Moore. Pour donner un ordre de grandeur — car il est difficile de se représenter ces sept milliards de transistors —, cela fait un transistor par être humain dans une seule puce !

Si une voiture qui roulait à 100 kilomètres à l’heure en 1972 avait accéléré autant que la vitesse d’horloge de ces processeurs (qui sont aujourd’hui 4 000 fois plus rapides), elle serait aujourd’hui capable de rouler à environ 7 000 km/s, soit 20 % de la vitesse de la lumière.

Prenons un neurone de rat posé sur du silicium. Le corps d’un neurone mesure cinq à dix microns. Dans ces cinq à dix microns, les technologies actuelles permettent de placer 100 000 transistors, dans la seule surface occupée par ce corps de neurone.

Cette fameuse loi de Moore peut être retracée avec des données réelles depuis les années 1970, du premier processeur jusqu’au dernier : un doublement de la puissance de calcul tous les dix-huit mois. Elle pourrait changer, s’altérer quelque peu dans les années à venir, mais jusqu’à présent le rythme a été tenu. Le premier processeur était en dessous du million d’instructions par seconde, puisqu’il fonctionnait à 750 kilohertz. Aujourd’hui, ces bêtes de course approchent les vingt giga-instructions par seconde. Derrière cela, une question : jusqu’où voulons-nous aller ? Comment rejoindre la vitesse du cerveau ? Personne n’est vraiment d’accord sur la capacité de calcul moyenne d’un cerveau humain ; les estimations varient entre dix et cent téra-instructions par seconde. Autrement dit, nous sommes cent à mille fois plus puissants, en termes de puissance de calcul, qu’une puce.

Des milliards de processeurs fabriqués chaque année

Changeons d’échelle pour envisager l’utilisation de ces puces à l’échelle planétaire pour motoriser notre Internet. Ces puces, nous en fabriquons de plus en plus chaque année, et elles sont de plus en plus puissantes.

L’année dernière, l’industrie mondiale des semi-conducteurs a produit de l’ordre de 1,2 milliard de processeurs haut de gamme. Où vont-ils ? D’abord dans les grands data centers, les clouds des uns et des autres. Mais aussi dans les PC et les smartphones : nous disposons nous aussi de ces bêtes de course. Un smartphone d’aujourd’hui, c’est trente à quarante fois le Cray X-MP, qui valait quatorze millions de dollars dans les années 1980 — dans votre poche !

La puissance d’un processeur augmente exponentiellement ; le nombre de processeurs fabriqués sur Terre chaque année augmente, lui aussi, exponentiellement. Mais ce ne sont pas là les objets les plus intéressants. Ce sont ceux qui constituent l’Internet d’aujourd’hui : ces grands calculateurs qui se trouvent dans nos poches et dans les serveurs d’Amazon, de Google et d’Orange.

Ce qui m’intéresse, ce sont les microcontrôleurs. Un microcontrôleur n’est pas très malin : c’est un tout petit microprocesseur. Il y en a un dans une télécommande, une dizaine, une vingtaine, voire une cinquantaine dans nos voitures ; il y en a dans les cartes SIM de nos téléphones ; il y en a partout. L’année dernière, vingt-cinq milliards ont été fabriqués, soit vingt à trente fois plus que de gros microprocesseurs très puissants. On les retrouve en particulier dans les drones, mais ils sont partout.

Voilà donc les deux acteurs clés : les grands calculateurs, ces microprocesseurs très performants, et les petits calculateurs qui se répandent un peu partout dans nos objets connectés.

La production mondiale de microprocesseurs et de microcontrôleurs, en milliards d’unités par an.

Le moteur numérique planétaire

Recombinons ces grandes quantités et essayons de calculer comment ont évolué, à l’échelle planétaire, les trois composants de ce système d’information global, de cet Internet planétaire. Les réseaux d’abord : la croissance de cette capacité à transporter l’information d’un bout à l’autre de la planète nous amène à des chiffres hallucinants. Nous approchons presque des zettaoctets transportés chaque année d’un bout à l’autre de la planète.

La puissance de calcul, c’est la loi de Moore par processeur multipliée par le nombre de processeurs — microprocesseurs, mais aussi microcontrôleurs. Elle augmente exponentiellement, et atteint l’ordre de grandeur des zetta-instructions par seconde à l’échelle planétaire. Vient enfin le stockage de nos logiciels et de nos données : encore des quantités colossales d’informations, toujours sur cette courbe exponentielle.

Voilà donc les trois cylindres du moteur de ce système d’information planétaire : le calcul, la communication, et le logiciel — c’est-à-dire la manière dont nous stockons nos données et nos logiciels.

Les zettas, ce n’est pas rien ! Dix puissance vingt et un, 10²¹ : une unité que l’on utilise rarement, mais que nous allons commencer à utiliser. J’ai ramené ces quantités à ce qui est disponible par être humain, en supposant que chacun des sept milliards d’êtres humains dispose d’une part égale de toutes ces magnifiques ressources. C’est loin d’être le cas : certains en ont beaucoup, d’autres moins. Mais si l’on suppose qu’elles sont également réparties, on obtient des chiffres que l’on peut se représenter.

Chaque être humain sur Terre dispose aujourd’hui en moyenne de 800 gigaoctets de stockage. Il est capable de transporter à l’autre bout de la planète de l’ordre de dix gigaoctets par mois — chacun voit, à travers son forfait, à quoi correspondent dix gigaoctets par mois. Il dispose enfin d’environ cent giga-instructions par seconde, soit trois ou quatre smartphones ! Tout se passe comme si, à l’échelle de la planète, en agrégeant toutes les puissances de calcul — celles des grands calculateurs comme celles des petits microprocesseurs logés dans les télécommandes —, chacun d’entre nous disposait de la puissance de calcul de trois ou quatre smartphones dans ce système d’information planétaire.

De la poussière intelligente à l’Internet dans la matière

Qu’est-ce qui va changer demain ? L’an dernier, plus de vingt milliards de ces processeurs ont été fabriqués ; l’an prochain, ce chiffre va probablement doubler pour dépasser quarante milliards. Ces processeurs seront-ils différents demain ? Et en quoi cette différence va-t-elle en engendrer une à l’échelle planétaire ?

Il y a les data centers, comme le fameux IBM Watson, très intelligent, qui abrite de grands microprocesseurs. Il y a nos smartphones. Mais ce qui attire mon attention, c’est un micro-ordinateur complet qui tient sur le rebord d’une pièce de monnaie. Il comporte un petit calculateur et de quoi l’alimenter en énergie, c’est-à-dire une cellule solaire associée à une petite batterie — car la pièce, de temps en temps, finit dans une poche, à l’abri du soleil, et il faut donc stocker un peu d’énergie quand il y en a.

Il a suffisamment de capacité pour capter son énergie ambiante — ce que l’on appelle l’energy harvesting — et alimenter ce processeur. Il est capable de communiquer par radio à deux mètres de distance aujourd’hui ; demain, en laboratoire, à sept mètres ; demain, à vingt mètres. C’est donc un petit élément modestement intelligent, capable de calculer, de récupérer son énergie, de la stocker et de communiquer à courte distance avec un équipement un peu plus important, disposant d’une source d’énergie un peu plus importante.

Les chercheurs qui ont eu cette vision, il y a quelques années, l’ont appelée smart dust, la poussière intelligente. Elle fonctionne, elle a été testée. Ce qui est vraiment nouveau, c’est d’imaginer comment ces tout petits microprocesseurs, répartis dans notre vie quotidienne, répartis à travers la planète, vont changer la manière dont l’Internet interagit avec nous-mêmes et avec la planète.

Les gros microprocesseurs sont tous raccordés à l’Internet. Ils ont quasiment tous une adresse IP : ils forment un Internet constitué. En revanche, les petits microprocesseurs des télécommandes ou des rétroprojecteurs font leur petit travail dans leur coin. Ils sont isolés.

À partir du moment où on les dote de capacités de communication et où on les rend raccordables à cet Internet, on change fondamentalement la nature de l’Internet. Un Internet concentré dans de grosses machines va pouvoir se ramifier, et aller beaucoup plus loin dans cette ramification. Les trois attributs fondamentaux de ce système d’information planétaire — communiquer, calculer, et disposer de logiciel, d’actions et de fonctions — vont se retrouver incorporés dans notre monde physique, et même dans la matière.

Prenons un macadam qui pourrait contenir des capteurs de pression, de vibration. Cela existe déjà dans les ponts : on en place dans le béton. On obtient un béton capable de sentir ce qui se passe, de savoir si le pont commence à vibrer un peu trop, voire s’il risque de s’écrouler. Cette matière inerte devient fonctionnalisée. Tous les objets manufacturés, au-delà d’un certain prix, pourront disposer de ces petites fonctions de calcul, de communication et d’action, et être rattachés à cet Internet global.

C’est un changement aussi important que la création de l’Internet elle-même : le passage d’un Internet relativement centré sur de l’information symbolique, sur de grandes bases de données, à un Internet incorporé dans notre monde. Nous sommes à l’aube de cette période. Avec la vague des objets connectés, en commençant par les plus massifs d’entre eux — les montres, les drones — et en allant demain vers ces petites poussières intelligentes, nous transformons la texture de l’Internet.

L’histoire de l’extincteur

Comment cet Internet qui se ramifie dans la matière et dans l’espace qui nous entoure peut-il devenir véritablement ambiant, et changer notre vie ? L’histoire de l’extincteur l’illustre bien.

L’extincteur est aujourd’hui un objet du quotidien que nous savons utiliser — en tout cas, nous y avons, je l’espère, été entraînés. Et nous savons qu’avant d’éteindre le feu, il faut appeler les pompiers. C’est la première chose à faire : d’abord prévenir les pompiers, puis se saisir de l’extincteur, puis éteindre le feu.

Il n’a aujourd’hui ni capteur ni intelligence. Dotons-le d’une petite puce autonome en énergie — inutile d’y mettre des piles. Elle est capable de détecter la pression à l’intérieur de la bouteille, et donc de savoir que l’on s’en est saisi et que l’on commence à s’en servir.

Dès qu’on l’utilise, cet extincteur peut alors envoyer une alerte vers un centre de secours. Les pompiers, à leur tour, peuvent localiser l’utilisateur et l’extincteur, repérer éventuellement une caméra dans la pièce et l’utiliser comme point de vue. Et si l’utilisateur a un smartphone dans la poche, ils peuvent lui envoyer une assistance, car, malgré sa formation, il ne se rappelle plus vraiment ce qu’il faut faire avec cet extincteur. Faut-il le tenir ainsi ? Faut-il le retourner ? En situation de stress, c’est compliqué.

Une voix le guide alors : un pompier en chair et en os, ou un bot, qui lui explique comment faire. Par le simple geste naturel de saisir un objet tangible et d’essayer de s’en servir, il a déclenché une chaîne de services — appeler les pompiers, obtenir une vision de la scène — qui a complètement transformé son expérience de l’extincteur.

Je ne parle donc pas ici de la montre connectée, qui n’est qu’un smartphone un peu réduit que l’on porte au poignet. Je parle de la fonctionnalisation de tous les objets qui nous entourent, de toute cette matière qui nous entoure et qui, avec ses processeurs, sa connectivité et ses capteurs, pourra réellement transformer notre appréhension du monde.

De l’écran explicite aux interactions ambiantes

Cela transforme la nature de nos relations avec l’espace digital. Aujourd’hui, nous disposons d’un espace digital, que je représente en bleu — l’Internet est bleu, je peux le prouver, mais je ne dirai pas pourquoi ! Dans cet espace digital se trouvent mes données et des services de toutes sortes. Et j’accède quasiment exclusivement à ce monde numérique par une interface explicite, une médiation : un smartphone, un objet doté d’une dalle de verre sur laquelle je glisse mon doigt. 80 % de mes interactions avec Internet passent soit par lui, soit par un PC. C’est le monde dans lequel nous vivons aujourd’hui.

Demain, notamment grâce aux dispositifs de réalité augmentée, nous verrons apparaître des interactions entre le monde physique dans lequel nous vivons et ce monde des services, ce monde des données, ce cyberespace. Nous serons capables, à travers des objets un peu plus sophistiqués, d’interroger directement notre environnement et de l’enrichir d’informations.

Mon équipement me dit des choses du monde, et le monde — le bâtiment intelligent connecté à l’Internet — m’indique ce qu’il contient : « Où est la salle de conférence ? » À travers cette réalité augmentée, j’enrichis plus directement le monde que je vois d’informations issues de l’Internet. Le monde que je vois, le monde que j’entends : tous les sens peuvent s’enrichir directement. C’est, tout simplement, un enrichissement de mes perceptions.

Plus transformant encore pour notre manière d’être et d’interagir avec l’espace des services est le moment où tous les objets de la vie quotidienne — et je dis bien « tous » : les extincteurs, les télécommandes, les machines à laver, demain les chaises et après-demain les blocs-notes, les crayons —, dotés de ces microprocesseurs communicants, de cette poussière intelligente, seront capables d’interagir à la fois avec l’Internet — la voiture connectée, la cafetière connectée, le drone connecté — et avec nous-mêmes.

Je me sers un café, et cela renseigne automatiquement mon application de suivi médical, si j’ai besoin de suivre ma consommation de café. Cela permet aussi de renseigner Nespresso sur le nombre de personnes qui, à cet endroit, consomment tel type de café, et d’améliorer la manière de coller localement à la demande des clients.

À travers des interactions physiques simples avec des objets de tous les jours, je renseigne en permanence des applications. Et, dans l’autre sens, des applications nous permettent de modifier le comportement de ces objets en fonction de ce que nous en faisons.

C’est crucial, car l’espèce de schizophrénie que nous connaissons aujourd’hui — un Internet lointain auquel j’accède à travers une interface explicite — se transforme en un Internet ambiant avec lequel je me coordonne, à travers mes actions quotidiennes, dans un monde cette fois réellement physique.

Cela pose de nombreuses questions intéressantes. Comment savoir qu’un objet est fonctionnalisé ? Comment savoir que cette chaise n’est pas une simple chaise en bois, mais une chaise en bois qui sait combien de personnes se trouvent dans la salle, qui sait bien d’autres choses ? Nous la connaissons comme chaise depuis toujours, comme le galet ou tout équipement inerte, depuis des millions d’années. Demain, elle ne sera plus inerte. Elle aura une petite intelligence locale, elle sera capable de se connecter. Comment appréhender cela ?

C’est une révolution plus importante, dans notre manière de vivre, que l’arrivée du PC dans les foyers. Devant un PC, je sais que je suis face à un objet compliqué qui se raccorde à l’Internet et que je dois apprendre à m’en servir ; c’est tout. Je comprends qu’il se passe quelque chose de nouveau. Quand le monde s’enrichit des fonctions d’un Internet ambiant, c’est différent : un monde inerte, que nous connaissons depuis des millions d’années, devient capable d’interagir autrement avec nous.

Vers une planète augmentée

Lorsque l’on raccorde tous ces éléments, on voit apparaître des représentations qui mettent en scène la réconciliation entre la robotique, l’intelligence artificielle et l’être humain…

Je préfère pour ma part une autre image : un doigt qui appuie sur un interrupteur. Elle synthétise mon propos : c’est peut-être ainsi que, demain, nous interagirons avec notre planète à travers cet Internet ambiant.

Cette histoire a deux facettes. La première est que je dispose désormais de manières simples et implicites d’interagir avec l’univers de l’Internet et de ses services. J’appuie sur un bouton, et il se passe quelque chose. Je n’y ai même pas pensé, je ne sais pas forcément qu’il se passe quelque chose, mais il se passe quelque chose dans le plan des services.

La seconde concerne la planète elle-même. Cette planète, dans laquelle nous avons déployé quantité d’objets inertes — du macadam, des extincteurs —, désormais dotée de capteurs très nombreux et de microprocesseurs un peu partout, eux-mêmes raccordés à l’Internet, entretient maintenant une connexion bien plus intime, bien plus symbiotique avec l’Internet, avec son système d’information.

C’est nouveau. Pour faire court, nous sommes en passe de quitter un Internet qui est plutôt un gros cerveau, qui connaît beaucoup de choses mais n’a qu’une connaissance extrêmement limitée de ce qui se passe dans le monde physique. Il ne connaît pas la température d’une pièce, ni le nombre de kilomètres de bouchons à tel endroit.

Demain, avec la multiplication des capteurs et des actionneurs, cet Internet très cérébral sera doté de sens et de muscles. Certains de mes collègues ajoutent : « Et j’espère qu’il sera doté de cœur aussi. »

Se dessine ainsi la vision planétaire d’un système d’information beaucoup plus intimement hybridé avec le monde physique, dans sa richesse, dans ses espaces, avec des points de terminaison de plus en plus ramifiés, en des endroits de plus en plus nombreux. Nous assistons à une sorte de densification de ce système nerveux planétaire, et de l’intelligence qui va pouvoir y régner.

Beaucoup parlent aujourd’hui de l’homme augmenté. Le sujet est intéressant, mais ce n’est pas le mien. Je m’intéresse plutôt à la planète augmentée : notre planète physique, avec ses terres et ses océans, enrichie de ce système d’information planétaire qui se densifie et s’interconnecte de plus en plus avec le monde physique, et qui devient ainsi une sorte de planète augmentée — par cette puissance de calcul, par cette puissance de communication, par le logiciel que des millions de développeurs produisent, et par nos actions.

Car, par nos actions, nous renseignons la planète et son système d’information. Voilà une vision qui n’est pas aussi explicitement « cyber » que certains veulent bien le dire, qui est plutôt tournée vers une planète augmentée, dans un monde où la dimension physique, même si les chiffres de l’Internet sont époustouflants, reste de plusieurs ordres de grandeur au-dessus.

Shannon, Turing, Lovelace : la vie communique, calcule, programme

Je reviens maintenant à la planète elle-même, et aux trois fondamentaux du numérique et de l’Internet : communiquer, calculer, et le logiciel. Pour cela, je convoque trois grands précurseurs du monde numérique que j’aime beaucoup.

Claude Shannon est né il y a cent ans exactement, en avril 1916. C’est lui qui, autour de la guerre, a théorisé la communication. Sa belle formule exprime la limite d’un canal de communication entre un émetteur et un récepteur. Sa théorie de l’information, toujours d’actualité, est l’une des plus belles pièces de réflexion conceptuelle qu’un chercheur ait jamais produites sur la question de la communication.

Elle s’applique bien sûr à l’Internet planétaire ; c’est notre quotidien pour les réseaux mobiles de quatrième et de cinquième génération. Mais la vie elle-même met en œuvre cette théorie — ou plutôt, cette théorie explique certains mécanismes de la vie.

Des cellules, des micro-organismes communiquent en diffusant des molécules qui, à travers un canal de diffusion, sont reçues par des récepteurs chimiques. C’est un canal de communication classique entre deux bactéries, ou plus généralement entre deux êtres vivants.

Une fourmi qui se déplace porte de l’ADN, c’est-à-dire de l’information. L’ADN, en se déplaçant, déplace de l’information : la théorie de la communication s’applique. Et lorsque nous nous regardons, un canal de communication s’établit entre nous. On estime d’ailleurs la bande passante du nerf optique à dix mégabits par seconde : c’est à peu près ce que je suis capable d’incorporer dans mon cerveau par la vue. C’est une estimation.

Cette théorie de l’information, qui s’applique largement à l’Internet que nous avons bâti, s’applique donc aussi à la vie elle-même. La vie communique depuis toujours, depuis le début de l’évolution biologique, et cette communication fait partie des mécanismes de l’évolution : elle est nécessaire pour que l’information circule et pour que cette information permette à l’être d’évoluer.

Deuxième figure tutélaire de l’Internet et du monde numérique en général : Alan Turing. Il est bien connu grâce au film récent qui a montré ses prouesses pour casser le code Enigma pendant la guerre. Mais ce qu’il a fait de vraiment important, c’est d’avoir compris théoriquement ce que signifie calculer. Shannon, c’est communiquer ; Turing, c’est calculer. Que veut dire, mathématiquement, faire un calcul ?

Il a conçu sa fameuse machine de Turing, un ordinateur abstrait, et montré que tous les ordinateurs du monde étaient équivalents à cette machine — sauf peut-être les machines quantiques qui arrivent. Là encore, le fonctionnement de la machinerie qui reproduit l’ADN ou fabrique des protéines à partir d’un brin d’ARN est exactement, littéralement, celui d’une machine de Turing : un programme, l’ADN ; une machine qui transforme le programme en résultat ; et un polymère ou une protéine qui en sort.

La vie calcule donc. Nous calculons, nos cellules calculent, les micro-organismes calculent. La Terre est depuis toujours un gigantesque calculateur biologique. Il y a celui que nous avons construit — l’Internet et ses calculateurs à base de silicium — et il y a le calcul qui se déroule dans nos cellules biologiques, dans les micro-organismes.

Troisième figure tutélaire, celle du logiciel : Lady Ada Lovelace. Elle est plus ancienne : elle a vécu il y a deux cents ans. Babbage, un Anglais, avait en tête la machine analytique, c’est-à-dire un ordinateur mécanique, avec des rouages et des engrenages, mais capable de recevoir un programme et de l’exécuter.

C’est elle qui a compris que ce qui devait être au départ une grosse machine à calculer pouvait être programmé de n’importe quelle manière. Elle a écrit, en substance, que la machine analytique — en français, nous dirions un ordinateur — serait capable d’exécuter n’importe quelle suite d’actions qu’on pourrait lui ordonner. C’est l’idéation de la notion de programme.

Or l’ADN de la vie est un programme. La vie a des codes, des enregistrements de programmes. La vie communique, la vie calcule, et la vie a un logiciel qui évolue et qui s’enrichit.

La coévolution de l’Internet et de la biosphère

J’en arrive à une vision plus prospective du futur de cet Internet ambiant. Regardons la planète dans sa dynamique : les vents, les courants marins. Ces vents et ces courants transportent de l’information d’un point à un autre de la planète. Un pollen qui se déplace, c’est de l’ADN qui se déplace, donc de l’information qui se déplace sous l’effet des vents et des courants.

Il existe donc une circulation de l’information à l’échelle de la planète biologique, soit parce qu’elle est transportée par les courants, soit parce que les espèces se déplacent, soit parce qu’elles communiquent de proche en proche. Les arbres d’une forêt peuvent communiquer entre eux par des émissions de signaux chimiques. Quand un acacia est attaqué par une bactérie ou par un champignon, il communique avec ses voisins, et de proche en proche, théoriquement, la forêt peut être alertée de l’attaque. Cette communication entre êtres à l’échelle de la planète existe depuis longtemps.

Un chiffre : il y a 10²² êtres vivants sur Terre — une estimation. Curieusement, il y en a à peu près autant que d’étoiles dans l’Univers — une estimation aussi. L’ensemble de cette machine vivante calcule et communique avec une puissance sans commune mesure avec celle de nos ordinateurs et de notre silicium.

Avantage donc, aujourd’hui, à la vie en termes de puissance de calcul. En revanche, l’une des grandes différences ne tient pas à la puissance de calcul, mais à la rapidité avec laquelle l’information circule. Les mécanismes naturels de circulation de l’information sont lents : on ne peut pas, naturellement, envoyer un térabit par seconde d’un point A à un point B de la Terre.

Ce qui est fondamentalement nouveau avec l’Internet, avec ce système d’information planétaire, ce n’est pas tant la quantité d’information qu’il contient, ni la puissance de calcul qu’il déploie : c’est sa capacité à accélérer la distance et le temps, et donc à accélérer les mécanismes d’apprentissage, et donc d’évolution, déjà connus dans le monde biologique. C’est cela qui est nouveau.

Cette information qui se déplace à travers la biosphère, cette planète qui calcule, est en train de s’enrichir d’une couche que nous créons : l’Internet ambiant. Ses ramifications dans la planète sont de plus en plus nombreuses, de plus en plus lointaines. Et cette interaction entre la planète vivante, les objets et capteurs que nous allons connecter, et cet Internet qui va continuer de se déployer, nous conduit à l’image d’une coévolution entre le biologique et des calculateurs eux-mêmes capables de progresser grâce à l’intelligence artificielle.

Ce qu’il est vraiment important de comprendre, c’est qu’aujourd’hui la densité de connexion entre le monde de l’Internet et la planète est relativement faible. Le fait majeur du XXI^e siècle sera le déploiement de toutes ces capacités très locales de capter de l’information et d’interagir physiquement avec la planète : mesurer des paramètres et agir sur elle. C’est réellement nouveau.

Il me reste une dernière figure tutélaire, Charles Darwin. Car ce n’est pas tant la capacité de l’Internet à nous augmenter, nous, qui me paraît intéressante — même si elle l’est —, c’est aussi la manière de voir cette planète, ce système d’information planétaire biologique, se transformer. Les ordres de grandeur évoqués, en puissance de calcul et en puissance de communication — et j’insiste sur la communication, attribut essentiel de notre système d’information planétaire —, vont changer profondément la manière dont notre planète, organisme évoluant, continuera d’évoluer dans les années à venir.