Mémoires informatique et humaine : Un bel avenir? - PDF\nMémoires informatique et humaine : Un bel avenir?\nDownload "Mémoires informatique et humaine : Un bel avenir?"\n1 Mémoires informatique et humaine : Un bel avenir? Travail de maturité Adrienne Schneider Gymnase Auguste Piccard, Lausanne Classe 3M7 Prof. : Monsieur Frédéric Montmollin Assens, le 8 novembre 2010\n2 Résumé La mémoire biologique est un sujet assez complexe. Elle a une très grande capacité de mémorisation puisqu elle fonctionne grâce aux liens qu elle crée entre les diverses informations. Elle est très facilement influençable que ce soit au niveau des émotions ou de l environnement. Elle est donc sélective. Elle peut garder des informations toute sa vie comme elle peut en oublier en quelques minutes. Elle peut être victime de l oubli mais il faut savoir que celui-ci est nécessaire au bon fonctionnement de la mémoire. La mémoire numérique est moins complexe. Ses capacités ne dépendent pas des émotions ou des différents contextes car elle n exprime aucune émotion. Elle ne peut pas penser et par conséquent, elle ne peut pas faire des associations comme la mémoire biologique. Pourtant, elle possède aussi une très grande capacité de mémoire et elle n oublie rien. La réalité augmentée réunit ces deux types de mémoires et elle est un début pour l augmentation de l homme. Elle permet déjà aujourd hui l accès à une quantité d informations et ce de manière très rapide. L évolution étant de plus en plus rapide, il arrivera un jour où les hommes seront équipés de technologies augmentant leurs capacités. Ceci à l aide de greffes plus élaborées ou de petits dispositifs implantés permettant la réalité augmentée. Cependant ceci pourrait jouer en leur défaveur puisque cette évolution pourrait ne pas être réellement avantageuse. Elle pourrait avoir quelques effets néfastes sur le comportement humain et les capacités mnémotechniques de la mémoire biologique. Ainsi en favorisant la technologie et l accès facile à cette masse d informations, l homme pourrait ne plus être capable d apprendre un texte par cœur ou de simplement retenir une information quelconque. De plus, les ordinateurs et les intelligences artificielles seront intégrés probablement un peu partout. Ils le seront tellement bien qu ils géreront la société ou du moins une grande partie. Les hommes seront eux aussi de plus en plus augmentés grâce aux petits dispositifs, ils seront également contrôlés et surveillés par ces ordinateurs. L homme a le choix, mais c est peut-être le chemin vers lequel il se destine. 8 novembre 2010 page 2\n3 Table des matières 1 Introduction Motivation La mémoire biologique L importance de la mémoire pour l être humain Les mémoires biologiques Apprentissage Rappel Oubli Conclusion De la mémoire artificielle à la mémoire numérique Historique L essence du numérique Les mémoires numériques Rappel et oubli Le réseau internet Conclusion La réalité augmentée Une utilité dans nos vies? Une possible augmentation de l homme Perspective Apprentissage Une perte de nos connaissances? Conclusion Remerciements Interview de Mlle Laura Bamert Mémoire biologique Interview de M. Sanchez mémoire numérique Bibliographie Livres Sites internet novembre 2010 page 3\n4 1 Introduction Ce travail de maturité porte sur le thème de l informatique et plus précisément sur la mémoire numérique aussi appelée mémoire artificielle. Je trouve tout à fait intéressant de savoir comment fonctionne celle-ci mais pour cela, il faut également comprendre comment fonctionne notre propre cerveau et notre propre mémoire. C est pourquoi je présenterai la mémoire biologique ainsi que la mémoire numérique dans leurs grandes lignes. J expliquerai leur fonctionnement qui se ressemble et qui est pourtant différent. Après ces explications, j enchaînerai avec la réalité augmentée. Elle n est pas à proprement parlé au sujet de la mémoire mais elle fait le lien entre les mémoires numérique et biologique. C est un commencement pour de nouvelles technologies afin d augmenter les capacités physiques ou mentales de l être humain. Après avoir posé les bases, je ferai une perspective sur le futur tel que je l imagine. Je terminerai finalement avec une conclusion retraçant les points importants dont j aurai parlé puis il y aura les deux interviews que j ai réalisés durant les vacances d été au sujet de la mémoire biologique et de la mémoire numérique. 1.1 Motivation Je me fais déjà quelques idées sur ces mémoires mais je ne sais pas si elles sont correctes ou non. C est pour cette raison qu à travers ce travail, je vais tenter de découvrir leur fonctionnement afin de voir si cela correspond à mes idées. Lorsque j étais plus petite et encore à l école primaire, je ne me suis jamais posée de questions sur le fonctionnement du cerveau et donc non plus sur la mémoire. Arrivée en secondaire, j avais droit à des cours de sciences qui touchaient un peu à tout. Mais je ne me rappelle pas avoir appris quoique ce soit sur le cerveau ou sur ses capacités d apprentissage. Pourtant, j avais déjà remarqué Ô combien il était facile d oublier ce que le professeur de français disait au sujet de Madame Bovary de Flaubert le jour d avant. Ou au contraire de se rappeler de certaines règles de mathématiques après les avoir beaucoup entraînées en cours. 8 novembre 2010 page 4\n5 De même, j ai pu découvrir les capacités de ma mémoire en oubliant que j avais un test de géographie le lendemain sur tous les pays d Amérique et en les apprenant moins d un jour à l avance pour finalement obtenir la note maximale. Après ce genre de moments où je m y prenais toujours tard pour apprendre mes cours et où je voyais finalement que j avais une bonne mémoire, j ai pu me rendre compte que la mémoire était quelque chose de malléable et d étrange. Je n ai pas beaucoup d expérience en la matière, mais il est clair que je me suis aussi posée des questions à ce sujet. Finalement, avec le temps et l expérience scolaire puis gymnasiale, je me suis bien rendu compte que le cerveau était quelque chose de terriblement complexe et que la mémoire l était aussi. J ai remarqué que lorsque l on veut apprendre quelque chose comme un vocabulaire d anglais, on retient plus ou moins facilement les mots à force de les répéter. Il est vrai que si on ne lit qu une seule fois le vocabulaire, on le retiendra moins bien que si on l avait lu plusieurs fois. Après les méthodes d apprentissage peuvent varier selon les personnes. De mon côté, j arrive à apprendre un vocabulaire rien qu en le lisant quelques fois et ainsi je me souviens exactement de l orthographe de chaque mot. Mais je sais qu il n y a pas tout le monde qui utilise cette méthode. Certaines personnes l apprennent beaucoup mieux en écrivant plusieurs fois les mots ; d autres n ont besoin que d une seule lecture pour s en souvenir. C est à ça que je me suis rendu compte que les méthodes d apprentissage varient en fonction des gens. De plus, je pense que l on est doté d une mémoire sélective car l on retient seulement les informations ou les événements qui ont de l intérêt pour nous ou un impact sur nous. A l inverse, un sujet qui ne nous intéresse peu voir pas du tout ne restera pas longtemps en tête et on l oubliera assez rapidement. Ensuite pour ce qui est des souvenirs, je pense clairement qu ils dépendent de tout ce que l on ressent aux moments où l on vit une chose. On se souviendra plus facilement d un lieu s il a une atmosphère particulière (chaleureuse ou au contraire sombre) ou si l architecture des bâtiments alentours est spéciale ou différente par rapport à l endroit où l on habite. S il s agit d un événement durant notre vie, le souvenir qu on en a dépendra plus des émotions que l on 8 novembre 2010 page 5\n6 aurait ressenties à ce moment (une joie particulière, de l amour, de la peur, de la tristesse ). Parfois, un événement peut être tellement blessant et perturbant pour une personne que celleci l enfouit inconsciemment dans ses souvenirs et l oublie. Finalement, je peux affirmer que tout ceci détermine la durée de vie de chaque information de notre mémoire. Lorsque l on répète une action ou un vocabulaire, on retient plus facilement et plus longtemps l information. C est la même chose en ce qui concerne l intérêt ou les émotions que l on peut exprimer. A ce moment-là, la durée de vie des informations peut être très longue. Au contraire si l on n apprend pas à répétition une information ou que l on n a aucun intérêt, ou émotion, lors d un moment quelconque de notre vie, les informations seront retenues pendant un plus court laps de temps. Concernant la mémoire numérique, je ne me suis que très rarement posée des questions sur son fonctionnement. C est étrange. Mais je suis née avec un clavier et une souris sous les mains et je n y ai jamais réfléchi. Même si je ne suis pas une très grande connaisseuse de l ordinateur, j ai l impression que la mémoire numérique est moins complexe que la mémoire biologique. Premièrement la mémoire numérique fonctionne grâce au système binaire, donc avec des séries de 0 et de 1. S il n avait pas été inventé, les ordinateurs et leur mémoire numérique seraient incapables de fonctionner. Aujourd hui, ce type de mémoire se trouve sur des supports spéciaux ayant des capacités de stockage de plus en plus grandes et de plus en plus rapides d accès. Ce qui nous permet d enregistrer et d accéder à une quantité phénoménale d informations et ce avec une très grande rapidité. La mémoire numérique ne fonctionne pas comme la mémoire biologique puisqu elle ne peut pas réfléchir ni faire des liens entre plusieurs informations. Elle est obligée d être utilisée par des automates ou des personnes pour pouvoir fonctionner. Pour ce qui est de la réalité augmentée, elle m intéresse car elle commence à apparaître dans le quotidien des gens, avec l apparition des smartphones et qu elle fait une introduction à ce que pourrait être l augmentation de l homme dans plusieurs années. Elle ouvre une problématique assez intéressante au sujet de la vie que l on pourrait mener dans le futur entre 8 novembre 2010 page 6\n7 l augmentation de l homme et la multitude d informations auxquelles on pourra accéder encore plus facilement. Il y aura certainement de bons côtés mais également des problèmes qui pourront naître dans ce genre de futur. Comme le fait que la mémoire numérique puisse être beaucoup plus sollicitée que la mémoire biologique et que cette dernière soit de moins en moins performante dans la vie de tous les jours. Je pense effectivement que la technologie informatique sera de plus en plus présente dans notre quotidien mais jusqu à quel point? Estce qu une certaine dépendance à ce type d informations rapides d accès pourrait naître? Il pourrait y avoir d autres effets néfastes pour l être humain. C est à ce genre de réflexions que je vais tenter de répondre tout en imaginant le futur de l être humain lié de près ou de loin à l informatique 8 novembre 2010 page 7\n8 2 La mémoire biologique 2.1 L importance de la mémoire pour l être humain Pendant la Préhistoire, comme l écriture n existait pas encore, l Homme apprit à dessiner pour raconter des événements ou à faire usage de sa mémoire pour les raconter oralement. Seulement il était plus pratique de s en souvenir que de les dessiner puisque les supports pouvaient ne pas être adéquats au transport. Avoir une bonne mémoire était donc très important. C est à partir de l Antiquité que l écriture fut inventée et ce en Mésopotamie et en Egypte, puis dans le reste du monde. Elle devint importante pour les civilisations mais la mémoire avait toujours son utilité. Les gens pouvaient raconter avec une grande précision des récits de guerres, des poèmes D ailleurs à Rome, elle devint un art pour se défendre devant un tribunal et, avec l arrivée de l écriture, elle trouva sa place dans la rhétorique en tant que chapitre. Elle fut même enseignée à l école de droit ou encore dans les traités. Cependant, peu de personnes avaient les moyens pour entrer à l école, donc peu de personnes savaient lire et écrire. La transmission orale et la mémoire restèrent alors toujours aussi importantes qu avant. Depuis lors, de plus en plus de gens furent capables de lire et d écrire. Mais l écriture étant devenue de plus en plus utilisée, les gens avaient moins besoin d apprendre par cœur des récits ou des poèmes car ceux-ci pouvaient être trouvés en tant que manuscrits. Comme ces manuscrits étaient des substituts à la mémoire biologique, ils pouvaient être considérés comme une mémoire artificielle. De nos jours, il est devenu facile d obtenir des informations sur un sujet souhaité puisque l on peut trouver énormément de livres en magasins ou à la bibliothèque et qu il y a surtout internet. Par contre, les informations étant plus accessibles pour tout le monde, la mémoire est 8 novembre 2010 page 8\n9 devenue moins entraînée et nous ne sommes plus capables de retenir et de réciter autant de choses que les civilisations d antan. 2.2 Les mémoires biologiques Le cerveau est une partie du corps qui est très complexe. La mémoire l est aussi. De ce fait, on peut dire qu il n y a pas qu une seule mémoire, mais plusieurs. On peut trouver deux grandes catégories de mémoire : la mémoire à court terme et celle à long terme. La mémoire à court terme nous permet de retenir une information pendant un court laps de temps afin de la réutiliser peu après. Je peux donc mémoriser un calcul que je dois faire juste le temps de taper sur la calculatrice. Mais ce calcul ne reste pas en tête. Quant à la mémoire à long terme, la durée de vie des informations qu elle stocke est plus longue. Ces informations peuvent rester en tête toute notre vie. En fait, cette mémoire à long terme contient toutes les informations que l on a apprises et que l on a répétées plusieurs fois, comme lorsque l on s entraîne à résoudre une équation, à force on se souvient de la manière dont elle se fait. Dans cette mémoire, on peut encore en avoir plusieurs types différents. Il y a par exemple la mémoire sémantique (en grec «qui signifie») qui contient les divers sens des mots, les idées, ou encore les connaissances générales sur le monde. (C est cette mémoire qui nous fait dire qu un arbre est un végétal.) Ce sont des informations qui restent facilement à long terme dans notre mémoire puisque ce sont des idées que l on a ou qui sont abordées régulièrement, des mots que l on utilise quotidiennement ou des choses que l on sait de manière générale sur le monde grâce à l expérience que l on a dans celui-ci et de ce qu on apprend. Une autre partie de la mémoire, la mémoire épisodique, nous aide à nous rappeler d un événement avec sa date, son lieu, son contexte et notre état émotionnel. On trouve également la mémoire procédurale qui regroupe nos habitudes, que ce soient nos savoir-faire ou les gestes que l on faits chaque jour. C est elle qui nous permet de garder en 8 novembre 2010 page 9\n10 mémoire la façon dont on exécute nos mouvements ou même comment faire du vélo, ou nager. Même après plusieurs années sans avoir fait du vélo, on est toujours capable d en refaire. C est grâce à elle que les mouvements que l on apprend avec le corps ne s oublient pas. On pourrait dire que c est une mémoire corporelle : le corps sait et se souvient comment il doit bouger pour faire tel ou tel mouvement. Mlle Bamert 1 me parlait du patient HM à qui l on avait coupé une partie du cerveau. Seulement cette partie était réellement importante pour la mémoire. Résultat : il n arrivait plus à se souvenir de rien. Par contre, il était capable de se rappeler que le médecin qui le traitait venait chaque jour lui serrer la main avec une punaise. Son corps se souvenait inconsciemment de ceci. Dans la mémoire, il ne faut pas oublier la mémoire sensorielle, qui elle est liée à nos cinq sens. On peut se rappeler la sensation que l on a au moment où l on plonge la main dans l eau ou celle d une glace qui fond dans la bouche. A force de sentir la même odeur ou de voir les mêmes visages, on apprend à reconnaître ceux-ci. Avec le temps, c est donc une mémoire que l on peut rapprocher de la mémoire à long terme puisqu à force d utiliser nos sens pour ressentir les mêmes choses, on les retient dans notre esprit. Cependant, au niveau du touché, la mémoire peut subir quelque dérèglement. Je pense aux faits que les gens qui ont perdu un membre (un bras, une main, une jambe, ) croient toujours l avoir. On appelle ceci un «membre fantôme» puisque le cerveau, et donc la mémoire, pensent toujours avoir le contrôle sur celui-ci alors qu il n est plus rattaché au corps. Pourtant, l on voit bien dans notre cerveau qu il y a une grande activité lorsque l on essaie de bouger le membre que l on n a plus. Le cerveau a alors une sorte de dérèglement et cela peut devenir un réel handicap. 1 La personne avec qui je me suis entretenue au sujet de la mémoire biologique. Elle travaille à l Université de Lausanne, dans l Institut de Psychologie. 8 novembre 2010 page 10\n11 2.3 Apprentissage Lorsque l on parle d apprentissage, on parle du fait d acquérir des connaissances, des pratiques, des attitudes ou encore des valeurs culturelles. On trouve plusieurs types d apprentissages dans la vie. D abord, le premier est en lien avec la mémoire procédurale. Il se pratique depuis tout petit puisqu il consiste à imiter les personnes de notre entourage dans la manière de parler, de bouger, L on peut également observer ce type d apprentissage lorsque le professeur de mathématiques nous donne une théorie, nous montre la manière dont on résout un calcul grâce à celle-ci puis nous laisse essayer pour que l on apprenne. Cet apprentissage consiste à imiter mais également à répéter plusieurs fois une action, dans le but de la refaire sans modèle ou sans aide. Cette mémoire procédurale doit également agir lors de l apprentissage par cœur, puisque l on apprend jusqu à savoir parfaitement une chose. On peut également apprendre des termes, des mots, des sons et tout ce qui est possible d apprendre grâce à des associations que l on peut faire entre plusieurs mots ou encore entre une action et un son. (Comme lorsque l on fait sonner une cloche avant chaque repas d un chien. L animal associera le son de la cloche au fait de manger.) C est la mémoire associative. C est le principe d associer des mots ou des idées entre eux puisque chaque chose peut en amener une autre dans notre esprit. Il est alors plus facile d apprendre de nouvelles choses en les mettant en lien avec ce que l on a déjà appris auparavant. C est également le cas lorsque le professeur de français donne le contexte historique d un livre mais aussi les conditions dans lesquelles l auteur aurait écrit. L on fait également des associations grâce à nos expériences au touché. Mlle Bamert m a fait remarquer qu une personne étant insensible à la douleur n arrive pas à apprendre à faire attention. Elle ne ressent pas la douleur. Elle ne peut donc pas faire de lien avec le touché. Finalement, il arrive à tout le monde de ne pas retenir certaines paroles d un professeur ou alors seulement quelques-unes. C est l apprentissage qui est en lien avec la mémoire dite 8 novembre 2010 page 11\n12 sélective. Dans ce genre de moments, la mémoire est très influencée par nos émotions ou notre intérêt pour le sujet de la discussion. Mlle Bamert a ajouté que cela déterminait notre interprétation. Alors si l on ne s intéresse pas à ce que le professeur dit, on ne retiendra pas l information. Au contraire, si l on a de l intérêt pour celle-ci, on la retiendra mieux et elle restera plus facilement en tête. C est le même effet lorsque l information nous choque, nous attriste, Donc si elle a un quelconque impact attractif ou émotionnel sur nous. 2.4 Rappel La notion de rappel, c est le fait de faire revenir quelque chose dans notre esprit dans le but de l utiliser. Cette chose peut être facile à retrouver comme elle peut ne pas l être. Parfois elle est enfouie très profondément dans notre mémoire et il est alors difficile de s en rappeler. De même qu il peut être difficile de se rappeler d un vocabulaire de langue étrangère. Une autre notion qui peut avoir son importance est la reconnaissance. C est lorsque l on voit par exemple une personne. On la reconnaît parce qu on l a devant soi, mais on n est pas forcément capable de s en rappeler sans la voir. Dans le cas d une langue étrangère, c est la même chose. L on peut reconnaître des mots dans un texte et donc connaître leur signification. Mais on sera peut-être incapable de se les rappeler sans les voir écrits ou les entendre. Mais avant de se rappeler quoique ce soit, il faut que l information qui a été emmagasinée dans la mémoire ait une certaine structure. La mémoire doit d abord coder l information pour qu elle soit stockée dans la mémoire. Stocker une information, c est en quelque sorte l enregistrer, lui donner une étiquette et la ranger selon celle-ci dans un coin de notre mémoire. Ainsi l on peut retrouver cette information en la cherchant selon cette étiquette afin de la réutiliser. Comme je l ai expliqué avant, on peut apprendre des informations en faisant des liens avec celles que l on a déjà apprises, comme une idée similaire ou un souvenir lié entre elles. L on peut également stocker des informations en s aidant des indices de récupération. Ces indices de récupération sont des stimulateurs pour retrouver une information ou un souvenir. Ils 8 novembre 2010 page 12\n13 peuvent être extérieurs, comme par exemple une question que l on nous pose à l école ou bien être générés mentalement si c est nous-mêmes qui nous posons une question, comme «Où aije déjà vu cet homme?». Lorsque l on tente de retrouver un souvenir, on le fait dans un but précis et celui-ci nous donne un indice afin de récupérer le souvenir ou l information. Cependant pour le/la retrouver, tout dépend de la qualité de l indice. Si un ami nous parle d un film qu on a vu ensemble il y a longtemps et qu il nous dit : «Quel était ce film que nous avons vu ensemble?» tout en sachant qu on en a vu énormément tout les deux, l indice n étant pas précis, on mettra du temps à trouver le film dont il s agit. Par contre, s il nous donne une partie du titre ou commence à nous raconter une partie de l histoire, l indice est donc plus précis que le précédant et il sera sûrement plus facile de se souvenir du film. C est là qu on voit qu il est plus ardu de se rappeler de quoique ce soit sans indice ou avec un indice pas très précis. Mais un indice de récupération est également lié aux cinq sens. On peut très bien retrouver un souvenir grâce à l un d eux, comme le prouve la célèbre Madeleine de Proust 2. Marcel Proust a une fois mangé une madeleine et son goût lui a fait retrouver un souvenir d enfance bien enfoui où il en mangeait. Cela a une valeur émotionnelle et elle nous permet aussi de retrouver des souvenirs. 2.5 Oubli Malgré une très bonne mémoire, il nous arrive de ne plus nous rappeler d un mot, d un souvenir ou d une information quelconque que nous avons normalement toujours en tête. C est l oubli. L oubli n est pas quelque chose d anormal, au contraire, il fait partie de la vie de tous les jours. Il est même nécessaire. Lorsque l on oublie une information, cela peut-être en lien avec la mémoire à court terme car nous retenons une information pour l utiliser juste après. Elle n est pas retenue dans la mémoire à long terme et est donc oubliée. Mais l oubli peut-être plus important. Dans ce cas- 2 Proust Marcel, A la recherche du temps perdu, novembre 2010 page 13\n14 là, l information ne s efface pas complètement, mais elle se dégrade avec le temps. Cette dégradation nous donne l impression qu une information est perdue, alors qu en fait, elle peut être toujours présente dans la mémoire. Nous n arrivons simplement plus à la retrouver puisqu elle est «abîmée». Cet oubli peut être très rapide puisque, selon des études d Hermann Ebbinghaus 3, l on peut oublier à 80% ce que l on avait appris après un mois. Ceci est dû au fait que la mémoire est dynamique car elle se reconstruit sans cesse, alors les souvenirs ainsi que toutes les informations qui sont stockées peuvent changer et même carrément disparaître. L oubli fait que le cerveau supprime ce qui pourrait ne pas être nécessaire. D après un certain Martial Van der Linden : «Seuls s y maintiennent durablement les évènements ayant un lien avec nos buts et nos valeurs ; les autres, routiniers ou insignifiants, sont voués à l oubli.». L oubli est donc nécessaire à l être humain car rien ne lui sert de se souvenir de tout. Si la mémoire humaine n était pas dotée de cette capacité d oubli, l homme se souviendrait de tout et n oublierait rien. Ce phénomène serait étrange et difficile à vivre socialement. L oubli se manifeste aussi lorsqu il y a des interférences entre plusieurs informations. Une interférence se produit quand il y a une ressemblance entre ces informations. Après avoir déménagé, on finit par connaître la nouvelle adresse mais il devient difficile de se souvenir de l ancienne. Dans ce cas, c est une interférence que l on dit rétroactive puisqu une fois la nouvelle information apprise, on n arrive pas à se rappeler de l ancienne. Parfois l on n arrive pas à se souvenir de la nouvelle adresse mais on se rappelle toujours de l ancienne. A ce moment, c est une interférence dite proactive. C est lorsqu une ancienne information nous empêche d en apprendre une nouvelle. Cependant, comme je l ai dis précédemment, la mémoire peut facilement être influencée par les émotions et les sensations. Notre mémoire enregistre donc plus facilement les informations et arrive mieux à les retrouver dans notre esprit. Cela dépend du contexte. 3 Un psychologue allemand qui vivait entre 1850 et 1909 et qui travaillait sur les domaines de la mémoire et de l apprentissage. 8 novembre 2010 page 14\n15 Cependant après avoir vécu un événement très douloureux mentalement ou physiquement, notre mémoire peut facilement l enregistrer mais elle est aussi capable de l éliminer inconsciemment. Cet oubli est plutôt d ordre affectif. Outre ces cas d oubli, la mémoire est également atteinte par le vieillissement. En effet, elle se dégrade progressivement avec le temps. En moyenne, on perd 50% de nos neurones entre 20 et 80 ans, mais tout dépend des personnes. Certaines ont toujours une bonne mémoire à 80 ans alors que d autres souffrent de troubles mnésiques. Il faut aussi se rappeler que nos neurones ne se renouvellent pas contrairement aux cellules. Cependant, la perte de mémoire peut être causée par d autres choses, que ce soit l alcool ou les maladies. Concernant l alcool, les pertes de mémoire sont très importantes puisque, d après des études, les alcooliques de 40 ans auraient une mémoire aussi faible que des septuagénaires non alcooliques. Malheureusement, la zone du cerveau que touche l alcool est celle qui nous permet d apprendre toutes informations sous forme verbale. C est un psychiatre russe du nom de Korsakoff qui a étudié cette forme de maladie due à l alcool et qui a donné son nom à celle-ci (l amnésie de Korsakoff). Quand une personne est atteinte par cette amnésie, elle ne peut se souvenir des informations que pendant un cours laps de temps. Elle pourrait relire sans cesse le même livre sans s apercevoir qu elle l a déjà lu la veille. Cependant, il lui est possible de se rappeler des informations stockées dans la mémoire avant l apparition de la maladie. L amnésie de Korsakoff peut signifier un début de maladie d Alzheimer car elles touchent la même zone du cerveau. Seulement la maladie d Alzheimer atteint beaucoup plus de zones et elle se termine en une amnésie générale puisque les malades subissent une dégradation des neurones. Rien qu en début de maladie, une personne perd en général 20% de sa mémoire. Au contraire, la maladie de Parkinson fait que c est plutôt la capacité d apprentissage qui faiblit énormément alors que les pertes de mémoire en sont plus modérées. Avec ces types de maladies et le vieillissement, c est surtout les possibilités de rappel verbal qui sont touchées puisqu il semble que les capacités à reconnaître une image ou un dessin sont conservées bien longtemps. Par contre la reconnaissance des visages faiblit plus rapidement avec l âge. 8 novembre 2010 page 15\n16 2.6 Conclusion La mémoire biologique est quelque chose de complexe tout comme le cerveau. Aujourd hui, il est possible de situer dans la boîte crânienne où se trouvent les différentes mémoires mais il n est pas encore possible de localiser précisément où se trouvent chaque information. La mémoire est dynamique et se renouvelle constamment. C est elle qui nous permet d enregistrer une quantité d informations phénoménales et même à en supprimer parce qu elles ne nous sont pas nécessaires ou parce qu il faut faire de la place pour les suivantes. Pourtant, on ne connaît pas la capacité maximale de stockage dans la mémoire biologique. Par ailleurs, la mémoire étant associative, elle ne stocke pas forcément tout ce que l on apprend, mais enregistre des mots clés, les indices, afin de faire des liens entre les informations. Je pense que pour découvrir la limite de stockage de la mémoire, il faudrait déjà savoir quelle taille prend un paysage que l on regarde en prenant en compte tous les éléments qu une personne peut voir, mais également toutes les couleurs qu elle distingue. Si cela fonctionnait ainsi, la méthode de stockage pourrait peut-être ressembler à celle de la mémoire artificielle dont la taille du paysage stocké dépendrait du nombre de différentes nuances de couleur qu il y aurait dessus. Cependant, je pense que pour le moment, il est très difficile de savoir comment le cerveau et la mémoire codent tout ceci. On ne connaît pas réellement la durée de vie d une information dans la mémoire biologique, mais elle varie en fonction des informations enregistrées. Certains souvenirs peuvent rester gravés dans notre esprit toute notre vie alors que d autres sont oubliés après quelques jours ou quelques mois. Tout ceci dépend de beaucoup de choses. Mais ce qu il faut savoir c est que l oubli nous est nécessaire. Il trie les informations afin que l on garde seulement celles qui nous sont utiles. Tous ces souvenirs et toutes ces informations qui restent encrés dans notre cerveau se retrouvent dans notre mémoire à long terme. Cette mémoire-ci devient alors un lieu de stockage où se retrouve tout ce que l on a acquis grâce aux mémoires sensorielles et à court terme (expériences, événements, émotions, capacités, informations, mots, langage, règles ou encore jugements). 8 novembre 2010 page 16\n17 La mémoire biologique a de très grandes capacités de mémorisation et de rappel, pourtant il arrive qu elle nous joue des tours. Elle nous fabrique parfois des souvenirs qui ne se sont pas forcément produits. Ces faux souvenirs viennent en fait de souvenirs que l on avait mais qui se sont déformés avec le temps et suite au stockage d événements plus tardifs. Ils sont généralement construits grâce à des images et surtout grâce au langage verbal, ce qui fait qu on ne retient pas forcément des détails comme la couleur d un objet. Il est parfois simple de modifier ou même d ajouter un souvenir dans la mémoire d une personne. Mlle Bamert a tenté l expérience en demandant à des personnes de parler à des proches en leur disant que lorsqu ils étaient petits, ils s étaient perdus dans le supermarché. Certains croyaient s en souvenir et commençaient à donner des détails. D autres plus sceptiques finissaient pas dire qu ils s en rappelaient. On voit à quel point la mémoire peut être influençable et pas toujours fiable. Malgré toutes ces prouesses, la mémoire peut facilement subir des dégénérescences à cause de maladies plus ou moins graves. Ce n est pas toujours le cas. Par contre, la vieillesse touche tout le monde car elle est liée au temps qui s écoule gentiment. Elle a des effets qui varient selon les personnes, mais elle existe bel et bien. 8 novembre 2010 page 17\n18 3 De la mémoire artificielle à la mémoire numérique 3.1 Historique Il semble que les premières traces d écriture dans l histoire de l Humanité aient été trouvées en Mésopotamie en 3300 av. J.-C. et 100 ans plus tard en Egypte. Nous connaissons aujourd hui en partie l histoire de ces civilisations ainsi que leur quotidien grâce à leurs écrits. Si l on s engouffre dans un tombeau d un pharaon en Egypte, on remarque une multitude de hiéroglyphes racontant la vie qu à mener le défunt. Cependant on ne connaît que très peu de choses sur les civilisations précédentes qui n avaient pas la capacité à retranscrire les choses, si ce n est avec les dessins 4. La différence étant que celles-ci n éprouvaient peut-être pas le besoin de transmettre leur savoir à l écrit pour qu il reste même après leur mort. Car oui, en ces temps-là, le savoir ainsi que les souvenirs étaient probablement transmis à l oral. Mais ce savoir et ces souvenirs disparaissaient généralement avec la mort de la personne que les aurait racontées. C est d ailleurs aussi pour cela que l on ne connaît pas réellement autant de choses sur la vie que menaient les Mayas que sur celle que menaient les Egyptiens. Les diverses écritures dans le monde ont un peu toutes vu le jour en se suivant chronologiquement. Les civilisations qui les ont créées devaient avoir énormément développé leur agriculture et se trouvaient en expansion urbaine. Elles ont probablement senti un besoin d écrire déjà pour poser des lois dans leur société mais il est possible que les populations avaient l envie de mettre leurs connaissances ainsi que leurs idées sur quelques choses que l on pourrait consulter même après leur mort afin qu elles perdurent. Ce besoin de transmettre à autrui a remplacé la transmission orale. Les civilisations ont alors commencé à graver dans 4 Les dessins qui se trouvent dans la Grotte de Lascaux, en France dans le Département de la Dordogne, illustrent ceci. Ces dessins datant d au moins ans ont été faits à l apogée de l art préhistorique. Les archéologues n y ont pas trouvé d écriture. 8 novembre 2010 page 18\n19 la roche ou écrire sur les ancêtres du papier. On peut considérer ceci comme les prémices des mémoires technologiques puisque celles-ci sont également là pour garder et transmettre les informations. Les techniques pour transmettre les informations ont continué à évoluer avec le temps. Après les gravures sur pierre, ce fut l apparition de la xylographie en Chine à partir de l an 200 ap. J.-C. La technique de gravure était différente puisqu elle se pratiquait sur le bois et que les œuvres faites étaient utilisées afin d imprimer des textes ou des dessins sur du papier grâce à de l encre dans laquelle on trempait les plaquettes de bois. Ce système a été suivi en 1439 par Gutenberg (Johannes Gensfleisch) et sa célèbre imprimante qui reproduisait des textes sur papier grâce à des lettres en plomb. Grâce à lui, l on pouvait transmettre des informations et des idées beaucoup plus facilement. D ailleurs, beaucoup de textes ont été imprimés. Avec le temps, le besoin de transmettre était devenu une envie internationale et de conserver était devenu essentiel (car maintenant, il est utile de conserver toutes sortes d informations telles que les archives juridiques). Avant, les gens s envoyaient des lettres manuscrites mais il fallait les transporter pour qu elles arrivent aux bons destinataires. Pourtant, le télégraphe électrique arriva dans les années et c était également une grande avancée technologique. Les gens pouvaient désormais communiquer entre eux sans déplacements et sans risques de perte du message. Samuel Morse, le créateur, inventa un codage homonyme afin de communiquer à travers l appareil. Le Morse se transmettait par des sons plus ou moins longs, respectivement des traits et des points. Le principe faisait donc déjà penser au système binaire. 8 novembre 2010 page 19\n20 Voici un exemple pour l'alphabet, les chiffres ainsi que les principales ponctuations (source : L expression binaire était déjà apparue vers 1600, mais c est George Boole qui en posa les bases en 1854 avec «l algèbre de Boole». Grâce à cette «algèbre de Boole», certaines bases de fonctionnement pour les futurs ordinateurs sont nées et c est pendant la Deuxième Guerre Mondiale qu un certain Alan Turing construit le tout premier ordinateur fonctionnant avec ce système, le Colossus. C est à partir de cette période que le développement de l informatique a réellement débuté pour arriver à ce que l on est capable de faire de nos jours. On est entré dans une période où l on ne peut quasiment plus vivre sans ordinateur car on fait tout avec. 3.2 L essence du numérique Les ordinateurs ne peuvent fonctionner qu avec le système binaire, c est-à-dire un système ne fonctionnant qu avec deux chiffres : 0 et 1. Un chiffre, que ce soit 0 ou 1, est nommé «bit» et contient une seule information transcrite en tant que chiffre. Ce mot vient du terme «Binary Unit», soit «Unité Binaire», auquel on a pris les deux premières lettres du premier mot ainsi que le «t» du deuxième. Avec 1 bit, il peut y avoir deux solutions : soit un 0, soit un 1. On note alors ceci 2 1. Les ordinateurs traitent les informations avec 8 bits qui forment alors 1 octet (ou 1 byte). Pour 8 bits, on écrirait ceci 2 8. Cela vaut 256 et représente le nombre 8 novembre 2010 page 20\n21 de valeurs possibles que l on peut former. Lorsque la plus grande valeur est atteinte, soit (la 256 ème valeur possible), cela signifie que les 256 valeurs ont toutes été utilisées pour coder diverses informations. Alors si l on veut coder plus de 256 informations, il faut que la transcription informatique soit plus longue. C est pourquoi certaines informations sont codées en 8 bits et d autres en 16 bits, voir même en 32 bits. Les 8 bits sont suffisants pour coder par exemple les lettres de l alphabet anglais. Mais pour le chinois, ces 8 bits ne suffisent pas pour coder tous les caractères, ainsi ils doivent être codés en 16 bits. Lorsque l on tape un texte sur Microsoft Word et que l on choisit la table des caractères spéciaux, on peut voir un nombre inscrit en dessous. Ce nombre nous indique le code qui correspond au caractère que l on a sélectionné. Comme le montre le tableau ASCII (American Standard Code for Information Interchange) ci-dessous, les caractères sont donc codés sous forme de chiffres. Seulement, ces chiffres sont une simplification du code en hexadécimal qui est lui-même une simplification du code binaire. Ce que nous montre ce tableau, c est qu en réalité, un caractère tel qu une lettre de l alphabet est une manière de simplifier le code binaire. Code ASCII 8 novembre 2010 page 21\n22 En trouvant un site de conversion sur Internet 5, lorsque l on tape un mot, l on voit bien deux sortes de codages tels que l UFT-8 (8 bits) et l UFT-16 (16 bits). On peut découvrir alors que tout caractère est bien codé en une suite de numérotation binaire. Dans ces conditions, si l on écrit un texte sur un programme pour, nous ne voyons qu une série de caractères (lettres, chiffres, ponctuations, ), mais l ordinateur les interprète plutôt comme une suite de 0 et de 1 qui sont regroupés selon le type de codage que l on utilise. Le passage au binaire a donc été quelque chose de très important. Jusqu à aujourd hui, le principe de base n a pas changé, ce qui a changé dans la mémoire numérique, c est sa densité ainsi que le nombre d informations (bits) par unité de volume (mm 2, cm 2, ). Le résultat étant qu on arrive à avoir de plus en plus de mémoire pour de moins en moins de place. Il suffit de voir l évolution des disques durs pour s en convaincre. Il y a 13 ans, les disques durs avaient une capacité de 2Go ; en 2010 les disques durs atteignent facilement 2To novembre 2010 page 22\n23 Un vieux support de mémoire à tores de ferrite. Elles étaient utilisées encore il y a environ 45 ans. Elles étaient de très grande taille (20x20cm) et ne possédaient qu'une très petite mémoire (4096 bits ou 512 octets) (source : 8 novembre 2010 page 23\n24 Aujourd'hui, les supports de mémoire prennent toujours moins de place physique alors que leurs capacités augmentent toujours plus. L on voit bien ici les trois types de cartes SD. (source : 8 novembre 2010 page 24\n25 Un tableau des différentes valeurs en bits et en octets selon les unités de mesure. Pour exemple, 1 To représente environ 430'000 pages sur le programme Microsoft Word 6. (source : 3.3 Les mémoires numériques La mémoire de l ordinateur est assez différente de celle des êtres vivants. Contrairement à la mémoire biologique qui se situe un peu partout dans le cerveau, la mémoire numérique est plutôt centralisée et est organisée différemment par rapport à la mémoire biologique. La différence étant que la mémoire biologique organise les informations en fonction des émotions, des contextes, des cinq sens, etc dans certaines zones du cerveau alors que la mémoire numérique ne fait pas ceci. Elle ne peut pas puisque toute information est codée et classée dans une case de la mémoire, contrairement à la mémoire biologique qui n est pas localisable. En fait, comme l a dit le Professeur Sanchez 7, la mémoire numérique est comme un tableau avec un très grand nombre de lignes à tailles variables. Elles varient en fonction du nombre de bit. 6 1 page fait environ 2500 caractères et donc environ 2500 octet. 1 To = 1'073'741'824 octet 1'073'741'824 / 2500 = 430'000 (environ) 7 Le Chef du Département des Technologies de l Information et de la Communication à la Haute Ecole d Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud. C est à cette personne que je me suis adressée pour l interview sur la mémoire numérique. 8 novembre 2010 page 25\n26 La mémoire numérique peut être divisée en deux grandes catégories : les mémoires volatiles et les mémoires non volatiles. Ces deux types de mémoires ressemblent aux mémoires à court et à long terme puisque la première ne mémorise pas les informations aussi longtemps que la deuxième. La mémoire volatile est également plus rapide d accès que la mémoire non volatile. Ces deux types de mémoire sont indispensables pour faire fonctionner l ordinateur. La mémoire volatile est donc plus rapide d accès que la mémoire non volatile. Elle permet le bon fonctionnement de l appareil en stockant les informations nécessaires. On l appelle aussi mémoire vive ou mémoire RAM (Random Access Memory). Dans cette mémoire, il y a en fait plusieurs emplacements d informations et celle-ci peut accéder à l un de ces emplacements au moyen d une adresse. La mémoire vive est lisible par l ordinateur et peut même être entièrement réécrite, par contre les informations qui se trouvent dans ce type de mémoire disparaissent une fois que l ordinateur est mis hors tension. L on peut faire deux sous-types dans cette mémoire volatile. Il y a la mémoire statique dans laquelle se retrouvent toutes les informations qui ne disparaissent qu une fois l ordinateur éteint. A titre d exemple, si l on est en train d écrire un texte sur Microsoft Word et qu il y a une panne de courant, au moment où l on peut rallumer l appareil, le texte tapé ne pourra pas être retrouvé à moins qu il ait été enregistré sur le disque dur. L avantage de cette mémoire statique, c est qu il n est pas nécessaire de la rafraîchir puisque les informations restent telles quelles. L autre sous-type est la mémoire dynamique qui est plus dense que la mémoire statique. En effet, elle peut contenir plus d informations que celle-ci sur un plus petit volume, cependant les informations qu elle contient sont perdues après quelques millisecondes. En fait, l ordinateur doit constamment relire ces informations et, une fois lues, il les modifie afin qu elles restent fiables. C est une manipulation qui demande énormément de travaille mais comme la mémoire numérique est organisée tel un tableau, l ordinateur les modifie ligne par ligne et ce de manière très rapide. 8 novembre 2010 page 26\n27 La seconde grande catégorie de mémoire numérique est la mémoire non volatile, ou mémoire morte, que l on pourrait comparer au disque dur d un ordinateur. Ce type de mémoire est caractérisé par le fait que les informations ne sont pas perdues même après avoir éteint l appareil. Une fois qu une information est enregistrée dans l ordinateur, celle-ci reste stockée pendant plusieurs années même quand il n y a plus d alimentation électrique. De plus, lorsque l on veut accéder à ce qu elle contient, elle est beaucoup plus lente que la mémoire vive. Elle stocke généralement les informations nécessaires à l initialisation de l appareil, soit le système d exploitation tel Windows. Dans cette mémoire non volatile, l on trouve entre autres la mémoire magnétique. Elle peut avoir une très grande capacité de stockage. Les disques durs, internes ou externes, fonctionnent avec ce type de mémoire. On trouve des disques durs dans beaucoup d appareils d aujourd hui comme dans les consoles de jeux ou les téléphones. Cette mémoire magnétique agit grâce à de toutes petites zones magnétisables que l on va orienter magnétiquement au nord ou au sud de l électro-aimant. C est grâce à ces aimants qu on est capable de créer des disques durs et autres avec une densité de plus en plus élevées pour une taille toujours plus petite. 3.4 Rappel et oubli Lorsque l information numérique est enregistrée, elle est codée puis stockée en fonction de son contenu et du type de fichier (son, vidéo, texte, ). On ne pourra ensuite l ouvrir qu avec certains programmes puisqu ils ne sont pas tous capables de le lire. De ce fait, si l on ne possède pas le programme adéquat, le fichier ne pourra pas être lu et c est comme s il était perdu (pas définitivement puisque l on peut toujours installer le programme qu il nous faut). Il est tout à fait possible que le fichier soit verrouillé et dans ce cas, un programme approprié ne suffit. Il faut obtenir une clé pour le déverrouiller. Après l enregistrement du document il est facile de le retrouver en effectuant une recherche d un de ses éléments (nom, date de modification, type de fichier, ). 8 novembre 2010 page 27\n28 Les ordinateurs ont aujourd hui une vitesse gigantesque et ceci est un très grand avantage. Grâce à elle, on a la possibilité de retrouver des informations par un simple mot-clé à travers des dictionnaires, des encyclopédies ou des annuaires. On peut faire ceci sur internet. C est rapide puisque les sites de recherches sont gérés par des ordinateurs. On a alors accès à une quantité phénoménale d informations. De plus, que ce soit sur les ordinateurs ou sur internet, il n y a de nos jours que très peu d erreurs lors du codage d informations. Ceci grâce à des codes correcteurs qui les suppriment. Par conséquence, il y a beaucoup moins d erreurs et l on a moins de risques de perdre nos fichiers. L ordinateur enregistre parfaitement un fichier et au moment d une copie, il en fait une parfaite. Ainsi la mémoire numérique est fiable et ce plus que la mémoire biologique. Comme l avancée technologique permet de créer des supports de mémoire d une capacité toujours plus grande, on a la possibilité d y stocker toutes sortes d informations. L on peut stocker tout ce que l on souhaite sans vraiment se préoccuper de la place que cela prendra sur le disque dur. Peut-être même qu un jour (si ce n est pas déjà le cas), on pourra enregistrer tout ce qu une personne voit au long de sa vie. Au niveau de la taille des mémoires, c est impressionnant. Le Professeur Sanchez m a expliqué que si l on avait toujours besoin de plus de mémoire, c est parce que l on fait de plus en plus de choses avec l ordinateur. Il est normal que l on ait besoin de plus grosses capacités pour stocker tous nos fichiers. Cependant à force de créer de plus grandes capacités de stockage pour avoir une masse d informations toujours plus énorme, il arrive que l on s y perde. Le problème, c est qu il peut être difficile pour nous de retrouver une information parmi tant d autres. Même si elles se trouvent toujours dans les bases de données, on peut oublier où elle se situe. C est n est donc pas l ordinateur qui oublie car lui n oublie rien. Mais n ayant pas de capacité de réflexion et d association, il dépend de nous. De ce fait, si l on oublie l information, on ne pourra pas la retrouver. Une trop grande masse d informations n est alors pas si bénéfique qu on le croit. Cela crée des oublis de données mais de notre part. 8 novembre 2010 page 28\n29 Un autre effet de l oubli est lié aux virus que l ordinateur peut attraper. Ces virus parviennent parfois à attaquer sa mémoire et dans certains cas, à lui faire perdre des données. Elles peuvent toujours exister mais pouvant être infectées par le virus, l ordinateur refusera de les ouvrir. C est tout comme si elles étaient perdues. Il existe un aussi un autre problème. Celui de l évolution technologique. Il y a quelques années, l on utilisait des disquettes qui étaient peut-être les ancêtres des clés USB et des cartes SD. Mais aujourd hui, les disquettes ne peuvent plus être lues sur les ordinateurs récents. Si ce que contenaient les disquettes n a pas été réenregistré sur d autres supports récents, alors ceci est perdu. L évolution technologique est donc également un problème lié à l oubli car mis à part tout ce qui a pu être créé technologiquement, les données peuvent être dépassées par celle-ci et devenir illisible. L autre problème est la durée de vie des supports numériques. Suivant les matériaux utilisés, les supports peuvent se détériorer avec le temps et devenir inutilisables. On estime la durée de vie des disques durs magnétiques à 5 ans, ce qui est peu malgré la capacité de stockage phénoménale. De plus, ils s usent et il est possible qu ils ne se rallument plus. Tous les supports ont des défauts à ce niveau-là et leur durée de vie n est pas énorme Certaines personnes cherchent un moyen de prolonger la vie de ces supports par divers moyens. Mais pour le moment, si l on veut garder nos fichiers, il faudrait les enregistrer à plusieurs endroits et sur plusieurs supports différents. Comme je l ai expliqué dans la partie historique, les gens ont toujours cherché à transmettre leurs savoirs et ce qu ils ont rassemblé dans leur vie comme fichiers, tels que des souvenirs. Nous sommes arrivés à une période où il est facile d avoir une grande quantité d informations. Pourtant ces documents sont menacés par la dégradation des matériaux utilisés pour ces supports mais aussi par la désuétude fonctionnelle. 8 novembre 2010 page 29\nTable des matières. Aller à la page suivante\nCHAPITRE 1. INTRODUCTION Chapitre 1 Introduction 1.1 Un peu d informatique? 1.1.1 Dans un ordinateur, on peut recenser grossièrement trois types de mémoires : la mémoire morte, la mémoire vive et la mémoire


Les microscénarios et leur construction. Un exemple sur les microscénarios de l'axe stratégique « alimentation animale » de la prospective « Compétitivité des oléagineux dans l'avenir »\nOléagineux, Corps Gras, Lipides. Volume 9, Numéro 5, 352-61, Septembre - Octobre 2002, Dossier : Prospective et recherche agronomique\nRésumé Summary Auteur(s) : Clementina SEBILLOTTE, INRA, Délégation permanente à l'agriculture, au développement et à la prospective (DADP), 147, rue de l'Université, 75338 Paris cedex 07, France.\nRésumé : L'article montre, sur l'exemple de la prospective CETIOM « Compétitivité des oléagineux dans l'avenir », comment se construisent les microscénarios de futurs possibles en utilisant la méthode prospective SYSPAHMM (DADP-INRA). L'auteur analyse pas à pas la démarche de construction des microscénarios de futurs possibles pour des modèles d'alimentation animale selon les sources protéiques dominantes : soja, acides aminés industriels, sources européennes. Partant de la représentation du système et de sa description (statique et dynamique), une liste d'hypothèses de futur est dressée. Par un traitement mathématique cette méthode permet d'obtenir des agrégats d'hypothèses plus reliées entre elles qu'avec les autres. Pour chaque agrégat il faut choisir la ou les hypothèses motrices qui vont donner sens au récit du microscénario. Ensuite, le récit se construit en utilisant le graphique des influences respectives (direction et signe positif ou négatif) des hypothèses de l'agrégat les unes sur les autres. Ainsi, chaque microscénario n'est pas la projection des idées que le prospectiviste se fait a priori du microscénario mais la mise en dynamique des liens entre hypothèses préalablement établis par le groupe de travail prospectif.\nMots-clés : prospective, microscénario, hypothèse, agrégat, alimentation animale.\nARTICLE C'est la méthode SYSPAHMM*, élaborée par la Délégation Permanente à l'Agriculture, au Développement et à la Prospective (DADP) à l'INRA, que le Cetiom a choisi pour bâtir l'architecture de l'exercice de prospective « Compétitivité des oléagineux dans l'avenir » 2. Cette méthode, élaborée au cours des exercices de prospective successifs réalisés par la DADP (Avenir de l'agriculture et futur de l'INRA, Semences, Protéines) ou avec son appui méthodologique (Oléagineux), continue à s'enrichir des apprentissages issus des prospectives en cours au sein de la délégation (Vignes et Vins, Eau et Milieux aquatiques). Utilisant comme support d'explication le cas de la prospective « Compétitivité des oléagineux dans l'avenir », nous présentons dans cet article les grands traits de cette méthode. Nous portons un regard particulier sur la construction des microscénarios par l'analyse de « processus-hypothèses-agrégats », illustrée par l'exemple des microscénarios de l'axe stratégique sur l'évolution des modèles de l'alimentation animale de cette prospective. De la représentation du système à l'élaboration des hypothèses Pourquoi avoir un regard « systémique » ? La concurrence entre les oléagineux européens et les autres sources de corps gras et de protéines se joue à différents niveaux : dans les exploitations agricoles à travers le choix des cultures ; chez les triturateurs par le biais des rapports de prix et des possibilités d'approvisionnement sur le marché international ; de manière identique chez les fabricants d'aliments du bétail pour l'utilisation des tourteaux ; au niveau des industries de l'huile et des industries qui utilisent les corps gras pour l'alimentation humaine qui combinent rapports de prix, propriétés nutritionnelles et fonctionnelles ; la lipochimie et l'industrie des biocarburants ont aussi, face à leurs contraintes, des possibilités assez larges de choix ; enfin, les consommateurs peuvent opter pour tel ou tel corps gras. Ces possibilités de choix multiples aux différents niveaux de la filière, interagissant les uns sur les autres, imposent une approche globale du système oléagineux. Il n'est pas possible d'isoler la production chez les agriculteurs du reste de la filière, d'isoler la situation française de ce qui se passe en Europe et dans le reste du monde. Ce système oléagineux est lui-même placé dans un environnement multiple. En effet, de même que les oléagineux, au moins sous climat tempéré, ne constituent pas la seule production d'une exploitation agricole, les politiques et réglementations, nationales et internationales, ne visent que partiellement les seuls oléagineux métropolitains et, enfin, sur les marchés de nombreuses substitutions sont possibles entre différentes sources de corps gras et de protéines. Il faut donc élargir le regard aux différents secteurs qui, directe ou indirectement, peuvent avoir une influence sur l'avenir des oléagineux. On commence par une représentation graphique du système oléagineux Suivant une architecture de projet fondée sur la méthode SYSPAHMM 3, cette réflexion prospective a commencé par l'élaboration d'une représentation graphique du système oléagineux. Celle-là a permis la construction d'une vision commune et partagée du système oléagineux par les membres du groupe de référence 4 de la prospective. Le modèle graphique permet, dès sa première esquisse et parce qu'il montre une structure beaucoup plus facilement qu'un texte, d'interpeller les membres du groupe en facilitant la démarche heuristique, chacun découvrant que sa propre vision est souvent orientée et partielle. Ce modèle a constitué ainsi un repère tout au long de notre démarche aussi bien dans les phases exploratoires que dans les phases de synthèse. Le schéma 1 illustre de manière très simplifiée notre représentation du « système oléagineux européen ». On distingue trois grandes « colonnes ». La colonne centrale, celle du système proprement dit, représente les flux de matières, de la production des semences jusqu'à la consommation des produits issus des oléagineux. C'est une représentation par fonction, c'est-à-dire que derrière chacune d'elles se trouvent des acteurs, certains d'entre eux pouvant exercer plusieurs fonctions. Les deux traits qui entourent cette colonne séparent le système proprement dit de son environnement. Celui-ci comporte des compartiments qui influent plus ou moins directement sur ces flux de matières et qui vont, entre autres, contribuer à définir la compétitivité des oléagineux métropolitains. On trouve, sur la droite, les grandes cultures autres que les oléagineux qui sont en concurrence avec eux dans les assolements (fonction production oléagineux) mais aussi pour l'alimentation du bétail (fonction production d'élevage). On trouve aussi les autres matières premières qui sont en concurrence avec les oléagineux métropolitains, qu'elles proviennent de végétaux tropicaux (huile de palme...), de produits animaux (suif...) ou encore de produits de synthèse industriels (acides aminés...). On notera que des cases correspondant à certaines des fonctions de la colonne centrale débordent en pointillé sur cette partie droite du schéma. Cela représente le fait que ces fonctions portent sur ou utilisent d'autres matières que les oléagineux métropolitains. Par exemple, la fonction « approvisionnement » fournit les intrants pour toutes les cultures, ou encore les industries utilisent d'autres matières premières... On trouve, sur la gauche, d'autres compartiments qui font également partie de l'environnement du système, comme la recherche scientifique (agronomique, génétique, industrielle...), l'élaboration et la diffusion des conseils (conseils aux agriculteurs mais aussi aux industriels, aux consommateurs...), les actions professionnelles et syndicales (actions, syndicales ou non, menées par les collectifs de la profession agricole, et des autres professions qui travaillent les oléagineux). On trouve également, sur ce côté gauche de l'environnement du système, les marchés (des oléagineux, des co-produits et autres produits de substitution), les politiques (générales, agricoles, fiscales...) et leurs instruments d'application comme les réglementations (générales et plus particulièrement dans les domaines de la santé, de l'environnement, de la biovigilance), les barrières (tarifaires ou non tarifaires), les aides (paiements compensatoires...). Une place particulière a été donnée aux pays de l'Europe centrale et orientale (PECO), qui sont à l'heure actuelle hors de l'Union européenne, mais dont l'intégration proche aura des conséquences sur le secteur des oléagineux. Enfin, nous avons tenu à ne pas oublier les attentes ou demandes des individus de nos sociétés, qu'elles concernent leur dimension de citoyen ou de consommateur. En effet, celles-ci pèsent, plus ou moins fortement, aussi bien sur les exigences de qualité des produits, de sécurité de l'alimentation, de protection de l'environnement que sur la conception des politiques. Cet ensemble est regroupé dans un compartiment de l'environnement du système intitulé « demande sociale ». Bien qu'étant conscient que cette « métaphore » empruntée au langage économique soit objet de controverses dans le champ de la sociologie, nous l'avons conservée puisque son contenu était clair pour le groupe de travail. Nous avons analysé les flux de matière au sein du système proprement dit. Mais, le fonctionnement du système prend en compte d'autres flux comme les flux d'information , les flux financiers et d'énergie. La description du système : les processus et les variables d'état Chacun des compartiments de cette représentation graphique a fait l'objet d'une description à travers les traits apparus, tant au groupe de référence qu'aux experts consultés, comme les plus significatifs de la situation actuelle, ceux pour lesquels une modification dans le futur aurait, à leur avis, de fortes répercussions sur le système « oléagineux » français et européen. Ces traits concernent essentiellement le fonctionnement du système, il s'agit des processus, chacun se résumant sous la forme d'une phrase, par exemple « L'outil industriel de trituration pousse la filière vers une production de masse » ou « Les contrôles sanitaires s'accroissent pour l'ensemble de la filière aliment du bétail. Cela entraîne une augmentation des coûts, une nécessité accrue de traçabilité, des échanges continus entre fournisseurs et utilisateurs, des systèmes de gestion de l'information adaptés. ». Nous avons retenu environ cinq cents processus. Cette description dynamique a été complétée par une description quantitative des compartiments du système à travers des variables d'état comme le nombre d'hectares des différentes cultures oléagineuses, les volumes de production de graines, d'huiles, de tourteaux, les capacités de trituration des industries, la consommation de lipides à destination alimentaire et non alimentaire, etc. Processus et variables d'état utilisés pour décrire les compartiments du système et leurs relations annoncent le choix des hypothèses qui serviront de matière première à la construction des microscénarios. L'élaboration des hypothèses L'élaboration des hypothèses marque le début de la phase d'anticipation proprement dite, donc de la réflexion prospective. Pour les processus que le groupe de référence a jugés les plus importants, des hypothèses de poursuite, d'accélération, de régression ou de rupture ont été élaborées. Mais, comme l'exercice de prospective ne doit pas se limiter à une prolongation du passé-présent, le groupe a aussi imaginé des processus nouveaux à partir desquels ont été élaborées d'autres hypothèses de rupture. Pour en savoir plus sur le passage des processus aux hypothèses voir la deuxième partie de l'article de Sebillotte M. et Sebillotte C. dans ce même numéro. Les cent cinq hypothèses élaborées couvrent les différents compartiments du système oléagineux. Chacune de ces hypothèses agira dans notre travail de deux manières : soit elle se produira, soit elle ne se produira pas. Mais il y a une autre catégorie d'hypothèses : les « grandes hypothèses ». Elles concernent les éléments qui sont estimés comme ne devant pas évoluer de manière significative d'ici à l'horizon de la prospective (2010-2015). Parmi ces grandes hypothèses que nous ne remettrons pas en cause jusqu'à l'horizon de la prospective, nous avons admis, par exemple, que « les contraintes environnementales s'exerceront de plus en plus » ou que « la croissance démographique se poursuivra ». Plus en détail : la construction de microscénarios. L'exemple de l'alimentation animale La construction des microscénarios par l'analyse de « processus-hypothèses-agrégats » 5 Cent cinq hypothèses sont à l'origine de l'élaboration des microscénarios. Ces hypothèses et leurs relations constituent, pour partie, le mode de mise en dynamique du système oléagineux décrit dans une étape précédente du travail. Les microscénarios se fondent sur l'analyse des relations que ces cent cinq hypothèses ont entre elles, chaque hypothèse pouvant, si elle se réalise, renforcer (+) ou réduire (-) les possibilités de réalisation des autres hypothèses retenues. Une hypothèse, formulée en général de manière positive, est susceptible de se réaliser ou de ne pas se réaliser. Nous sommes dans une logique « oui-non », et, précisément, il s'agit bien de voir quelles sont les influences sur le système « oléagineux » d'une hypothèse « a » si elle se réalise ou, au contraire, si elle ne se réalise pas. Quant aux relations entre hypothèses, prises deux à deux, chaque relation a été analysée par au moins six membres du groupe de référence et assortie d'un commentaire éclairant les raisons du choix effectué. La confrontation des points de vue, parfois divergents, a ainsi permis de clarifier l'interprétation des hypothèses, d'identifier les éventuelles hypothèses implicites associées à chaque relation. Les influences d'une hypothèse sur les autres ont été raisonnées dans le contexte des années 1998-2000 pour toutes les caractéristiques générales qui ont été pour partie explicitées dans les grandes hypothèses et complétées par les données de cadrage du système oléagineux. Les microscénarios qui sont élaborés à partir de ces influences dépendent donc de ce cadre général 6. La matrice de relations entre hypothèses correspond de fait à un graphique global de relations entre hypothèses. Nous mettons alors en évidence des groupes d'hypothèses porteurs de sens (ce qu'on appelle des « agrégats » d'hypothèses) que nous constituons en tenant compte de l'intensité des relations entre hypothèses. En nous inspirant des prospectives INRA-DADP sur les semences et les protéines, un index décrivant l'intensité des liens entre les hypothèses prises deux à deux a été calculé. Les relations entre hypothèses pour lesquelles l'index est supérieur à un certain seuil sont mises en évidence, des agrégats d'hypothèses plus reliées entre elles qu'avec les autres se distinguent au sein du graphique global 7. L'outil utilisé est un logiciel qui donne une visualisation du graphique de relations entre hypothèses sous la forme d'agrégats d'hypothèses. Ce logiciel tient compte de l'intensité des relations entre les hypothèses mais pas de leurs signes. Ces agrégats ont été ensuite traduits en microscénarios. Un microscénario est un récit qui se tisse avec comme matière première les hypothèses d'un agrégat et leurs relations ; le préfixe « micro » est utilisé pour indiquer que le microscénario n'aborde pas tous les problèmes du système en même temps mais une fraction, dont la complexité nécessite une séparation du reste pour un meilleur traitement. Se focaliser sur un problème sans perdre de vue l'esprit systémique de la démarche correspond à l'application de la « quasi-décomposabilité » de Simon (1991) : on découpe un « espace » pour lequel il est possible et nécessaire de s'entendre suffisamment sur les finalités poursuivies. Pour élaborer les microscénarios, il faut d'abord interpréter chaque agrégat en reportant dans un graphique les relations directes entre les hypothèses qu'il regroupe, avec le sens de chacune et le signe retenu dans la matrice. À partir de ce graphique on cherche le thème d'un récit. Si l'élaboration des agrégats d'hypothèses repose sur un traitement de type mathématique, le prospectiviste retrouve sa liberté en choisissant le moteur de l'agrégat et en formulant le récit du microscénario. Nous choisissons, en effet, l'hypothèse ou le groupe d'hypothèses qui apparaît capable de structurer le récit qui constituera le microscénario et dont la réalisation (ou la non-réalisation) déclenchera la dynamique du récit. Cette hypothèse (ou ce groupe d'hypothèses) est le moteur du groupe de microscénarios issus de chaque agrégat. L'examen des différents moteurs retenus montre qu'il s'agit soit des stratégies ou des comportements d'une catégorie d'acteurs (entreprises, consommateurs...), soit de phénomènes correspondant à des ruptures dans la dynamique du système (évolution des recommandations nutritionnelles, évolutions des rendements...). L'étape suivante est de faire jouer ce moteur dans un sens (positif) puis dans le sens opposé (négatif) de façon dynamique avec les autres hypothèses de l'agrégat et concevoir un récit pour chacune des deux situations qui constitueront les deux microscénarios. Dans certains cas, il y a plus d'une hypothèse motrice par agrégat. Nous pouvons ainsi avoir différentes combinaisons de moteurs, selon les hypothèses que nous avons décidé « d'activer », ce qui peut donner lieu à plus de deux microscénarios par agrégat. Cette même démarche analytique a été appliquée aux sept « agrégats » qui ont été constitués et ont donné lieu à trente-quatre microscénarios et variantes, présentés par Sebillotte C., Messéan A. et Ruck L. dans un autre article de ce numéro. « L'évolution des modèles d'alimentation animale » : la traduction d'un agrégat en microscénarios À titre d'exemple, montrons comment ont été construits les récits du groupe 4 de microscénarios « L'évolution des modèles d'alimentation animale ». Ces microscénarios sont élaborés à partir d'un agrégat qui contient quatorze hypothèses : - Quatre d'entre elles concernent les matières premières utilisées par l'industrie de l'aliment du bétail et par l'alimentation animale (code des hypothèses Industrie d'Aliments du Bétail : IAB) : * IAB1. En Asie, des sources locales de matière première comme les sous-produits du riz, les tourteaux de coton, de manioc enrichi en protéines, etc., concurrencent le modèle maïs-soja pour l'alimentation animale. * IAB2. En UE le fabricant d'aliment du bétail continue à utiliser préférentiellement le soja pour son rapport qualité nutritionnelle-prix. * IAB3. En UE, l'usage d'enzymes en alimentation animale se généralise. * IAB4. En UE et dans le monde, les acides aminés industriels sont de plus en plus utilisés en alimentation animale, indépendamment des fluctuations du prix du tourteau de soja (même si le prix du tourteau de soja a de l'influence). - Une porte sur l'industrie de la trituration (code des hypothèses Industrie de TRituration : ITR) : * ITR1. L'industrie européenne de la trituration se préoccupera plus des besoins des fabricants d'aliments du bétail et donc de la qualité des tourteaux. - Deux autres portent sur les marchés de matières premières en alimentation animale (code des hypothèses Matières premières pour Aliment Bétail : MAB) : * MAB1. La demande de matières premières riches en protéines et d'aliments composés industriels augmentera dans la plupart des pays, en particulier la Chine, l'Asie de l'Est et l'Amérique latine, du fait de la forte augmentation de la production de viande blanche. * MAB2. Les mouvements internationaux de PSC (Produits de substitution de céréales) se réduit. - Quatre hypothèses concernent les modèles de production animale (code des hypothèses Production d'ÉLevage : PEL) : * PEL1. Au niveau mondial, à moyen terme, les productions animales s'implanteront en zone de consommation (coût, logistique, demande des consommateurs, produits animaux qui voyagent peu...). * PEL2. Les productions animales utiliseront de plus en plus de sources de protéines concentrées, tout particulièrement de tourteau de soja. * PEL3. Les éleveurs européens trouvent un intérêt économique croissant à l'utilisation en alimentation animale de leurs propres graines oléagineuses. * PEL4. Malgré ses limites, un modèle blé-pois-colza d'alimentation animale se développe en UE. - Enfin, trois hypothèses portent sur des résultats de recherche sur la qualité des matières premières destinées à l'alimentation animale (code des hypothèses RECherche : REC) : * REC1. L'amélioration du transfert de l'azote de la plante de colza vers ses graines permet d'augmenter le taux de protéines des graines... * REC2. Des nouvelles variétés de maïs, plus riches en énergie et en protéines de qualité pour l'alimentation animale sont disponibles. * REC3. À moyen terme, la recherche sur soja accroît le différentiel de qualité entre les tourteaux de soja et les tourteaux de colza et de tournesol. La tendance à l'augmentation du taux d'incorporation de céréales dans les aliments pour animaux entraînant une utilisation croissante de sources de protéines concentrées, le déficit de matières riches en protéines dans l'Union européenne et les sources possibles d'approvisionnement de ces protéines nous ont guidé dans le choix des hypothèses motrices de cet agrégat. Dans cet ensemble d'hypothèses qui concernent pour l'essentiel les aliments du bétail, la rupture la plus forte semble bien porter sur la question de la concentration des sources de protéines et sur le degré d'intensification des élevages. Aussi, décide-t-on que le moteur de l'agrégat sera l'hypothèse PEL2 « Les productions animales utiliseront de plus en plus de sources de protéines concentrées (aussi bien pour les monogastriques que pour les ruminants, dans ce dernier cas en substitution aux fourrages traditionnels), tout particulièrement du tourteau de soja ». Cette hypothèse a suffisamment d'influence sur les autres pour les activer, et ainsi mettre en route le récit, mais elle est aussi suffisamment dépendante pour qu'il existe des leviers pour agir sur elle. Cependant, ce moteur agit en association avec l'un ou l'autre des deux moteurs auxiliaires suivants : - soit l'hypothèse IAB2 : « En UE, le fabricant d'aliment du bétail continue à utiliser préférentiellement le soja pour son rapport qualité nutritionnelle-prix » ; - soit l'hypothèse IAB4 : « En UE et dans le monde, les acides aminés industriels sont de plus en plus utilisés en alimentation animale, indépendamment des fluctuations du prix du tourteau de soja (même si le prix du tourteau de soja a de l'influence). » Le moteur principal, quand il ne s'active pas, permet de contrer les tendances actuelles d'augmentation de consommation de matières riches en protéines. Les moteurs auxiliaires permettent, dans le cas d'une poursuite ou non de ces tendances, de faire jouer la question des sources d'approvisionnement de ces protéines sur les autres hypothèses de l'agrégat (schéma 2). On aurait pu aussi opter pour d'autres hypothèses comme moteur principal, par exemple IAB1 et/ou MAB1 qui, d'une certaine manière, opposent les systèmes d'alimentation animale des pays en développement à ceux des autres régions, mais à bien y regarder elles correspondent plutôt à des sous-ensembles des microscénarios que l'on peut envisager à partir du choix du moteur PEL2. Trois microscénarios (schéma 3), ont été construits à partir des moteurs mentionnés ci-dessus selon qu'ils sont activés ou non (tableau). Examinons-les successivement : Microscénario msc 4.1 : modèle soja dominant Dans ce microscénario, l'objectif essentiel des productions animales est de maintenir des coûts de production aussi bas que possible par la recherche d'indices de consommation de plus en plus faibles et de durées d'engraissement des animaux aussi courtes que possible. La production laitière est, quant à elle, de plus en plus intensive et, pour atteindre de très hauts rendements laitiers, le recours aux compléments protéiques pour vaches laitières (aliments composés ou tourteaux en l'état) se généralise. La « qualité des produits » en tant que telle n'est pas un objectif significatif. Pour satisfaire les besoins de plus en plus élevés des animaux (énergie, acides aminés digestibles, etc.), il faut incorporer, ou utiliser en l'état, des matières premières de plus en plus concentrées en protéines et en énergie. Les matières premières ayant ces caractéristiques de composition (en particulier une teneur en protéine supérieure à 45 %) sont pratiquement limitées à trois produits (hors le tourteau d'arachide devenu marginal à cause des risques de présence d'aflatoxines) : les farines de poisson (65 à 72 % de protéines), les farines de viande (50 à 60 %) et le tourteau de soja (44 à 48 %). Les farines de poisson étant devenues beaucoup trop chères pour les aliments composés classiques (porcs et volailles) en raison de la très forte demande mondiale (notamment asiatique) pour les aliments pour poissons d'élevage, et les farines de viande interdites dorénavant en UE (et probablement de façon beaucoup plus large dans le monde par la suite), la demande ne peut que se reporter sur le tourteau de soja. Dans ce cas, c'est le moteur principal qui s'active et qui renforce l'un des deux moteurs auxiliaires : les productions animales utilisent de plus en plus de sources de protéines concentrées sous forme de tourteaux de soja (moteur principal PEL2+) que les fabricants d'aliment du bétail incorporeront préférentiellement pour ses qualités nutritionnelles, n'utilisant les tourteaux de colza et de tournesol, et le pois que dans certaines limites et certaines conditions de prix (moteur auxiliaire IAB2+). Cette position des fabricants d'aliments du bétail est renforcée par les travaux de recherche sur le soja, en particulier par les grandes multinationales des semences, travaux qui accroissent le différentiel de qualité avec les autres tourteaux (REC3 agit positivement sur IAB2). Cette amélioration de la qualité du tourteau de soja, à la fois renforce et est renforcée par l'utilisation de sources de protéines concentrées en alimentation animale (REC3 agit positivement sur PEL2 et vice-versa) (schéma 4). Ce modèle d'alimentation, fondé sur le soja, qui prolonge la tendance actuelle et accentue la dépendance protéique de l'UE, laisse peu (ou pas) de place à d'autres possibilités, telles que le développement d'un modèle blé-pois-colza (PEL2 agit négativement sur PEL4). D'ailleurs, la préférence des fabricants d'aliment du bétail vis-à-vis du soja ne contribue pas à développer un tel modèle d'alimentation animale blé-pois-colza (IAB2 agit négativement sur PEL4) dont le non- développement ne pousse pas, en retour, à un changement d'attitude des fabricants d'aliment du bétail qui continuent à préférer le soja aux autres sources de protéine (PEL4, affaiblie, n'arrive pas à exercer son influence négative sur IAB2) (schéma 5). Par ailleurs, le moteur PEL2 agit négativement, et sur l'usage à la ferme de graines produites sur les exploitations européennes (PEL3) et sur l'utilisation de sources locales pour l'alimentation du bétail en Asie (IAB1). De plus, de manière indirecte, en contrant le développement du modèle blé-pois-colza d'alimentation animale (PEL4), l'utilisation de sources de protéines de plus en plus concentrées (PEL2) bloque aussi l'augmentation de l'usage des graines produites à la ferme par les éleveurs-agriculteurs (PEL3) et l'amélioration de la qualité des sources locales par introduction de modifications dans le processus de trituration (ITR1) ou par une amélioration génétique (REC1) ou, enfin, à travers l'ajout d'enzymes pour améliorer la digestibilité des sources locales (IAB3). Ainsi, PEL4 en ne se produisant pas, contribue à la non-réalisation des hypothèses PEL3, ITR1, REC1 et IAB3 avec lesquelles elle a des liens positifs. La disponibilité de variétés de maïs plus riches en énergie et en protéines de qualité (REC2) permettrait d'utiliser en complément, dans les aliments composés qui utilisent déjà du maïs, des sources protéiques moins concentrées en protéine et énergie qu'avec le maïs actuel et donc de substituer partiellement au soja des tourteaux de colza, de tournesol et des protéagineux. Cependant, on doit noter que dans le contexte européen actuel où on utilise beaucoup plus de blé (plus riche en protéine que le maïs, mais moins énergétique) que de maïs, une substitution du blé par du maïs (si la teneur en protéine de ces nouvelles variétés reste inférieure à celle du blé) se traduirait par un besoin de complémentation supérieur en protéine et donc probablement par plus de soja dans les formules. Ce microscénario, applicable à l'Europe, correspondrait à un modèle dominant mondial avec une demande accrue de matières premières riches en protéines et d'aliments composés industriels dans la plupart des pays, en particulier la Chine, l'Asie de l'Est et l'Amérique latine, du fait de la forte augmentation de la production de viande blanche, à la réserve près d'une volonté de valoriser les matières premières dont plusieurs de ces pays disposent (sous-produits du riz, tourteaux de coton, manioc enrichi en protéines...) (PEL2 désactive IAB1 à travers une influence négative, ce qui permet à MAB1 de s'exprimer). Ces produits semblent toutefois beaucoup plus utilisables dans le cas de développement d'élevages de porcs ou de ruminants que de volailles de chair pour lesquelles le soja est plus difficilement substituable en raison des taux protéiques élevés imposés par la génétique de ces animaux. Par ailleurs, la disponibilité de nouveaux maïs plus riches en énergie et en protéines de qualité pourrait atténuer l'augmentation de la demande de ces pays en matières riches en protéines pour l'alimentation animale (REC2 agit négativement sur MAB1) (schéma 6). Après cet aperçu de la construction d'un micro-scénario à travers le jeu des hypothèses de l'agrégat, examinons plus rapidement les deux autres microscénarios du groupe 4. En effet, à la différence du cas précédent, pour alléger la présentation, le récit des deux microscénarios suivants n'est pas accompagné des graphiques de relations entre hypothèses illustrant chaque étape de sa construction. En revanche, au sein du récit, chacune des hypothèses constitutives de l'agrégat, déjà présentées, est toujours identifiée par son code dans le texte de ces deux microscénarios. Microscénario msc 4.2 : modèle acides aminés industriels Dans ce cas, le moteur principal (PEL2+) s'active et renforce l'autre moteur auxiliaire (IAB4+) : « Les productions animales utilisent aussi de plus en plus de matières premières concentrées, notamment en substitution des fourrages et des aliments grossiers », mais « une source s'ajoute, voire se substitue partiellement au soja sous la forme d'acides aminés industriels ». Bien que le moteur principal soit activé et qu'il y ait un lien positif entre lui et la préférence des fabricants d'aliments du bétail pour le soja (IAB2), on décide de ne pas activer ce moteur auxiliaire qui est, de surcroît, affaibli par l'influence négative qu'exerce sur lui l'usage croissant des acides aminées industriels dans l'alimentation animale (IAB4) (schéma 7). Les apports d'acides aminés industriels permettent de compenser les déficiences en acides aminés indispensables de certains produits (cas notamment du tourteau de tournesol) et surtout de diminuer les taux protéiques des rations en utilisant plus de céréales, de matières riches en énergie ou des protéines moins concentrées. Ainsi, pour une formule « poulet de chair finition » au lieu d'imposer une contrainte de protéine à 20 % (ce qui oblige pratiquement à utiliser du soja) il est possible de baisser sensiblement cette contrainte protéique si on est sûr que les besoins en lysine, méthionine, thréonine et tryptophane sont couverts par des acides aminés industriels à haute disponibilité. Globalement, en UE, ce modèle recourant largement aux acides aminés industriels aurait un effet très favorable en diminuant la dépendance européenne en tourteau de soja, mais probablement surtout par une augmentation des quantités de céréales utilisées dans les aliments composés et, plus marginalement, par des substitutions d'autres tourteaux et de protéagineux au soja. Les acides aminés industriels dans les rations pourraient donc, soit venir en complément des sources locales leur permettant de remplacer le soja (céréales avec pois, colza et acides aminés), soit remplacer partialement le soja (céréales avec soja et acides aminés), voire s'y substituer. L'utilisation d'enzymes (IAB3) a toute sa place dans ce modèle « acides aminés industriels » : elles permettent d'améliorer la digestibilité de certaines matières premières (céréales, tourteaux métropolitains, protéagineux) et de la rapprocher de celle du tourteau de soja. Dans ce microscénario, l'usage, en alimentation animale, de graines produites à la ferme (PEL3) est favorisé par l'usage croissant des acides aminés industriels (IAB4) et par un usage généralisé d'enzymes (IAB3). La généralisation d'un modèle basée sur l'utilisation de sources de protéines concentrées pour l'alimentation des animaux (PEL2) n'encourage pas directement la valorisation des sources locales de protéines (IAB1) dans différentes régions du monde. Cependant, la demande accrue de matières premières riches en protéines et d'aliments composés industriels dans la plupart des pays, en particulier en Chine, en Asie du Sud-Est et en Amérique latine, du fait de la forte augmentation de la production de viande blanche (MAB1), encouragerait, d'une part, l'usage des acides aminés industriels et, d'autre part, la valorisation des matières premières dont plusieurs de ces pays disposent (sous-produits du riz, tourteau de coton, manioc enrichi en protéines) (IAB1) ce qui renforcerait encore l'utilisation d'acides aminés industriels (IAB4) et contribuerait à généraliser leur utilisation dans le monde. Ce microscénario suppose probablement une attitude plus offensive des industries des acides aminés industriels. C'est ce qui semble devoir se dessiner avec, en particulier, les très forts investissements dans le monde en ce qui concerne la lysine et le développement d'une plus grande concurrence entre les quelques firmes qui contrôlent ces marchés mondiaux. Cela s'est déjà traduit par des baisses importantes de prix pour les utilisateurs, baisses qui, avec les progrès des technologies (en particulier des biotechnologies) et la production de masse, devraient pouvoir se poursuivre... Cependant, ces industriels restent confrontés au risque de voir se développer de nouvelles variétés de plantes très fortement enrichies en tout ou partie de ces acides aminés. Compte tenu de son poids dans l'alimentation animale au niveau mondial, c'est bien évidemment une évolution de la composition du maïs qui aurait les plus fortes conséquences sur la demande de ces acides aminés industriels. La baisse de prix induite pourrait être très forte si ces nouveaux maïs étaient commercialisés au même prix que l'ancien. À titre indicatif, les 420 millions de tonnes de maïs utilisées en alimentation animale avec la composition actuelle (2,5 g de lysine par kilo de produit) représentent environ 1 million de tonnes de lysine pure soit deux fois la production industrielle mondiale actuelle (environ 450 000 tonnes). Pour le tourteau de soja actuel, l'apport des 109 millions de tonnes avec 29 g de lysine par kg de produit est de 3,1 millions de tonnes. La disponibilité de nouvelles variétés de maïs plus riches en énergie et en protéines de qualité pour l'alimentation animale (REC2) aurait donc une influence négative sur l'utilisation croissante de sources de protéine concentrées (PEL2) et sur l'augmentation de la demande de matières premières riches en protéines pour les animaux dans la plus part des pays (MAB1), ce qui n'encouragerait pas l'utilisation des acides aminés industriels en alimentation animale (IAB4). En revanche, l'influence directe de la disponibilité de variétés de maïs enrichies en énergie et en protéines de qualité (REC2) est moins évidente. En effet, si ces nouvelles variétés peuvent décourager l'augmentation de l'utilisation des acides aminés industriels, elles pourraient aussi permettre le développement d'un modèle maïs avec des acides aminés, déplaçant le soja. Cela explique le signe positif/négatif retenu pour l'influence que la disponibilité de ces nouvelles variétés de maïs aurait sur la généralisation de l'utilisation des acides aminés industriels. Ce microscénario devrait être encouragé dans le cadre d'une politique de meilleur respect de l'environnement et de diminution des rejets d'azote des élevages. La possibilité de recourir économiquement aux acides aminés industriels permet de mieux ajuster les apports d'acides aminés digestibles aux besoins réels des animaux et donc de diminuer le niveau total de protéines dans les rations (et donc dans les rejets). Ainsi, ce microscénario constitue une voie intermédiaire qui peut encourager en Europe « le modèle blé-pois-colza » (plus généralement blé avec des oléoprotéagineux) et permettre une utilisation accrue de tourteaux d'oléagineux métropolitains et d'autres sources oléoprotéagineuses européennes comme l'indique d'ailleurs l'influence positive de l'utilisation des acides aminés industriels (IAB4) sur le développement de ce modèle (PEL4), et cela malgré l'influence négative qu'exerce le moteur principal sur le développement de ce modèle. Microscénario msc 4.3 : modèle sources locales Le souci d'authenticité des consommateurs européens qui entraîne une renationalisation des marchés (hypothèse extérieure à l'agrégat) influence cet agrégat en encourageant le développement de modèles d'élevage moins intensifs pour les animaux. C'est dans ce contexte que le moteur principal (PEL2-) ne s'enclenche pas. Il y a un donc un ralentissement (voire un arrêt) de l'évolution actuelle d'utilisation croissante de matières premières concentrées en protéines. Si le moteur principal n'est pas activé, les deux moteurs auxiliaires qui en dépendent avec un lien positif ne s'activeront pas : sans utilisation croissante de sources de protéines concentrées en alimentation animale (PEL2) le soja n'est pas l'objet des préférences des fabricants d'aliment du bétail (IAB2-) et il n'y a pas d'augmentation forte de l'utilisation des acides aminés industriels dans l'alimentation des animaux (IAB4-). Cette non-activation de PEL2 et d'IAB2 permet le développement des modèles d'alimentation animale qui utilisent des sources locales, comme par exemple celui fondé sur l'utilisation de blé, pois et colza (PEL4), nouveaux modèles qui visent à valoriser au mieux les protéines « locales » (schéma 8). Ces modèles permettent d'abord une meilleure utilisation de l'espace et des ressources en herbe pour les ruminants. Pour les monogastriques, les animaux étant soumis à des durées d'engraissement plus longues et des indices de consommations plus faibles étant acceptés (de façon, entre autres, à mieux respecter le bien-être animal), les aliments composés n'ont plus besoin de concentrations protéiques et énergétiques aussi élevées. Cela permet une utilisation accrue des oléoprotéagineux européens (colza, tournesol, pois, féverole, lupin), des fourrages (luzerne, fourrage déshydraté, prairie...) et du soja produit localement. La conjugaison d'autres facteurs concourt à favoriser ces modèles, en affaiblissant la préférence des fabricants d'aliment du bétail pour le soja (IAB2) : - l'amélioration du transfert de l'azote de la plante de colza vers ses graines qui permettrait d'augmenter leur taux de protéines (REC1) et donc la qualité des tourteaux ; - le souci des triturateurs de se préoccuper plus des besoins des fabricants d'aliments du bétail (ITR1) ; - l'apparition de nouvelles variétés de maïs plus riches en énergie et en protéines pour l'alimentation animale (REC2). Dans ce modèle, l'intérêt économique de l'utilisation par les éleveurs des graines oléagineuses à la ferme (entre autres de celles qu'ils seraient susceptibles de produire) devient croissant (PEL3), même si elle reste minoritaire par rapport à l'utilisation d'aliments composés des tourteaux. La disponibilité de nouvelles variétés de colza, de tournesol et de soja qui permettent de mieux valoriser, en alimentation animale, les graines sans avoir recours à un traitement technologique spécifique, favorise une utilisation à la ferme, la rendant aussi performante que celle obtenue dans la fabrication industrielle des aliments du bétail. Par ailleurs, l'utilisation directe des graines à la ferme pour nourrir les animaux entre en concurrence avec les activités de valorisation de ces produits, entre autres, par les organismes de collecte et les fabricants d'aliments du bétail, car la matière première utilisée directement ne rentre plus dans le circuit de transformation (l'industriel ne peut pas bénéficier de la valeur ajoutée). Mais, analysant la situation à la lumière des contraintes croissantes en matière de sécurité sanitaire des aliments du bétail, le passage par le circuit industriel pourrait devenir nécessaire pour garantir que la matière première réponde aux normes sanitaires (absence de micro-organismes, de mycotoxines...) ce qui demanderait une complémentarité entre l'agriculteur, l'éleveur et le circuit industriel (organismes de collecte, fabricants d'aliment). D'autant plus que l'hypothèse (extérieur à l'agrégat) « sous la pression des consommateurs la réglementation européenne généralise l'interdiction de l'utilisation des matières premières d'origine animale en alimentation animale et impose que les animaux soient nourris avec des produits végétaux qui pourraient être acceptés pour l'alimentation humaine » influence cet agrégat. Authenticité et sécurité sanitaire vont de paire dans ce microscénario. Par ailleurs, l'utilisation d'enzymes (IAB3) dans ce modèle blé-pois-colza se généralise pour améliorer la digestibilité de certaines matières premières végétales naturellement moins adéquates pour certaines espèces animales. Dans ce microscénario, l'hypothèse concernant l'utilisation croissante, en Asie, de matières premières locales (IAB1) ne subit plus l'influence négative de la prééminence du modèle à base de sources de protéines concentrées (PEL2) ce qui entraîne, à l'image de ce qui se fait en UE, que l'Asie et d'autres régions du monde développent des modèles d'alimentation animale valorisant les sources locales : le modèle intensif maïs-soja est contrecarré. Dans un premier temps, ce phénomène entraîne une diminution de la demande de matières riches en protéine dans différentes régions du monde (MAB1). Cependant, le souci des consommateurs de disposer de produits authentiques, liés au territoire et, probablement, dans une moindre mesure, les coûts élevés du transport favorisent l'installation des productions animales dans les zones de consommation (PEL1). Ainsi, dans différentes régions du monde, il y a augmentation de la demande de protéines pour alimenter les animaux et les sources locales deviennent insuffisantes pour assurer l'approvisionnement en protéines pour les animaux. De cette manière, dans un deuxième temps, la demande de matières riches en protéines pourrait augmenter dans la plus part des pays, y compris ceux d'Asie et d'Amérique latine. L'augmentation de l'utilisation des sources locales a, également, un effet positif sur la diminution des mouvements de PSC (produits de substitution des céréales) (MAB2), chaque pays consommant localement plus de matières premières à destination des productions animales locales. Dans le cas de l'UE cette diminution d'importations de PSC encourage l'utilisation du blé dans l'alimentation animale (modèle blé-pois-colza). L'utilisation d'enzymes pour améliorer la digestibilité de certaines matières premières est ici doublement encouragée par la diminution des mouvements des PSC et par le développement du modèle d'alimentation animale blé-pois-colza. Les hypothèses de ce microscénario entraînent une augmentation des surfaces des cultures oléoprotéagineuses en Europe et dans les PECO. Ce développement des cultures oléoprotéagineuses entraîne des situations de concurrence avec les céréales mais aussi de ces cultures entre elles (colza versus pois ou féverole dans le nord ; tournesol versus soja ou lupin dans le sud). La préférence pour des sources protéiques locales (moins concentrées en protéines) au détriment d'autres sources plus concentrées (soja importé, acides aminés industriels) entraîne une baisse des utilisations de protéines en Europe et une désintensification et/ou une baisse de la production de viande. Pour se réaliser, ce microscénario suppose ainsi, ou qu'il existe aux frontières de l'UE certaines protections douanières contre les importations de denrées animales à bon marché et que l'UE soit prête à renoncer, pratiquement, à sa politique exportatrice de produits animaux sur des marchés de masse, ou bien que le consommateur de l'UE soit prêt à payer sa nourriture nettement plus cher que celle disponible sur les marchés mondiaux de façon à avoir une garantie de « qualité » et de sécurité. Dans ce microscénario, chaque animal en production, considéré de manière individuelle émet plus de rejets dans l'environnement qu'un animal en production dans un modèle maïs-soja ou maïs-soja avec acides aminés industriels. En revanche, à l'unité de surface le modèle proposé dans ce microscénario peut-être considéré comme le moins polluant, car moins intensif. Cependant pour parler plus avant de pollution il faudrait analyser le problème de manière globale (aspects agricoles, industriels...) et ne pas seulement regarder les rejets des animaux. Une variante pourrait être décrite dans le cadre de ce microscénario « sources locales » : celle d'une production de viande intensive avec des sources locales. Cette possibilité est en train d'être envisagée et quantifiée (de la même manière que les autres situations) dans le cadre de la valorisation de la prospective avec le groupe recherche oléagineux INRA. Encadré La compétitivité des oléagineux L'approche de la compétitivité pour les oléagineux que nous proposons dans cette prospective se veut systémique et qualitative. Nous avons défini la compétitivité des oléagineux comme leur capacité de rester en concurrence avec les autres cultures ou matières premières ou produits transformés par lesquels ils peuvent être substitués. Notre objectif n'est pas de juger la compétitivité des oléagineux dans l'absolu mais au sein d'un micro-scénario dans lequel interviennent plusieurs facteurs que sont les hypothèses internes et externes au microscénario qui concourent à décrire un futur possible engageant différents compartiments du système. Il s'agit d'une compétitivité relative au micro-scénario mais avec une approche systémique du « système oléagineux ». Notes : * SYStème-Processus-Agrégats d'Hypothèses-Micro-scénarios-Macroscénarios. 1 Précédemment responsable de la prospective et de la socio-économie à la direction scientifique du Centre Technique Interprofessionnel des Oléagineux Métropolitains (CETIOM). 2 Sebillotte C., Ruck L., Messéan A., 2002. Prospective compétitivité des oléagineux dans l'avenir, Cetiom, Paris. Voir dans ce même numéro, l'article de Sebillotte C., Messéan A., Ruck L., à propos de la Prospective compétitivité des oléagineux dans l'avenir. 3 Conçue et développée par Michel Sebillotte au sein de la DADP. Voir dans ce même numéro « Recherche finalisée, organisation et prospective. La méthode prospective SYSPAHMM », M. et C. Sebillotte. 4 Groupe de référence : formé de 18 personnes de différentes disciplines et de différents métiers, concernées par les oléagineux, il a participé à toutes les étapes du travail. En son sein, un noyau permanent a assuré l'animation et la coordination ainsi que la production des travaux et l'application des orientations méthodologiques. 5 Cette analyse fait partie de la méthode SYSPAHMM. 6 Voir, dans ce même numéro, l'article de Messéan et al. à propos des macroscénarios. 7 Cette méthode s'apparente en fait aux méthodes de type « nuées dynamiques ». CONCLUSION\nBIBLIOGRAPHIE SEBILLOTTE C, RUCK L, MESSEAN A (2002). Prospective compétitivité des oléagineux dans l'avenir. CETIOM, Paris. MESSEAN A, LECUR H, SEBILLOTTE M (2001). Prospective : les protéines végétales et animales : enjeux de société et défis pour l'agriculture et la recherche. Série Bilan et Prospectives. Éditions INRA, Paris. SEBILLOTTE M (1998). Prospective : avenir du secteur semencier. Répercussions pour la recheche. Série Bilan et Prospectives. Éditions INRA, Paris. GODET M (1997). Manuel de Prospective stratégique. Tome 2 : L'art et la méthode. Éditions Dunod, Paris. SEBILLOTTE M (1996). Les mondes de l'agriculture. Une recherche pour demain. Collection Sciences en questions. Éditions INRA, Paris. SIMON H (1991). Sciences des systèmes, Sciences de l'artificiel. Paris, Dunod. Traduction française de The Sciences of the artificial, 1969-1981, Massachusetts Institute of Technology, USA. Qui sommes-nous ? - Contactez-nous - Conditions d'utilisation - Paiement sécurisé