Enquêtes et recherches collectives |

Structure et dynamique des formes

MàJ : 04/04/2016

Propos liminaire

Née dans les débats de la fin du XVIIIe siècle et restée marginale pendant plusieurs décennies, la morphologie s’est imposée, au cours des dernières années, comme l'approche la plus avancée et efficace pour résoudre les nombreuses apories laissées ouvertes par le positivisme et le mécanicisme des dix-neuvième (XIXe) et (XXe) vingtième siècles. Dans le domaine des sciences de la nature comme dans celles de l'homme, l'exigence d'analyser les structures et les dynamiques de phénomènes complexes et multi-causaux, a poussé les chercheurs des disciplines les plus différentes à s'intéresser aux formes des phénomènes analysés, ainsi qu'aux mécanismes qui président leur création et leurs mutations.

L'approche morphologique et morphogénétique a ainsi permis non seulement d'identifier les configurations spécifiques sous-entendues aux systèmes complexes de type physique, culturel ou social, mais aussi de comprendre les origines et les modalités de leurs évolutions. La morphologie peut donc être définie comme la recherche des règles et des mécanismes internes à des classes d'objets, qui permettent d'expliquer la nature de leurs formes et les logiques de leurs transformations successives. L'hypothèse, désormais largement acceptée par les recherches les plus avancées dans les champs de la biologie, de la chimie, des mathématiques et des sciences sociales, est que cette tradition pré-darwinienne, désormais libérée de terminologies obsolètes, soit devenue fondamentale pour intégrer et renouveler la perspective évolutionniste.

Le groupe de travail sur la morphologie et la morphodynamique naît de l'exigence de constituer un pôle de recherche interdisciplinaire qui puisse permettre de centraliser les débats ouverts dans les différents champs disciplinaires tout en confrontant les interrogations théoriques avec les données de la recherche empirique.
Organisation, travaux et activités

Trois noyaux d’activités caractériseront le travail du groupe :

  • gestion d'un séminaire de recherche théorique et méthodologique dédié aux chercheurs et aux étudiants de doctorat ;
  • développement de la recherche empirique sur les thématiques de l'analyse des formes et de dynamiques des formes ;
  • confrontation et ouverture internationale par l'organisation de séminaires intensifs de recherche organisés avec les correspondants étrangers.

Le séminaire

Sa thématique porte sur « Morphodynamiques : esthétique, sciences de la nature et sciences sociales »

Pendant plusieurs années, le séminaire Morphodynamiques (anciennement « morphologies ») a été le lieu de rencontre et d’échange entre un nombre important de chercheurs, français et étrangers, travaillant dans différents domaines disciplinaires sur des questions d’analyse morphologique, à l’intersection des sciences sociales, de la biologie, des mathématiques, de l’histoire, de l’architecture et de l’esthétique. Cette activité a permis de focaliser progressivement la gamme des principaux nœuds théoriques et méthodologiques qui caractérisent les interrogations les plus avancées sur l’individuation des formes et de leurs dynamiques.

Au niveau théorique, il a été possible d’individualiser l’importance des travaux de Johann Wolfgang Goethe et des frères Humboldt dans la fondation de la pensée morphologique. Leur vision holiste et anti-mécaniciste, leur posture strictement empirique, leur attention à la singularité et à la variabilité des formes caractérisent aussi les travaux des naturalistes, mathématiciens, urbanistes, biologistes ou physiciens qui s’égrènent tout au long des XIXe et XXe siècles en labourant le terreau dans lequel s’enracinent et se nourrissent les spectaculaires avancées scientifiques des dernières décennies. Geoffroy de Saint-Hilaire, D'Arcy Wentworth Thompson, Walter Benjamin, Conrad Hal Waddington, Nikolaj Sergejevič Trubetzkoy, Aby Warburg, Patrick Geddes, Gilbert Simondon, Alan Turing, René Thom, voilà une liste de chercheurs de cette constellation loin d’être exhaustive et délibérément dépourvue d’ordre temporel.

Depuis deux ans, nous avons plus particulièrement travaillé sur la question de la dynamique des formes dans leurs dimensions spatiales et temporelles. Nous nous sommes interrogés sur le lien entre continuité et discontinuité, et sur l’apport respectif des modèles continus et discrets dans l’établissement de représentations dynamiques. Nous avons travaillé sur les concepts de tension, de force, de configuration par une approche comparative, afin de questionner la pertinence et la valeur euristique de ces concepts et de ces instruments dans différents champs disciplinaires.

En continuité avec cette approche et en collaboration avec la MSH et le programme de recherche sur le design morphogénétique dynlan-dynamic landscapes de Ensadlab – EnsAD, le séminaire s’est engagé dans une interrogation plus spécifique sur les questions de l’analyse morphodynamique avec une attention particulière aux questions géomorphologiques et de modélisation. Grâce à un financement du PUCA, nous avons pu organiser quatre ateliers et rencontres internationales sur le thème Morphogenèse et dynamiques urbaines.

Pour approcher l’objet complexe et mouvant qui est la forme urbaine, la notion de morphogenèse apporte une dimension supplémentaire à l’étude urbaine, celle du temps. La forme urbaine, dans ses dimensions spatiales, sociales et symboliques, est plastique et changeante.

Est-il possible de mettre en lumière des lois d’organisation ou des mécanismes génératifs sous-tendant l’existence et l’évolution des formes urbaines ? Quelle est la spécificité de l’évolution des formes urbaines par rapport à l’évolution d’autres formes, vivantes ou non-vivantes ? Une approche morphogénétique peut-elle modifier les études urbaines ? Telles sont les problématiques qui forment le cadre de nos réflexions.

Conçus pour favoriser une approche comparative, chaque atelier a prévu des exposés de spécialistes venant de domaines disciplinaires différents. Les textes des contributions plus importantes ont été recueillis et un ouvrage est un cours de publication.

Site référent : http://www.ehess.fr/fr/enseignement/enseignements/2014/ue/752/

Axes de recherches

Trois axes majeursde recherche caractérisent le travail empirique développé au sein du groupe.

1 ‐ Analyse morphodynamique des territoires et des structures urbaines

a) Les transformations physiques et sociales de la ville de Paris et de ses banlieues depuis le début du XVIIIe siècle à nos jours

Un Système d'Information Géographique a permis la mise en place et le développement d'une large base de données permettant d'observer les mutations de l'espace parisien à plusieurs niveaux d'échelle (de la plus petite parcelle cadastrale aux réseaux routiers) et sur plusieurs dimensions (distributions spatiales des activités professionnelles et politiques, de la richesse, liens et structures de parenté, etc.).

Par un dialogue ouvert entre historiens, géomathématiciens, mathématiciens et physiciens, une interrogation est ouverte sur la nature des transformations physiques, sociales et politiques connues par la ville depuis l'Ancien Régime. Les instruments de l'analyse microsociale comme ceux la modélisation quantitative sont mobilisés pour saisir les mécanismes complexes qui marquent transformations et ruptures dans l'évolution d'une métropole.

b) Les transformations du territoire national depuis le début du XVIIIe siècle à nos jours

Ce projet, codirigé par le LaDéHiS, le CAMS et le COGIT, se fonde sur un programme de saisie et vectorisation de tous les éléments descriptifs des cartes du territoire français (cartes Cassini,d'État-Major, et IGN) opérée conjointement avec une méthode collaborative par une trentaine de chercheurs appartenant à 12 agences et laboratoires de recherche français et étrangers.2

Par les techniques du Système d'Information Géographique, formes et structures territoriales vectorisées sont mis en relation avec des bases de données thématiques portant des renseignements sur les dimensions démographiques, socioprofessionnelles et économiques des 36 000 communes françaises.

Site référent : https://sites.google.com/site/geohistoricaldata/

2 ‐Morphogenèse et design

Cet axe se construit, comme le précédent, sur l’articulation d’un questionnement théorique et d’un travail empirique. Il s’agit d’établir une épistémologie comparative des modèles morphogénétiques en sciences de la nature et dans le design contemporain, visant notamment à hybrider systèmes naturels et systèmes artificiels.

a) Exploration du paysage épigénétique pour penser la morphogenèse

Un volet du travail, en collaboration avec l’ENS de Lyon, a porté sur l’exploration de l’image du paysage épigénétique provenant de la biologie théorique pour penser la morphogenèse à l’échelle

2 Sur la base de cette expérience, en collaboration avec la New-York Public Library et la Bibliothèque Nationale de France, nous expérimentons actuellement l’élargissement de la saisie collaborative à un publique plus large, notamment à travers l’introduction de techniques de type OSM et des logiciels libres développés par la NYPL.

du développement embryonnaire, en relation à la fois avec l’échelle de l’évolution et avec celle du métabolisme. Le travail a été a la fois de nature archéologique et interprétative, notamment pour ce qui concerne la possibilité d’une expression mathématique de certaines propriétés du paysage, suivant les débats de Conrad Hal Waddington et de René Thom à ce sujet.

b) Élaboration pratiques empiriques de design morphogénétique

Un autre volet du travail, en collaboration avec l’EnsAD, a porté sur la mise en place de pratiques empiriques de design morphogénétique, par la conception et la réalisation matérielle de dispositifs spatiaux tri-dimensionnels, pensés comme des instances de quelques propriétés dynamiques de l’image du paysage, libérée de ses connotations embryologiques et regardée comme un dispositif dynamique générique.

Le travail sera développé sur la question de la performativité dans le design et du rôle de l’analogie dans les pratiques d’hybridation matériel/digital, mais aussi vivant/non-vivant, tant en relation aux modèles génératifs mobilisés, qu’aux interactions avec les usagers et l’environnement. Ce nouveau volet du travail théorique et épistémologique, mené en collaboration avec l’ENS de Lyon, s’ouvre aussi à une collaboration avec le Master post-diplôme Urban Design – Morphogenetic Urbanism à Bartlett, University College, London. Par sa nature cet axe s’oriente donc vers des questionnements à l’interface de l’épistémologie des sciences contemporaines et de l’esthétique, s’interrogeant sur des concepts, désormais classiques, comme celui d’objectile, de modulation, d’individuation, de vibration…

3 ‐ Morphogenèse du visuel

Il s'agit ici d'étudier la morphogenèse de l'image visuelle telle qu'elle est produite par l'élaboration cérébrale.

Un aspect essentiel de la genèse de la perception visuelle concerne les liens mathématiques entre l'analyse du signal sensoriel et la structuration géométrique des représentations perceptives. En s’appuyant sur un vaste ensemble de données expérimentales, la neuromathématique de la vision développe des modèles mathématiques du cortex visuel, et notamment des modèles géométriques de son architecture fonctionnelle, c'est à dire de l'organisation de ses connexions neuronales. Son propos est d'expliciter la neuro-mathématique immanente à la perception visuelle.

Dans la mesure où l'origine des représentations spatiales constitue un problème majeur non seulement scientifique mais aussi philosophique, la recherche d'architectures fonctionnelles possède une forte dimension épistémologique.

a) Étude de l’individuation d’unité perceptuelles et de la microgenèse

Dans un premier temps, il sera question d'étudier les connectivités corticaux et leurs neurogéométrie, les mécanismes de binding permettant l'individuation d'unités perceptuelles (gestalten) et la microgenèse qui est à la base de la constitution du thème et du champ thématique.

Dans plusieurs travaux, on a déjà envisagé les lignes de franchissement d'une idée de gestalt réductionniste vers une gestalt élargie. Cette approche permet de tenir compte du caractère immanent et singulier de la perception et de progresser sur la trace de l'individuation Simondonienne. Une attention particulière sera accordée aux complétions modales et amodales étant considérées comme partie intégrante du problème de l'articulation figure-fond.

b) Étude de la sémiogenèse

Le volet suivant aborde l'introduction d'espaces sémantiques continues et de leurs partitions dynamiques. Cette étape permet d'affronter le problème de la sémiogenèse et notamment celui de l'émergence du signe plastique dans le cadre de la sémiotique du visuel.

Les différents sujets sont abordés en s'appuyant sur des analyses théoriques et à l'aide d'instruments de modélisation mathématique.

Du point de vue théorique, on essaiera de dépasser les limites des théories externalistes et internalistes, pour arriver à mieux définir une idée d'esprit étendu, qui se réalise dans le dialogue continu entre plasticité cérébrale (interne) et morphogenèse socio-culturelle (externe).

Du point de vue de la modélisation mathématique, les récents développements des neurosciences de la perception permettent de renouveler la pratique de modélisation des mécanismes neuronaux de la perception et, en particulier, de la vision, ouvrant de nouvelles perspectives sur la genèse de la perception visuelle.

Le projet est supporté aussi par le séminaire de l'EHESS « Neuromathématiques de la Vision », organisé dans le cadre du programme européen « Human Brain Project » à l’Institut Européen des Neurosciences Théoriques, en collaboration avec le Centre d’analyse et de mathématique sociales (CAMS, EHESS-CNRS). La séries de livres Springer « Lecture Notes in Morphogenesis » fait partie intégrante du projet, permettant la publication des ouvrages les plus importantes au sujet de la morphogenèse au niveau international.

Sites référents :

l’Institut Européen des Neurosciences Théoriques : EITN : http://www.eitn.eu/
La séries de livres Springer : http://www.springer.com/series/11247
Séminaires intensifs de recherche

Sous forme d'ateliers de recherche, les séminaires intensifs, organisés par le groupe une fois par an, permettent de faire le point sur les activités du groupe tout en se confrontant avec des collègues étrangers. Gérés en collaboration avec les correspondants étrangers, ils ont lieux, chaque an dans une ville différente. En clôture de l’année universitaire 2014-2015, une rencontre est prévue dans la ville d’Urbino au cours du mois de juillet ou septembre.

Membres

Stéphane Baciocchi (LaDéHiS-EHESS) - Maurizio Gribaudi (LaDéHiS-EHESS) - Hervé Le Bras (LaDéHiS-EHESS) - Pascal Cristofoli (LaDéHiS-EHESS) - Claude Motte (LaDéHiS-EHESS) - Mylène Pardoen (LaDéHiS-EHESS) - Anne Varet-Vitu (LaDéHiS-EHESS) - Marie-Christine Vouloir (LaDéHiS-EHESS) - Sara Franceschelli (ENS de Lyon) - Marc Barthélémy (CAMS-EHESS) - Henri Berestycki * (CAMS-EHESS) - Alessandro Sarti (CAMS-EHESS) - Bertrand Dumenieu (COGIT-IGN) - Benoît Costes (COGIT-IGN) - Julien Perret (COGIT-IGN).

Correspondants étrangers

Paolo Fabbri (Università di Urbino) - Maria Filomena Molder Universidade Nova Lisbonne - Federico Vercellone (Università di Torino) - Claudia Pasquero * (Bartlett School of Architecture, University College, London) - Marco Poletto * (Bartlett School of Architecture, University College, London) (*) = affiliation à confirmer

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