Dossier
Douglas Hofstadter au cœur du mystère de la création

Par Jacques Mirenowicz


C’est un homme souriant et merveilleusement disponible, même si les journées de vingt-quatre heures sont bien trop étroites pour lui! Douglas Hofstadter est un poète dans le royaume des sciences cognitives et s’il se passionne pour les machines et leurs capacités à modéliser, il s’intéresse d’abord au mystère lié à la création d’une œuvre d’art, au fonctionnement de sa pensée. Peut-on tout modéliser? Même les ballades de Chopin? Les poèmes de Pouchkine? Douglas Hofstadter en est convaincu même si les recherches prendront un temps gigantesque. Il y a cependant chez ce chercheur une sorte de pulsion romantique, un enthousiasme à créer qui semblent échapper pour toujours aux lignes les plus subtiles de toute programmation.

Douglas Hofstadter commence son œuvre académique sur les chapeaux de roue. Un diplôme de mathématiques en poche dès l’âge de 22 ans, cet Américain multilingue engage, en 1972, une thèse en physique qu’il obtient trois ans plus tard. Mais la véritable prouesse est ailleurs. Car en même temps qu’il entreprend sa thèse, il se met à rédiger Gödel, Escher, Bach: les brins d’une guirlande éternelle. Aujourd’hui encore, ce livre, publié quelques années plus tard, et qu’il recommande toujours comme introduction à son travail, lui vaut d’attirer les foules d’informaticiens admiratifs lorsqu’il donne des conférences publiques. C’était le cas à Lausanne, le 28 juin 2002, à l’occasion de la journée Turing.
Depuis trente ans que ce best-seller est paru, la popularité ne quitte pas ce chercheur talentueux. La créativité non plus. Mais ce qui frappe avant tout, chez Douglas Hofstadter, outre une très grande fluidité du discours et une patience semble-t-il sans bornes pour quiconque le sollicite, c’est la cohérence de ses intérêts, la logique de son parcours et, en fin de compte, une œuvre de plus en plus achevée tout en restant très vivante.

Des polices de caractères à la poésie russe
Les recherches de Douglas Hofstadter s’inscrivent dans le champ des «sciences cognitives». Un domaine suffisamment ouvert pour qu’il s’y sente plus à son aise que dans celui, plus restreint, de l’Intelligence Artificielle. «Je m’intéresse avant tout au fonctionnement de ma pensée, explique-t-il: comment se fait-il que je crée des idées, formule des analogies, perçois, décide, distingue l’important du superficiel?» Et de donner ainsi une clef de la portée musicale sur laquelle chacune de ses expériences trouve sa place: l’emploie du je. De fait, son premier objet d’analyse pour étudier la pensée et la création, c’est bien lui-même, être pensant et créatif. Et il est clair qu’il aurait pu trouver pire modèle.
Les travaux de Douglas Hofstadter forment un tout très cohérent. Néanmoins, deux grands volets se dégagent de son œuvre. Le premier – le plus simple et le plus classique – consiste à modéliser sur des machines des fonctions cognitives. Par cognitives, il faut entendre des fonctions telles que la perception, la reconnaissance, l’apprentissage ou encore l’aptitude à créer. Pour modéliser de telles fonctions, Douglas Hofstadter et son équipe à l’Université Indiana, à Bloomington, aux Etats-Unis, se lancent des défis. L’un d’entre eux, par exemple, est la création d’une nouvelle police de caractères. «Une telle création de la part d’une machine, concède le chercheur, ne relève pas de celle dont ferait preuve un artiste réel, mais plutôt de celle dont ferait preuve un artiste qui créerait dans un monde simplifié. Malgré tout, il s’agit de tenter de capturer ce qui se trame dans l’esprit d’un concepteur qui invente en faisant preuve de fantaisie.»
Plus original, le second volet des recherches de Douglas Hofstadter est aussi plus ambitieux. Il concerne la création humaine dans ce qu’elle a de plus imaginatif ou de plus sophistiqué: celle qui s’exprime dans l’œuvre d’art, dans la littérature – la poésie en particulier – ou encore dans la création d’une véritable police de caractères, dont seuls les typographes expérimentés comprennent les subtilités techniques. Dans ce registre plus vaste, Douglas Hofstadter n’a pas hésité à publier, en 1999, une traduction en anglais d’Eugène Onéguine, le célèbre roman en vers du fondateur de la littérature russe au XIXe siècle, Alexandre Pouchkine. Mais contrairement à tout traducteur ordinaire, Douglas Hofstadter ne s’est pas contenté d’affronter les difficultés propres à une telle traduction – 400 sonnets, 200 pages –, il s’est aussi observé dans l’acte de traduire le poète russe. De ce travail, il résulte 800 pages d’analyses consignées dans un autre livre publié précédemment, en 1997, Le Ton Beau de Marot, un titre sous forme de boutade en l’honneur d’un poète français quelque peu oublié: Clément Marot.

Chopin et Pouchkine modélisables
Dans ce second volet de ses recherches, Douglas Hofstadter multiplie les sources d’inspiration et d’élucidation. C’est ainsi qu’il s’intéresse aussi à la dimension créative des mathématiques: «Que fait un mathématicien lorsqu’il invente un nouveau concept?» s’interroge-t-il. Et d’expliquer: «Comme pour la traduction littéraire, je sais que ces idées sont beaucoup trop compliquées pour être aujourd’hui modélisables sur ordinateur. Je m’occupe ainsi de propriétés que l’on peut modéliser et, depuis très longtemps, d’actes créatifs beaucoup plus compliqués: l’écriture d’un roman, l’élaboration d’une vraie police de caractères, la fabrication d’une œuvre d’art, l’invention en mathématiques, toutes performances que l’on ne sait pas modéliser.»
Parmi toutes les performances humaines, il y a donc celles qui sont modélisables et celles qui ne le sont pas. Toutefois, insiste Douglas Hofstadter, cette distinction ne doit pas laisser croire qu’une sorte d’obstacle infranchissable séparerait irrémédiablement ces deux types de performances. Car en principe, soutient le chercheur, «tout est modélisable». Et de justifier cette conviction: «Le cerveau étant un objet physique, il doit être modélisable. Puisque la pensée humaine émane de l’activité des cellules du cerveau, aucune raison de principe ne s’oppose à sa modélisation.» Certes, un modèle fidèle d’un cerveau créateur serait une machine très compliquée. Mais pour Douglas Hofstadter, même les créations d’Alexandre Pouchkine ou les balades de Chopin sont modélisables.
La différence entre les registres du modélisable et du non-modélisable tient donc à l’état des connaissances, aux programmes de modélisation aujourd’hui disponibles. Or, il est évident que ces programmes ne peuvent reproduire toutes les performances humaines. «La brèche est même énorme, admet Douglas Hofstadter, entre ce qui est faisable et ce qui ne l’est pas.» Mais loin d’être claire et nette, la limite entre ces deux registres ressemble plutôt, à écouter le chercheur, à un long continuum. Et c’est ce continuum qui constitue la partition musicale sur laquelle il compose de nouvelles expériences dont il observe et analyse les résultats. Il voyage ainsi entre divers mondes artificiels bien circonscrits – dans lesquels il transcrit sur ordinateur des propriétés élémentaires de la pensée – et l’univers infini de la créativité humaine sous ses formes les plus élaborées: de l’acte de traduire de la poésie russe aux mathématiques les plus formelles.

La combinaison de la contrainte et de la fantaisie
Pour comprendre ce qui sous-tend la créativité, l’exploration de domaines aussi différents que les mathématiques et la poésie se révèle en effet très éclairante. Car pour Douglas Hofstadter, que ce soit en mathématiques ou en poésie, lorsqu’une personne isole des idées, accomplit des analogies, extrapole à partir de régularités, elle met en jeu les mêmes mécanismes cérébraux. Et dans cette conception de l’acte créatif, Douglas Hofstadter accorde un rôle central aux contraintes. «Dans les deux cas, on opère sous contraintes, explique-t-il. En poésie, ce sont la rime et la métrique qui amènent l’esprit dans des zones sémantiques dans lesquelles il n’aurait jamais été seul.»
En mathématiques, poursuit-il, les contraintes préexistent à la découverte. Et de prendre appui sur les centres de triangles, qu’il connaît très bien, pour étayer son propos. Nombreux – l’orthocentre, le barycentre, etc. –, ces centres entretiennent des rapports entre eux. Ils peuvent, par exemple, se situer sur la même droite ou sur le même cercle. Mais il est impossible de connaître à l’avance leurs propriétés. Lorsque le mathématicien explore leur univers, analyse Douglas Hofstadter, il observe ce qui se passe si l’on combine de nouvelles droites et de nouveaux cercles autour d’eux. Il découvre alors des conséquences qui, à chaque fois, sont des surprises auxquelles il n’aurait jamais pensé pouvoir arriver. «On découvre un nouveau centre, un nouveau triangle, un nouveau cercle… reprend Douglas Hofstadter. On rebondit d’un concept à un autre. Et chaque rebondissement amène à une nouvelle conséquence qui est une nouvelle découverte. Bref, conclut-il, en poésie comme en mathématiques, c’est la combinaison de la contrainte et de la fantaisie qui amène l’esprit dans des espaces conceptuels où il ne serait jamais allé tout seul et où il n’aurait même jamais imaginé pouvoir arriver un jour.»

Les génies sont faciles à comprendre
A la lumière de telles explications, il est tentant de se demander ce qui distingue le génie du commun des mortels. Là aussi, Douglas Hofstadter a son idée. Dans sa conception de l’intelligence, le trait central du génie est la capacité d’identifier l’essence des phénomènes en écartant le superflu. «La plupart des gens, constate-t-il, sont incapables de séparer ce qui compte le plus de ce qui compte le moins.» Pour illustrer son propos, il assimile la connaissance à un arbre. La plupart des scientifiques, juge-t-il, s’intéressent aux feuilles. Certains parviennent à travailler à des niveaux plus bas, sur les branches, petites ou grandes. Mais un génie comme Einstein, lui, ne décolle pas du tronc. Loin de se laisser entraîner par les détails, il reste au niveau le plus élémentaire. C’est pourquoi, lorsqu’il fait une découverte, c’est l’arbre entier qui est secoué. Cette capacité a sans doute à voir avec le désir de travailler à un niveau plus intuitif. «Il est même possible, estime Douglas Hofstadter, que c’est l’incapacité d’étudier les détails qui pousse les génies à investiguer les registres plus fondamentaux de la connaissance.»
Il ressort de cette grille d’analyse une autre conséquence majeure: le plus génial dans l’acte créatif est aussi le plus accessible. «La plupart des scientifiques travaillent sur des concepts extrêmement techniques, note Douglas Hofstadter. Il leur faut en général une dizaine d’années pour parvenir à conceptualiser le champ dans lequel ils accomplissent leurs recherches. Du coup, rares sont les observateurs qui les comprennent. En revanche, il est beaucoup plus facile de comprendre quels sont les objets de recherches des génies. Grâce à des histoires de trains, il est assez facile de décrire les découvertes d’Ein-stein sur la relativité restreinte. Le génie travaille toujours sur un plan accessible au plus grand nombre.»
Ainsi, le plus remarquable dans l’acte créatif n’est pas ce qui est le plus techniquement sophistiqué mais ce qui relève du plus élémentaire. Dès lors, aller creuser du côté de la création humaine dans ce qu’elle a de plus riche ou de plus beau pourrait bien être le meilleur moyen de repérer les éléments ou les propriétés les plus fondamentales de la créativité. Il est vraisemblable qu’il s’agit là de l’une des motivations de Douglas Hofstadter lorsqu’il voyage entre les deux pôles de ses recherches: lorsqu’il traduit les vers d’Eugène Onéguine puis modélise la reconnaissance de lettres individuelles, ou lorsqu’il explore les propriétés des centres des triangles puis modélise la création de polices de caractères. Bref, lorsqu’il va du pôle le plus ambitieux de ses recherches au pôle le plus classique. Et le fait est que ces aller-retour en font l’un des chercheurs les plus créatifs en sciences cognitives.

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