Aléatoire contre non-aléatoire

Poste du mois : janvier 2011

par
Paul J Gans

Subject:    | Random vs. non-random  Re: Fermi Paradox
Date:       | 08 Jan 2011
Message-ID: | ig8dvi$spk$1@reader1.panix.com

Paul Gans commente :
>>> L'évolution est, en général, aléatoire.

Jillery réplique :
>> L'évolution n'est pas aléatoire. Vous pouvez la lire chez quelqu'un que vous respectez :
>> http://www.talkorigins.org/faqs/chance/chance.html

Paul Gans commence son POTM :
Essayons de clarifier cela une bonne fois pour toutes — même si les chances que *cela* arrive sont microscopiques.

«Aléatoire» est un mot très mal compris. Dans le langage courant, aléatoire est utilisé pour décrire une situation où il y a, disons, trois choix et que tous sont également probables.

Techniquement, «aléatoire» est bien plus large que cela. L'exemple ci-dessus est certainement un exemple d'aléatoire technique, mais qu'en est-il de ce cas : il y a trois choix, le premier a 50 % de chances de se produire, le second a 33 % de chances de se produire, et le troisième a 17 % de chances de se produire. Est-ce une situation aléatoire ?

La réponse est oui, c'en est une. Les choix n'ont pas besoin d'être également probables pour qu'il y ait une situation aléatoire.

L'évolution peut aller dans un très grand nombre de directions, certaines beaucoup plus probables que d'autres, mais le choix est aléatoire.

Qu'est-ce que cela signifie vraiment ? La définition technique d'un ensemble aléatoire d'événements est qu'on ne peut pas prédire le prochain événement à partir des événements passés. Cela ne signifie pas que tous les événements possibles sont également probables, cela signifie simplement une imprévisibilité totale.

Autre exemple : un dé possède cinq faces 1 et une face 6. Le secouer révèle qu'un 1 apparaît environ 5/6 du temps, et que le 6 apparaît 1/6 du temps. Le nombre obtenu au prochain lancer est aléatoire.

Quand John a écrit :

"Replication Rules are not random in the sense that, say, Heisenberg's Principle of Uncertainty or quantum mechanics is sometimes supposed to show the fundamental randomness of reality. They are merely random with respect to natural selection. Natural selection is not random: it is the determinate result of sorting processes according to relative fitness. It is stochastic, in the sense that better engineered features can fail for reasons of probability (they may meet accidents unrelated to their fitness), but that poses no greater threat to the scientific nature of evolution than it does for, say, subatomic physics or information theory."

dans l'article cité ci-dessus, il n'était pas techniquement correct à propos de «random». Il n'utilise pas non plus «determinate» dans un sens technique — au moins pas comme les utilisent les gens techniques.

Ce que je pense qu'il entend lorsqu'il écrit

"Natural selection is not random: it is the determinate result of sorting processes according to relative fitness."

c'est que le résultat de la sélection naturelle ne donne pas des résultats tous également probables. Au lieu de cela, les résultats sont pondérés selon la valeur relative de fitness. Cela rend les règles de réplication non également favorables à n'importe quel changement, mais elles restent aléatoires au sens de l'imprévisibilité.

Ici je vais être un peu plus technique : l'aléatoire est associé à des *distributions*. Un exemple simple résulte si nous traçons un graphe avec les résultats possibles le long de l'axe des x et leur probabilité de se produire le long de l'axe des y.

L'usage commun de «random» signifie que tous les résultats ont la même chance. Cela rend le graphe plat. Cette distribution est appelée une distribution «uniforme».

Une autre distribution commune est la distribution «normale». Son graphe est une courbe en forme de cloche. Il existe beaucoup d'autres distributions nommées et un nombre infini de distributions sans nom.[1]

Une autre est la distribution exponentielle, qui est en fait une distribution exponentielle négative. Le graphe de la quantité d'un matériau radioactive en fonction du temps sur l'axe des x a une telle distribution.

Chacune de ces distributions peut caractériser un processus aléatoire. La désintégration radioactive est considérée comme aléatoire. Elle est caractérisée par la distribution exponentielle négative.

Le résultat de lancer un dé équilibré une seule fois est un processus aléatoire qui donne une distribution uniforme.

La vision populaire n'accepte comme réellement aléatoire que la distribution uniforme. Toute autre distribution, dirait la population, favorise certains résultats plus que d'autres. C'est correct. Mais tant que le prochain choix ne peut pas être prédit exactement à partir de l'un ou de tous les choix précédents, le choix est aléatoire.

Donc, encore une fois, je reviens à ce que disait John : son point était qu'il existe une distribution non uniforme des résultats évolutifs sous sélection. Et c'est, bien sûr, vrai. Mais le résultat reste aléatoire.

Désolé d'être aussi prolixe, mais c'est un sujet légèrement complexe. Et désolé d'être aussi pédant, mais cela provient d'années passées à travailler dans le domaine de l'aléatoire... ;-)

[1] Trouvez une utilisation pour une distribution sans nom et peut-être qu'elle portera votre nom.