Morphogenesis and Computation - OVERWIEV by Damien Comolli

Morphogenèse & Computation

Décrire des mutations passées et nouvelles du design computationnel face aux analyses du phénomène naturel.

Ecole Nationale Supérieure des Arts Décoratifs.

Directeur de mémoire : Martin De-Bie. Damien Comolli--Miramont

Cycle Master, 4ème année, Design Objet.

Année : 2023 - 2024

Sommaire

Introduction. .......................................................................................................6

Partie I - Vers une conception positiviste.

Du merveilleux au sublime dans le phénomène naturel. ..........14

Le discours rationnel sur le vivant et le non-vivant : des points de vue qui ont su varier. ...................................................28

De l’organique au numérique : discrétiser et simuler. ................38

Partie II - Construction et limites du design computationnel.

Entre libération et contrôle. ..................................................................56

Des mutations face aux limites conceptuelles. .............................72

Intermède : la matérialité par le vide. ................................................87

Dépasser des limites par l'expression de la matérialité. ...........90

Partie III - Design computationnel et post-positivisme.

Déplier la formation. ................................................................................102

Des alternatives aux paradigmes classiques. ...............................116

Physicalité et outil numérique pour faire événement. .............130

Entretiens - Le vivant et les bio-matériaux dans les méthodes de conception contemporaine : Perception de deux chercheurs situés entre sciences, philosophie et design. .............146

Entretien avec Nadja Gaudillère-Jami .............................................147

Entretien avec Adrien Rigobello ........................................................151

1 - Ce terme entretient une relation étroite avec la biologie, ce qui le restreint à une signification bien délimitée. Pour notre part, nous nous référerons à son étymologie qui a l’avantage d’embrasser plus largement les enjeux philosophiques rattachés.

2 - Le philosophe Ernst Cassirer peut nous inspirer dans cette voielà notamment dans son ouvrage La philosophie des formes symboliques dans lequel il identifie la culture comme un produit de la « fonction symbolique » de la pensée chez l’homme.

Introduction

Morphogenèse et computation, voilà un titre qui paraît obscur quand on n’est pas certain de la signification de ces termes. Si nous les juxtaposons, c’est qu’ils doivent avoir quelque chose en commun. C’est bien simple, ils se réfèrent tous deux à des stratégies de mise en forme suivant deux sources prétendues différentes : d’un côté, d’après la nature et de l’autre, d’après l’être humain et ses outils numériques. En effet, et pour se concentrer sur le premier terme, il semblerait que nous ayons développé une faculté pour décrire et expliquer des phénomènes naturels complexes de mise en forme dans leur apparition soudaine. De là nous vient le premier terme « morphogenèse » 1 : « morpho » pour la forme et « genèse » pour son apparition. Face à cela, nous pouvons garder une approche contemplative, mais dès lors que la raison s’en mêle, la nature a besoin d’être découpée en grands principes. Poser les grandes règles de la morphogenèse n’aide pourtant pas la nature à se réaliser, mais nous aide seulement à mieux l’embrasser. Partant de cette considération, la question suivante se pose : la nature et les concepts qui l’entourent sont-ils des choses en soit ou de simples constructions mentales ? Nous sommes déjà en train de reconsidérer le décor que nous avons nous-même posé. Notre premier devoir est alors de se pencher sur l’ambivalence de certains termes et ainsi de désamorcer des tensions qui pourraient être récurrentes. Lorsque rien ne semble plus vierge d’influences humaines ou que, au contraire, tous nos biens peuvent être remontés à une production naturelle, les frontières s’effacent entre les compartiments de la pensée. L’appréhension du monde chez l’être humain se fait par l’intermédiaire d’un filtre de symboles 2 qui ne mène qu’à son auto-réalisation. La nature semble déchiffrable seulement par le biais de constructions culturelles qui affectent nos pensées. Elle est une appellation qui n’existe pas en dehors de notre compréhension du monde. Les conceptualisations de la nature paraissent alors importantes au moins sur le plan du langage. La distinction entre nature et culture est une aide pour tenter de toucher du doigt un monde inatteignable

3 - Virginie Maris, La part sauvage du monde. Penser la nature dans l’Anthropocène, Paris, Seuil, 2018, p.27

4 - Ibid.

5 - « Nature naturante » et « nature naturée » sont aussi des nominations empruntées. C’est le philosophe Baruch de Spinoza et avant lui, l’église médiévale qu’on identifie à l’origine de ses termes qui servaient à distinguer Dieu de ses créatures.

sans entendement commun. Pour aider à y voir plus clair, la philosophe Virginie Maris dépeint deux acceptations courantes du mot « nature » dans son livre La part sauvage du monde . Penser la nature dans l’Anthropocène . Pour se faire comprendre, elle utilise une étiquette pour chacun des deux usages. Il y a la « nature-totalité » 3 pour désigner tout ce qui a été, est et sera réalisé. Cette signification confond tout (nature et culture donc), y compris les humains, et consolide leur position dominante sur le reste. La « nature-altérité » 4 désigne, elle, ce qui ne relève pas d’intention humaine, définition héritée de la vision dichotomique d’Aristote qui sépare la nature inaltérée de la culture utilisée pour l’appréhender (nature et culture sont dissociées). Dans cette dernière signification, une autre scission très simple peut se créer. Nous distinguons familièrement les processus naturels de leurs produits. Il y a une nature naturante, c’est-à-dire celle qui s’occupe plutôt d’accomplir. Nous parlerons aussi de processus, de choses physiques, chimiques ou autre. La nature naturée5, celle qui constitue l’accomplissement même, sera nommée par ses produits : les productions naturelles. C’est pour saisir plus en profondeur ce qui nous attire dans le phénomène naturel, que la distinction entre ces quatre parties semble parfois utile. Pour notre part, nous ne ferons que rarement la distinction par souci de praticité. Il reste important de considérer au moins une fois ce que nous avons tendance à déconsidérer.

Par ailleurs, il semble se profiler plusieurs acceptions des termes « organique » et « inorganique », notamment entre la définition scientifique stricte et ses interprétations. Tandis que nous pouvons parler, en termes scientifiques, de matière organique issue du vivant, riche en carbone et respectant un certain processus de décomposition, se pose désormais plus souvent la question de ce qui est plus ou moins bien organisé pour tendre vers le modèle vivant. Un effet de cela est un prolongement de la pensée qui relie des aspects formels communs au vivant pour les attribuer au reste. Par exemple, une forme gauche d’une aile d’avion peut être qualifiée d’organique. En ce qui nous concerne, nous correspondrons à une signification proche de celle donnée par la science du vivant.

Malgré, justement, le flou conceptuel, ces vastes sujets se traitent encore et ne cessent d’être d’actualité chaque jour qui passe. En effet, l’injonction de connecter le destin de notre espèce avec un environnement naturel n’a jamais été aussi grande aujourd’hui. Mais paradoxalement, dans les propres termes qui servent à saisir le problème, se joue comme nous l’avons pointé, une usure du langage et de la pensée, ce qui repousse nos espérances de tenir la chose pour de bon. En sortant de la simple contemplation, nous avons tendance à catégoriser et à remonter vers des sources originelles pour expliquer le monde. La nature a communément le don d’émerveiller de grâce ou d’impressionner de puissance

6 - Il paraît certain que le cours des choses nous survivra. Nous ne sommes rien pour se prétendre protecteur de quoi que ce soit. C’est plutôt son propre avenir qui nous intéresse réellement. Comprendre la nature n’est que le miroir qui permet la réflexion de son propre destin.

au point que nous cherchons à systématiquement saisir sa signature. Et dans cette soif au pourquoi et au comment , la démocratisation d’outils numériques a permis l’appropriation considérable de phénomènes complexes issus de la nature. Dans le prolongement, et plus que jamais car pressées par l’urgence, les stratégies de conception et de fabrication prétendant calquer la nature à son juste titre, ne cessent d’éclore. On peut parler de design procédural, paramétrique voir computationnel et génératif quand le design se mêle pour faire le pont entre l’organisation du monde numérisé et l’organicité de la nature. Les biens et conditions d’existence que ces disciplines mettent au jour nous imposent une posture pour investir le monde. En effet, concevoir revient à déterminer un rapport de force entre le sujet, son environnement et donc son propre avenir 6. Or, si l’idéologie développée autour du vivant et du non-vivant, se construit sur un sable mouvant, comment pouvons-nous nous assurer de tenir une bonne conduite (si elle existe) sur nos logiques de formation tenues par le numérique et ses outils ? Autrement dit, si les conceptions de la nature, du vivant et du non-vivant migrent, comment le design computationnel a pu suivre le mouvement et comment est-il supposé le faire de nos jours ? Dans ce mémoire, nous nous efforcerons d’identifier et de décortiquer les différentes frictions qui peuvent exister entre l’étude des phénomènes complexes qui donnent forme et les techniques de conception et de fabrication contemporaines prises sous la bannière du design computationnel. Par ailleurs et en rapport à la problématique développée juste avant, il ne s’agira pas de construire une idéologie du vivant et du non-vivant cloisonnée et définitive pour l’exploiter plus tard. L’expression « comment » désigne bien cette difficulté que nous pouvons éprouver à devoir matérialiser du réel sur des acquis en mouvement, sans pour autant désapprouver cette caractéristique. Le déroulé de cette tension se fera suivant trois parties.

La première partie concernera les relations entre phénomènes naturels, organisme et milieu dans une pensée racinaire qui a su évoluer. Nous passerons du discours narratif et sensible, au discours technique (et scientifique) en passant par le discours rationnel.

Le premier type de discours prend son ancrage dans la sensibilité et la poésie que révèle l’expérience vécue. L’être humain se laisse traverser par les phénomènes du vivant et du non-vivant. Des qualités particulières émanent pour qualifier la nature et nous nous intéresserons à deux d’entre elles : le merveilleux et le sublime. Nous nous situerons notamment à la croisée entre littérature et peinture pour comprendre ce qui nous anime à la vue d’un phénomène aux mille variations. Cela nous aidera à construire une phénoménologie de l’événement naturel pour mieux le qualifier.

Le deuxième type de discours est le discours rationnel. Le mystère porté sur les effets naturels nous pousse à s’interroger à la fois sur leur nature et leur provenance. La raison et notre intelligence seront convoquées à travers la pensée de quelques philosophes qui ont su marquer nos esprits par des prises de vue décisives sur le problème. S’introduisent les notions de forme et de matière dans une pensée qui déroule leur genèse. Nous y verrons la construction de processus morphogénétiques sous l’angle, entre autres de l’hylémorphisme d’Aristote. Celui-ci fait précéder la forme et l’idée à la matière. Il sera suivi tout au long du mémoire tant il a infusé nos modes de pensée. La raison convoque ainsi un système fait de causes et d’effets d’après des principes déterministes. Dans ces mêmes questionnements, les biologistes recentrent l’attention sur des types de milieux (milieu ambiant, milieu intérieur…) qui relativisent sur l’origine des formes du vivant.

Mais dans les applications techniques, c’est bien le discours scientifique qui prend le dessus sur tous les autres. Celui-ci ajoute simplement une valeur expérimentale au discours rationnel pour le compléter. À titre d’exemple, le mouvement cybernétique né entre les deux guerres, constitue cette idéologie qui a su traduire les phénomènes en systèmes et discrétiser le monde en séries de fonctions. La nature est vue comme une ressource et un modèle à la fois. Dans l’ère contemporaine, c’est le biomimétisme et la bio-inspiration qui appliquent des principes similaires pour déplacer ou reproduire les formes de la nature. Les avancées faites par les outils numériques permettent de pousser les opportunités techniques plus loin. Considérant que la simulation numérique est affaire d’anticipation, c’est bien elle qui nous permet de nous projeter. Ceci est encore plus vrai quand nous parlons de nos jours de projet, de conception et de fabrication. Cette séparation en deux parties (conception et fabrication) dans la méthode du projet constitue notre deuxième paradigme dominant : celui qu’on appelle « paradigme albertien ». Mais désormais, la simulation numérique a pris le pas sur le réel. Il sera donc intéressant de retracer les origines du basculement entre le simulé et le réalisé. En outre, le perfectionnement de nos outils de simulation permet-il de rendre compte d’une forme de vie considérée comme jusqu’alors impossible à reproduire ?

Mais que faisons-nous des constatations faites en début de récit qui militent pour une nature qui se veut indéchiffrable ? Faisant fi de ces considérations, le design qui construit des liens étroits avec les outils du numérique, continue une course au tracé prédéterminé.

L’objectif de notre deuxième partie est de se focaliser plus directement sur les tenants et les aboutissants des logiques dites computationnelles, paramétriques et génératives, c’est-à-dire celles qui font intervenir une puissance

de calcul dans la détermination d’un résultat formel. Nous identifierons des facteurs historiques qui ont engendré l’évidence dans la mise en relation entre la nature, le design et le numérique. Il est intéressant de regarder précisément comment l’évolution des pratiques en design correspond aux différents paradigmes qui se sont construits en arrièreplan et que nous aurons identifiés en première partie. Plus en détail, nous verrons pourquoi et comment le débat semble se diviser entre deux pôles. Premièrement, il y a ceux qui militent pour l’optimisation de la quantité de données. Quand l’algorithme suit l’évolutionnisme darwinien, le numérique devient le langage qui permet de trouver les formes les plus optimisées aux conditions données. Mais le simple fait que l’ordinateur soit par nature un objet déterministe nous invite à penser que le débat est stérile et couru d’avance. De fait, la seconde perspective est constituée de ceux qui voient dans ces pratiques, l’opportunité de réveiller une qualité sensible du geste numérique. Cela participe à déporter le débat entre forme et matière vers celui des tendances et des comportements de la matière seulement. Un cas d’étude sera particulièrement visé : le travail de l’architecte Roland Snooks à travers la traduction architecturale des systèmes multi-agents. Cela soulève sans doute un certain nombre de questionnements théoriques sur les attentes et les fondements du design computationnel qu’il faut décortiquer. Une fois que nous avons notifié les limites conceptuelles qui cadrent le domaine, il est temps de remarquer les répercussions qu’elles engendrent sur la matérialisation, la dimension physique des produits issus de ces techniques. Nous identifierons quelques projets dont ceux de l’architecte Achim Menges qui tente d’ingérer et de dépasser les critiques soulevées jusqu’à maintenant. Quelle est la part de questions que ces tentatives résolvent et quelles sont les questions qu’elles laissent en suspens ? Ces designers et architectes contemporains semblent particulièrement préoccupés à correspondre au mieux à la vision moderne de la chose organique et voir vivante. Attention cependant à ne pas se laisser avoir par un discours qui tend à gonfler les espérances des récentes avancées. Y a-t-il des véritables changements de paradigmes ou suivons-nous toujours la longue ligne droite du positivisme masquée sous des airs de révolution ?

Pour y répondre, il faudrait revenir quelque peu en arrière dans notre méthode. Si nous doutons sur les fondements d’une pratique, c’est qu’il faut plonger dans le terreau théorique qui la fonde. Pour conclure sur la validité du design computationnel contemporain, assurons-nous qu’il ne fasse pas preuve de mauvaises interprétations de ses propres références.

Pour ce faire, notre troisième partie naviguera dans les pensées d’auteurs capitaux. La question est posée autour des

7 - Manuel DeLanda, «The new matériality», 2015.

rapports profonds entre la chose formatrice et celle formée ; entre la chose stimulante et celle stimulée. Ils prolongent le travail des courants vitalistes que nous aurons laissé en première partie. Plus précisément, le philosophe Henri Bergson explique la formation du vivant par une combinaison de forces qui pressent la matière vers son organicité : un élan vital que la matière suit et une force de dissipation à laquelle la matière s’oppose. Nous verrons ensuite comment le philosophe Gottfried Leibniz peut compléter cette base philosophique à partir de sa théorie du pli. Dans cette partie, la morphogenèse est comprise dans un mouvement indivisible. Ces quelques théories vont jusqu’à revoir notre perception du mouvant et de la variance. Le mode de pensée favori de notre cerveau, l’ intelligence humaine même, est ici remise en question. Mais conscient de l’effet sclérosant que les prises de vue portent sur le monde, il faut apprendre à faire avec dans la plus grande humilité possible. Dans ce travail qui nous pousse à penser autrement, nous irons chercher des théories comme la « nouvelle matérialité » 7 de Manuel DeLanda. Celle-ci affirme une double vie de la matière dans son passage entre l’actuel et le virtuel. Les paradigmes initiés par Leon Battista Alberti et Aristote seront confrontés à quelque chose de tout nouveau pour nous. Nous ferons aussi appel aux théories de la modulation du philosophe Gilbert Simondon prolongées par Leibniz à nouveau. Dans ce nouveau système de pensée, il n’est pas rare de constater des renversements entre le statut d’objet, de sujet et d’environnement. Ces nouvelles considérations théoriques nous font voir plus loin que ce que l’on imaginait. Nous pouvons, pour finir, revenir sur nos considérations à propos du design computationnel. À quoi ressemblerait un design porté par les outils numériques qui n’obéit à aucun paradigme classique ? À quoi ressemblerait un design qui ne prévisualise pas le résultat de sa recherche avant la recherche elle-même ? À quoi ressemblerait un design qui prétend plus humblement correspondre à la formation de la matière et comment les outils du numérique peuvent nous aider dans cette démarche ? Nous traiterons très brièvement ces grandes questions ouvertes à travers l’étude de projets contemporains. Nous voulons finir par savoir s’il existe une porte de sortie pour le design computationnel, malgré l’adoption d’un nouvel environnement qui semble rejeter sa forme initiale ?