ANNEXE A Histoire de la modélisation : un état des lieux

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ANNEXE A
Histoire de la modélisation : un état des lieux
Dans cette annexe, nous allons nous attacher à rappeler les principaux travaux qui ont déjà
concerné l’histoire des modèles. Au passage, nous préciserons également la teneur de ce qui
nous semble faire consensus au sujet de l’histoire de la naissance des modèles formels à la fin du
19ème siècle et au début du 20ème siècle. Ces travaux représentent un socle d’approches
historiques antérieures sur lequel nous nous sommes souvent appuyé pour les périodes et les
objets d’étude qui ne tombaient pas directement dans notre problématique. Ils nous ont également
servi à décider, parfois par contraste, de l’esprit dans lequel nous devions procéder pour notre
part.
Les différentes approches en histoire des modélisations
Avant tout, remarquons qu’il existe au moins quatre façons d’écrire l’histoire de la
modélisation dans les sciences non-exactes, c’est-à-dire dans les sciences du vivant et de
l’homme. Ces quatre approches coïncident naturellement chacune avec l’une des approches
actuelles et relativement concurrentes ou complémentaires de l’histoire des sciences. Une
première approche, souvent préférée par les historiens, consiste à se concentrer sur l’histoire
administrative des programmes de recherche, des crédits, des laboratoires et des hommes. En ce
qui concerne la modélisation, peu de travaux épousant cette perspective ont paru ; faute de recul,
selon nous, mais aussi à cause de la difficulté qu’il y a à catégoriser les institutions scientifiques
par la seule pratique de la modélisation. Cette pratique ne se définit pas en effet par le
recouvrement d’un seul ou de quelques secteurs restreints de la science. Elle ne se définit donc
pas par un objet d’étude bien identifiable. En outre, depuis une dizaine d’années, la modélisation a
atteint la science dans son ensemble. Si, avec la modélisation, on n’a affaire qu’à une nouvelle
technique théorique de mathématisation ou de calcul, elle peut en effet sans trop de dommages
demeurer relativement transparente aux yeux de l’histoire institutionnelle du fait qu’elle brouille les
cartes en transgressant les frontières. On comprendrait alors qu’une telle histoire ne fasse pas de
la modélisation un objet d’étude séparé ou privilégié. Mais si, au contraire, cette pratique
bouleverse effectivement la science dans son ensemble, en la réunifiant par exemple derrière des
pratiques communes, l’histoire institutionnelle n’est pas non plus prête à s’engager sur ce point,
mais cette fois-ci pour une autre raison : son actuelle réticence à embrasser des pans entiers de la
science, voire à ressaisir le développement d’ensemble de la science. Nous ne voulons pas dire
qu’une telle histoire synoptique serait immédiatement réalisable, mais seulement qu’elle serait
souhaitable pour la compréhension historique des déploiements et des mises en œuvre
progressives et différenciées des pratiques de modélisation. Quoi qu’il en soit, dans un cas comme
dans l’autre l’histoire institutionnelle n’a pas encore réellement pris acte de l’émergence récente de
la modélisation.

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Une deuxième histoire des sciences, plus technique et davantage sectorisée, car produite
le plus souvent par les scientifiques, se concentre sur la généalogie supposée relativement
autonome et interne des productions scientifiques d’un champ donné. Ces productions, alors
considérées comme des résultats plus ou moins cumulatifs, sont inscrites dans des filiations
reconstruites a posteriori si nécessaire1. Qu’on le veuille ou non, c’est bien dans cet horizon-là que
l’on retrouve la plupart des travaux historiques récents sur la modélisation, et cela dans la mesure
où les scientifiques produisent nombre de récapitulatifs ou de mises en perspective visant à
argumenter, problématiser, valoriser, enraciner ou simplement situer leurs propres apports. Même
si cette approche est précieuse, une telle histoire est évidemment elle-même située et doit donc
être à chaque fois vérifiée et relativisée au regard des sources primaires dont nous disposons par
ailleurs. L’historienne des sciences américaine Sharon E. Kingsland a fortement insisté, et à juste
titre selon nous, sur la nécessité de prendre en compte aujourd’hui l’utilisation que les scientifiques
font de l’histoire de leur domaine2. L’histoire des sciences est désormais inséparable de l’histoire
de ses révisions à travers les multiples historiques que produisent les scientifiques eux-mêmes
pour des raisons essentiellement internes à leur propres pratiques argumentatives.
Or, précisons d’entrée qu’il ne nous sera de toute façon pas possible de dresser ici un état
de la question telle qu’elle est traitée dans ces travaux de scientifiques. Nous devons nous justifier
sur ce point. En effet, les occurrences de ces fragments d’histoire sont innombrables ; de plus, ces
fragments sont très dispersés et relativement idiosyncrasiques car liés à la perception des
chercheurs qui les produisent, à leurs formations, à leurs centres d’intérêt et enfin à la relative
contingence de leur aisance littéraire au regard de la majorité silencieuse, sur ce point, de leurs
collègues scientifiques. Cependant, nous récusons deux points de vue opposés et trop tranchés
sur la valeur de tels essais. Ces deux points de vue témoignent l’un comme l’autre d’une
mésestime du rôle tout à la fois informatif et stratégique de ces petits essais historiques
intervenant au cœur des travaux techniques. D’une part, on peut, par excès de purisme selon
nous, se rendre coupable de n’accepter comme valable que cette seule histoire intellectuelle des
sciences, sous prétexte que ceux qui l’écrivent en sont les seuls véritables connaisseurs, à savoir
les scientifiques eux-mêmes, tout autre historien risquant de se rendre victime d’une vision
déformée et donc idéologisée par ses options philosophiques. Il n’y aurait de bonne histoire des
sciences qu’écrite par les scientifiques spécialistes eux-mêmes. Si l’on peut certes légitimement
contester l’objectivité comme la compétence de l’historien ou du philosophe, on n’en doit pas
moins contester selon nous et en bonne logique celle du scientifique en matière d’histoire, faute de
quoi on se rend coupable d’une surévaluation de principe qui nous paraît très difficile à justifier.
D’autre part, et à l’inverse, on peut se rendre coupable de négliger de tels travaux sous le
prétexte que les scientifiques y seraient tout à la fois juges et partis. C’est ignorer un peu vite que
de tels textes jouent un rôle dans la production et l’explicitation mêmes des résultats techniques. Si
on veut les ignorer comment dès lors écrire une histoire des sciences ? Ce n’est pas le moindre
des mérites de la sociologie des sciences de nous avoir fait apercevoir combien la rhétorique et un
habile recrutement des pairs, via les bibliographies mais aussi via ces petits essais d’histoire des
sciences, jouent un rôle d’importance y compris dans les travaux réputés les plus abstraits et
formels3. Nous pouvons supposer, sans grands risques, que dans les champs moins formalisés
1 Cette approche peut également rappeler, quoique très grossièrement, celle du philosophe Imre Lakatos. Ce dernier
n’hésite pas en effet à prôner une reconstruction a posteriori des filiations techniques et intellectuelles : voir par exemple
[Lakatos, I., 1978, 1986, 1994].
2 Voir [Kingsland, S. E., 1985, 1995], pp. 235-236.
3 On peut se référer à la tradition de décryptage sociologique de la logique telle qu’elle fut initiée, entre autres, par Jack
Goody puis David Bloor, à la fin des années 1970. Sur le cas particulier de l’histoire de la logique floue, voir les travaux

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des sciences de la vie et des sciences humaines, ces essais récapitulatifs jouent a fortiori un grand
rôle dans la constitution même des pratiques techniques puisqu’ils servent notamment à
argumenter le choix de certains formalismes par opposition à d’autres, jugés dépassés parce que
censés appartenir à l’histoire.
Dans le même ordre d’idées, on pourrait nous objecter également que de tels historiques
sont par principe aisés à balayer de la main pour le philosophe et l’historien, du fait qu’ils
témoignent le plus souvent d’une philosophie des sciences rudimentaire et donc d’une
incompréhension fondamentale des raisons et des processus qui animent véritablement la science
dans son histoire1. C’est là encore se rendre coupable d’un procès d’intention qui nous paraît
désormais injuste : à la différence peut-être de l’époque de Bachelard ou de celle de ses disciples,
on ne peut plus aujourd’hui partir du principe que la philosophie spontanée des savants est
prévisible, donc inutile à lire, car univoque ou trivialement bipolarisée2. Avec le développement de
la modélisation, le polyphilosophisme que Bachelard voulait voir à l’œuvre mais de façon cachée
(aux yeux des philosophes comme des scientifiques réfléchissant en philosophes sur leur
discipline) dans les travaux des physiciens contemporains3, est devenu monnaie courante en
physique et dans diverses autres sciences. Ce polyphilosophisme se présente de façon souvent
consciente, ouverte et sous la forme soit de micro-épistémologies locales et orientées, soit d’une
polyméthodologie de principe assumée, quoique peut-être encore naïvement, par nombre de
scientifiques4. Il règne en effet un relatif accord au sujet d’un des apports de la modélisation dans
les sciences : le recours à des formalismes divers, dispersés, de moins en moins préférés par
tradition interne au champ considéré mais de plus en plus par translation entre champs naguère
hétérogènes5. La dispersion technique comme épistémologique de la méthode des modèles nous
semble reconnue de manière assez large, dans le troisième quart du 20ème siècle. Ces travaux
historiques ou récapitulatifs ne doivent donc pas être méprisés par principe, car c’est aussi en eux
qu’une épistémologie, certes peut-être seulement inchoative, peut se laisser lire qui nous rendrait
plus compréhensibles les évolutions rapides du monde scientifique contemporain.
Toutes ces raisons font qu’on ne peut se dispenser d’avoir recours à ces sources
précieuses. Mais il faut bien garder à l’esprit que leur statut est à la frontière entre ce que
l’historien nomme « source primaire » et « source secondaire » (voir les arguments de notre
introduction générale). Ce serait une erreur selon nous de faire entrer de force ces essais
d’histoire des sciences dans l’une ou l’autre seulement de ces deux catégories de sources. C’est
récents menés par Claude Rosenthal [Rosenthal, C., 1998]. Par ailleurs, la notion sociologique de « recrutement » est
longuement thématisée dans [Latour, B., 1989, 1995].
1 Michel Fichant indique ainsi que, dans une perspective bachelardienne, la philosophie des sciences propre aux
scientifiques – philosophie tiraillée entre un empirisme grossier et un souci éthique hors de propos – ne les autorise pas
à produire une épistémologie historique valable, [Fichant, M., 1973, 2000], p. 143.
2 Selon l’interprétation unilinéaire d’Althusser (1967) par exemple, qui, dans la dynamique de la science, ne veut voir à
l’œuvre que deux tendances antagonistes : le matérialisme et l’idéalisme.
3 Voir [Bachelard, G., 1949, 1962], pp. 5-7.
4 Voir, par exemple, les réflexions épistémologiques de valeur menées par Pierre Delattre sur un cas scientifique précis
à partir du problème de la pluralité des modèles. Parlant de deux modèles d’interprétation de certaines maladies, il
précise : « La difficulté [à conjoindre les deux modèles concurrents] vient essentiellement, à mon avis, d’une part des
contextes épistémologiques différents dans lesquels nous nous sommes placés respectivement […], d’autre part des
objectifs différents que nous avions. Pour des raisons pratiques – thérapeutiques – précises. E. Bernard-Weil devait
élaborer un modèle qui ‘colle’ au plus près des données cliniques nombreuses qu’il avait relevées, avec toutes les
contraintes que cela suppose. De mon côté, je n’avais pour objectif que de montrer la possibilité théorique du
phénomène de régulation inverse, en me plaçant dans le cadre d’un formalisme cohérent et d’applicabilité assez large -
celui des systèmes de transformations », [Delattre, P. et Thellier, M., 1979], Tome 1, p. 369.
5 C’est par exemple en ces termes que le mathématicien et historien de la modélisation mathématique, Giorgio Israel
décrit une des deux propriétés qui, selon lui, caractérisent la modélisation mathématique : « le renoncement à toute
tentative d’aboutir à une image unifiée de la nature : un modèle mathématique est un fragment de mathématique
appliqué à un fragment de réalité », [Israel, G., 1996], p. 11.

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aussi pourquoi, pour couper court à ces difficultés dont nous avons conscience, nous avons bien
sûr recours à elles, mais préférentiellement en contexte, c’est-à-dire lorsqu’il s’agit de restituer au
plus près l’histoire du cas que nous avons choisi. Ce n’est que dans le contexte de la restitution
historique elle-même que nous sommes à même de rectifier, si le besoin s’en fait sentir, de telles
interprétations historiques. Nous nous refusons donc à tenter de brosser ici un tableau synoptique
de l’histoire des sciences écrite par les scientifiques eux-mêmes, car nous ne serions pas
d’emblée aptes à en percevoir les limites ni non plus à en exprimer par avance l’unité ou la
diversité.
Une troisième histoire des sciences, plus philosophique car cherchant à se rendre
compréhensible une certaine « logique de l’histoire »1 tout en laissant place à la contingence, tente
de ressaisir les conditions de possibilité tant historiques, contextuelles et sociales que techniques,
épistémologiques et conceptuelles de la science en marche propre à une époque. D’elle dépend
tout un ensemble de productions épistémologiques, particulièrement en France, dont nous
étudierons en revanche ici de façon assez détaillée les positions successives et concurrentes au
sujet des modèles (voir annexe B). L’épistémologie historique française, surtout depuis Georges
Canguilhem, s’est en effet assez constamment intéressée au développement des modèles et des
simulations. Nous verrons cependant que, malgré ses déclarations d’intention, il lui a en fait
souvent manqué une réelle approche historique, comme une maîtrise exhaustive de certains
corpus choisis, surtout en ce qui concerne la science contemporaine. Ces approches sont de ce
fait trop souvent précipitées, ou nivelantes au regard de la complexité de l’histoire. Du point de vue
de la méthode historique et de l’utilisation de l’histoire qui leur est propre, les philosophes des
sciences anglo-saxons peuvent être, dans leur majorité, également rangés dans cette catégorie
d’épistémologie historique. Ils procèdent par études de cas de façon à pouvoir exprimer une
épistémologie personnelle sans toujours prendre la peine de resituer ces « cas » dans leur
contexte institutionnel et intellectuel et sans toujours se laisser surprendre par les déroutes que,
selon nous, l’histoire intellectuelle se doit de faire subir à toute préconception épistémologique
hâtive, sans quoi elle risque bien de ne rien nous enseigner. Les sociologues des sciences ont
alors eu beau jeu de critiquer cette méthode mais ils se sont souvent rendus coupables de
pratiquer de la même façon en partant simplement d’autres a priori philosophiques : des a priori
sociologistes que nous classerons aussi dans les a priori de type philosophique.
Dans un style nettement différent, plus proche d’une histoire épistémologique que d’une
épistémologie historique, car privilégiant l’histoire intellectuelle et sociale tout en y mêlant, mais
secondairement, des réflexions épistémologiques éparses, on retrouve, pour les domaines qui
nous concernent, les travaux de Sharon E. Kingsland2 et Giorgio Israel, notamment pour la
modélisation dans les sciences de la vie, et ceux de Peter Galison pour la modélisation et la
simulation en physique nucléaire3. C’est à de tels travaux que nous prêterons particulièrement
attention dans cette annexe. Ils constituent le quatrième type d’histoire des sciences. C’est ce type
d’histoire qui s’inscrirait plutôt sous la bannière d’une coexistence enfin pacifique entre une
approche intellectualiste, du type de celle que la France avait connu avec Koyré4, et une approche
1 Ainsi, selon Georges Canguilhem, dans la perspective d’une épistémologie historique des sciences, il s’agit au
contraire de faire prévaloir les « droits de la logique de l’histoire » sur les « droits de la logique », [Canguilhem, G., 1955],
p. 5.
2 Dans « Modeling Nature » [Kingsland, S. E., 1985, 1995], l’auteur retrace l’histoire de l’écologie des populations dans
une approche centrée sur les principales figures qui l’ont illustrée et sur leurs apports respectifs.
3 [Galison, P., 1997].
4 Sur le conflit des approches à la fin du « règne » de Koyré, chez les philosophes et sociologues français intéressés à
l’histoire des sciences et des idées, on peut consulter les articles réunis dans le numéro spécial de la Revue de synthèse

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apparentée à l’histoire sociale des idées et des techniques. Délaissées par les philosophes, ce
sont d’abord les historiens qui, en France, ont victorieusement pris le relais en ce domaine,
notamment avec Jacques Roger et ses élèves. Cependant, ces travaux d’historiens ont rarement
concerné l’époque et l’objet qui ici nous intéressent. Ce sont alors des scientifiques qui sont venus
à leur tour, et progressivement, à cette approche. Cette quatrième forme d’histoire des sciences
contemporaines, que l’on pourrait qualifier d’intégrative, a mobilisé des scientifiques venus après
coup à l’histoire et elle a récemment vu la naissance de travaux d’importance. Or, c’est bien dans
cette dernière perspective, celle d’une histoire épistémologique intégrative, mais aussi
compréhensive, que nous souhaitons inscrire notre propre démarche. Mais comment allons-nous
procéder pour cette revue des travaux existants ?
Plan de cet état des lieux
Dans un premier temps, nous rappellerons rapidement la teneur des accords relatifs entre
historiens au sujet de l’émergence des modèles scientifiques avant l’apparition des modèles
mathématiques. Cette émergence se perdant dans les origines débattues des pratiques
techniques des hommes, ce n’est pas ici le lieu d’en proposer une lecture historique nouvelle. Cela
passerait nos compétences comme le cadre limité de ce travail. Nous avons donc tâché de
rappeler ce qui nous semblait faire consensus à nos yeux, dans cette histoire difficile mais déjà
écrite par d’autres. Cette préhistoire des modèles nous est en fait apparue comme rapportée d’une
façon assez uniforme par les différents historiens et philosophes qui s’en sont préoccupés. Sur ces
origines semble en effet régner une sorte d’accord minimal que nous nous contenterons donc de
rappeler, même si des questions de détail peuvent bien sûr, çà et là, être soulevées. Cependant,
comme on le verra, cet exposé rapide ne sera pas sans conséquence. À l’occasion de ce rappel
que nous voulons assez général, il nous sera en effet donné d’apercevoir par exemple déjà
précisément l’origine et la teneur du malentendu qui règne entre la conception anglo-saxonne et
germanique (voire autrichienne) des modèles, d’une part, et la conception plus spécifiquement
française, d’autre part. Ce malentendu se maintiendra sous des formes à peine modifiées ; et il
prospérera en déployant par la suite son ombre portée sur les interprétations divergentes qui
seront données à la mathématisation croissante des modèles scientifiques au 20ème siècle. Dans
un deuxième temps, nous procèderons à un rappel synthétique des divers acquis que l’on doit à
différents historiens des sciences contemporaines, en particulier en histoire de la modélisation
mathématique dans les sciences du vivant. Il nous apparaîtra que c’est l’histoire de cette
modélisation en écologie, dynamique des populations, génétique et biométrie qui, en ce domaine,
est la plus avancée. La raison en est simple : c’est surtout par ces biais que la méthode des
modèles mathématiques est d’abord entrée dans les sciences de la vie. Les historiens des
modèles se sont donc penchés préférentiellement sur ces disciplines. Quant à la modélisation de
l’ontogenèse, elle a semblé s’imposer avec moins de force et plus de difficultés. L’histoire de la
modélisation de la forme des plantes reste donc pour sa part un terrain relativement vierge.
Les modèles avant la modélisation mathématique
Pour certains anthropologues, il semble qu’une pratique cognitive des modèles ait toujours
existé sous une forme ou sous une autre, à commencer par la pratique des images et des modèles
consacré à Henri Berr : [Biard, A., Bourel, D. et Brian, E., 1997], en particulier la contribution de Pietro Redondi, pp. 139-
155.