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Pour imaginer l’avenir du monde numérique, considérer la technologie seule ne suffit pas : nous devons penser nos interactions avec elle. Domaine de recherche visant à augmenter les capacités humaines grâce à celles de la machine, l’interaction humain-machine pose une question fondamentale : comment faire en sorte que les ordinateurs répondent, en toutes circonstances, aux besoins des personnes qui les utilisent ? Wendy E. Mackay nous guide dans l’exploration de ce vaste champ de réflexion, en nous présentant les fondements théoriques et les défis d’un domaine multidisciplinaire qui puise aussi bien dans les sciences naturelles et sociales que dans l’informatique, l’ingénierie et la conception.

Monsieur l’Administrateur, Mesdames et Messieurs les Professeurs, Chère famille, chers amis, Chers collègues, Mesdames et Messieurs, Je suis honorée de présenter la leçon inaugurale de la chaire annuelle Informatique et sciences numériques 2021-2022. Mes remerciements vont tout d’abord à Gérard Berry, qui a toujours reconnu l’importance de l’interaction dans la conception de nouvelles technologies et qui m’a apporté son soutien et ses encouragements au fil des ans. Je remercie également Xavie...

Un même matériel informatique peut remplir de nombreuses fonctions différentes par simple changement du logiciel qu’il exécute. Cette extraordinaire plasticité a permis à l’ordinateur de sortir des centres de calcul et de se répandre partout, des objets du quotidien aux infrastructures de la cité. Quels concepts fondamentaux sous-tendent cette prouesse technique ? Comment maîtriser l’incroyable et souvent effrayante complexité du logiciel ? Comment éviter les « bugs » de programmation et résister aux attaques ? Comment établir qu’un logiciel est digne de confiance ? À ces questions, la logique mathématique offre des éléments de réponse qui permettent de construire une approche scientifiquement rigoureuse du logiciel.

Les algorithmes existent depuis que l’humain essaie de calculer. Au Moyen Âge, leur exécution est déléguée à des machines. En 1936, Alan Turing propose une machine universelle, exécutant tous les algorithmes possibles et imaginables, et donne ainsi naissance à l’ordinateur et à l’informatique. L’invention des réseaux, à partir des années 1960, a permis d’aller encore plus loin avec l’informatique répartie, connectant des ordinateurs dans de grands réseaux comme Internet et des processeurs dans de petits réseaux à l’intérieur de chacun des ordinateurs. L’objectif était de créer une super-machine, indestructible et ultra-rapide. Mais la recherche de ces « super-pouvoirs » a entraîné la perte de l’universalité. L’algorithmique répartie étudie les conditions permettant de retrouver l’universalité de Turing, ou des formes d’universalités restreintes réalisables.

Nous sommes en 2019. Les humains sont contrôlés par des algorithmes. Tous les humains ? Tous. Aucun village d’irréductibles ne résiste encore et toujours aux algorithmes ? Aucun. Est-ce grave ? C’est une question de perspective. Les algorithmes ne boivent pas, ne s’énervent pas et ne s’endorment pas. Pourquoi ne pas les laisser conduire nos voitures ? Nous accusons la voiture d’être le moyen de transport le plus dangereux quand nous devrions plutôt accuser le chauffard, lui qui boit, s’énerve...

Les algorithmes prennent une place grandissante dans la société, que ce soit pour des applications informatiques ou pour des usages en société (réseaux sociaux, moteurs de recherche, affectation post-bac, découpage électoral). Lorsque la théorie prend du retard sur la pratique, les méthodes risquent d’être appliquées avant qu’on ait compris leurs aspects fondamentaux, ce qui induit des risques de manipulation. La perspective algorithmique allie des considérations d’efficacité à une approche systématique des problèmes passant par différentes phases (modélisation, formalisation, résolution, application) au cours desquelles l’aléatoire joue un rôle important. Quand ils sont bien conçus, les algorithmes peuvent être un outil de transformation de la société et contribuer au bien social.

Bienvenue à Claire Mathieu, normalienne supérieure et titulaire d’une thèse d’informatique à l’université Paris XI (Orsay) en 1988. Elle a eu une carrière variée et internationale : huit ans passés à Brown University, enseignante à Berkeley et Cornell, professeure à l’École polytechnique puis à l’université d’Orsay, professeure associée à l’École normale supérieure et maintenant directrice de recherche de première classe au Centre national de la recherche scientifique. Les amateurs de citatio...

Un ami à qui j’avais envoyé une invitation à assister à cette leçon inaugurale, après m’avoir remerciée et avoir exprimé ses regrets de ne pouvoir y être présent, ajouta timidement, en hésitant un peu : « Mais… n’y aurait-il pas une faute d’orthographe sur ce carton ? » Après un instant d’inquiétude, je compris la raison de sa question : il s’était demandé si le « i » du mot algorithme n’aurait pas dû être un « y » ! Eh bien non. Algorithme n’a rien à voir avec rythme. Algorithme ne vient pas...

Maîtriser la création de formes, qu’elles soient inspirées par le réel ou sorties de notre imagination, est un défi tant pour l’artiste que pour le scientifique. Comment mettre la création en 3D à la portée de tous et permettre à chacun de « façonner l’imaginaire » plus facilement qu’avec un papier et un crayon ? De la modélisation géométrique des formes à l’assemblage d’une scène complexe et à son animation, Marie-Paule Cani nous présente une nouvelle méthodologie pour rendre la création numérique 3D plus expressive, en s’appuyant sur des exemples concrets : comment concevoir et animer des vêtements, des chevelures, une prairie arborée ou une cascade ?

La chaire annuelle d’Informatique et sciences numériques, créée en partenariat avec l’Institut national de recherche en informatique et en automatique (Inria), accueille depuis six ans au Collège de France un ou une spécialiste venant nous parler d’un aspect de cette science qui joue un rôle de plus en plus important dans notre vie. Depuis la création en 2012 de la chaire permanente « Algorithmes, machines et langages », occupée par Gérard Berry (qui fut également titulaire de cette chaire an...

Monsieur l’Administrateur,Mes chers collègues,Chers amis, Le numérique est un espace qui nous est purement réservé : l’être humain y règne en maître, créant les contenus ou orchestrant leur génération à partir de données ou d’algorithmes. Mais il est parfois frustrant de ne créer que de l’immatériel – que l’on peut difficilement voir et encore moins toucher... C’est sans doute pour cela que la création numérique 3D fait tant rêver. Elle permet d’ébaucher des formes en quelques gestes, puis de...

L’imagerie médicale computationnelle conçoit des logiciels d’analyse et de simulation des images qui permettent de construire un modèle numérique du patient pour assister le diagnostic, le pronostic et la pratique thérapeutique. Les images médicales, les organes virtuels personnalisés, la réalité virtuelle et augmentée, la simulation d’interventions, la thérapie guidée par l’image et assistée par la robotique font partie des outils informatisés qui préfigurent la médecine computationnelle de demain, au service du médecin et du patient.

Les méthodes d’examen et de diagnostic médical ont beaucoup évolué depuis Laennec, l’inventeur du stéthoscope, qui fut professeur au Collège de France dans les années 1820. À l’appareil acoustique rudimentaire qui permet d’écouter les bruits internes du corps humain ont succédé des procédés d’investigation plus puissants, nous livrant des informations beaucoup plus précises sur ce qui, se passant sous notre enveloppe corporelle, était resté caché depuis les origines de la médecine. Ces inform...

Leçon inaugurale prononcée le 10 mars 2011 Chaire d’Informatique et sciences numériques Aujourd’hui, les questions de sécurité informatique sont omniprésentes, non seulement dans le renseignement militaire mais également dans la finance, le commerce, la gestion de données médicales, les réseaux sociaux et bien d’autres cadres. À partir d’un exemple de la vie courante, le spam, Martin Abadi aborde des aspects variés de l’informatique tels que les protocoles cryptographiques, les modèles de calcul et les langages de programmation. Il nous aide à comprendre les enjeux de la sécurité informatique, ses outils fondamentaux et ses difficultés, tant pratiques que scientifiques.

Mr Administrator,Dear colleagues,Dear friends, Since today is International Women’s Day, I would like to dedicate my inaugural lecture to the woman studying computer science, to the woman studying mathematics or sciences, who is so rare on our campuses. She is sitting in the front row. She may be typing a text message with both thumbs. She may be Michel Serres’ "Thumbelina", offering me a perfect transition to situate the subject of my lecture: I do not know of any living being, cell, tissue,...

Relational database management systems, using as foundations a formal language, first-order logic, serve as mediators between individuals and machines. With the increase in the volume of data disseminated on the Web, a “collective intelligence” is currently emerging, shaped by large search engines whose monopoly raises ethical and political questions. One of the main challenges for the coming years is the development of technologies that will make it possible to find, evaluate, validate, verify and rank information, and thus to build tomorrow’s “Web of knowledge”. Conçus à partir d’un langage formel, la logique du premier ordre, les systèmes de gestion de bases de données relationnels servent de médiateurs entre l’individu et la machine : ils traduisent les données en informations. Avec l’augmentation du volume de données distribuées sur la Toile émerge aujourd’hui une « intelligence collective » façonnée par de grands moteurs de recherches dont le monopole soulève des questions éthiques et politiques. Un des grands défis des années à venir est de développer les technologies qui permettront de trouver, d’évaluer, de valider, de vérifier, de hiérarchiser l’information pour construire la « Toile des connaissances » de demain.

Dear Colleague, Dear Serge Abiteboul, The amount of information circulating on the Internet is mind-boggling to say the least. In 2012, it is estimated to be far greater than all the sentences spoken since the appearance of language. The management of the data, information and knowledge thus produced raises crucial questions from an information technology and scientific point of view, as well as an economic, ethical and societal perspective. Problems of storage and computation of data have no...