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12Philosophie de la simulation et finitudeRevue Philosophique de la France Et de l'Etranger 146 (2): 183-201. 2021.On montre d’abord qu’il est nécessaire de caractériser une simulation informatique à un niveau plus fin que celui des modèles formels : celui des symboles et de leurs divers modes de référer. C’est particulièrement vrai pour celles qui intègrent des modèles et des formalismes hétérogènes. On s’interroge ensuite sur les causes ontologiques qui pourraient expliquer leur succès épistémique. Il est montré qu’elles peuvent s’expliquer commodément si l’on adopte une conception de la nature à la fois d…Read more
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27Modèles et simulations à base d’agents dans les sciences économiques et sociales : de l’exploration conceptuelle à une variété de manières d’expérimenterIn Gilles Campagnolo & Jean-Sébastien Gharbi (eds.), Philosophie économique: un état des lieux, Éditions Matériologiques. pp. 347-382. 2017.Les modèles basés sur des agents en interactions, constituent des systèmes sociaux complexes, qui peuvent être simulés par informatiques. Ils se répandent dans les sciences économiques et sociales - comme dans la plupart des sciences des systèmes complexes. Des énigmes épistémologiques (ré)apparaissent. On a souvent opposé modèles et investigations empiriques : d’un côté, on considère les sciences empiriques fondées sur une observation méthodique (enquêtes, expériences) tandis que de l’autre, on…Read more
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177Epistemology in a Nutshell: Theory, Model, Simulation and ExperimentIn Denis Phan & Frédéric Amblard (eds.), Agent-based Modelling and Simulation in the Social and Human Sciences, The Bardwell Press. pp. 357-391. 2007.In the Western tradition, at least since the 14th century, the philosophy of knowledge has been built around the idea of knowledge as a representation [BOU 99]. The question of the evaluation of knowledge refers at the same time (1) to the object represented (which one does one represent?), (2) to the process of knowledge formation, in particular with the role of the knowing subject (which one does one represent and how does one represent it?), and finally (3) to the relationship between the rep…Read more
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15Data do not belong to predictive analytics only. Neither do concepts belong to theoretical modeling only. This talk will explore and question the changing relationships between data and concepts in models today, especially in the case of multiscale models. It will show that there are different types of integrative models, and that some are new. These new integrative models take their part in a cycling methodology of modeling where measures, estimations, reconstructions, simulations, concept-driv…Read more
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122Comparer les modèles à l’aide du vecteur caractéristique : fonction, nature, principe et usage des modèlesNatures Sciences Sociétés 30 (1): 93-102. 2022.In the context of pluralization, sophistication, and combination of formal models, it is becoming difficult to propose uniform – or even comparable – model comparison practices. This paper outlines a broad and classificatory comparative epistemology of models. The aim of this epistemology is to propose applicable, and if necessary rectifiable, conceptual tools that can be useful to modellers as well as to historians and epistemologists. The notion of model characteristic vector – incorporating c…Read more
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293Interprétabilité et explicabilité de phénomènes prédits par de l’apprentissage machineRevue Ouverte d'Intelligence Artificielle 3 (3-4): 287-310. 2022.Le déficit d’explicabilité des techniques d’apprentissage machine (AM) pose des problèmes opérationnels, juridiques et éthiques. Un des principaux objectifs de notre projet est de fournir des explications éthiques des sorties générées par une application fondée sur de l’AM, considérée comme une boîte noire. La première étape de ce projet, présentée dans cet article, consiste à montrer que la validation de ces boîtes noires diffère épistémologiquement de celle mise en place dans le cadre d’une mo…Read more
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58Philosophie de la simulation et finitudeRevue Philosophique de la France Et de l'Etranger 2 (146): 183-201. 2021.This study shows firstly that it is necessary to characterize a computer simulation at a finer level than that of formal models: that of symbols and their various modes of reference. This is particularly true for those that integrate models and formalisms of a heterogeneous nature. This study then examines the ontological causes that, consequently, could explain their epistemic success. It is argued that they can be conveniently explained if one adopts a conception of nature that is both discont…Read more
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187La surprise comme mesure de l'empiricité des simulations computationnellesIn Natalie Depraz & Claudia Serban (eds.), La surprise. A l'épreuve des langues, Hermann. pp. 199-217. 2015.This chapter elaborates and develops the thesis originally put forward by Mary Morgan (2005) that some mathematical models may surprise us, but that none of them can completely confound us, i.e. let us unable to produce an ex post theoretical understanding of the outcome of the model calculations. This chapter intends to object and demonstrate that what is certainly true of classical mathematical models is however not true of pluri-formalized simulations with multiple axiomatic bases. This chapt…Read more
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149Préface à "La diffusion de la Covid-19 - Que peuvent les modèles ?"In Juliette Rouchier & Victorien Barbet (eds.), La diffusion de la Covid-19, . pp. 3-10. 2020.Voilà un livre comme on pouvait l’espérer. Centré sur la Covid-19 et sur sa diffusion, il s’installe au cœur de questions brûlantes, encore urgentes pour tout un chacun, mais il garde aussi la tête froide, prend du recul, informe, enseigne et questionne, qui plus est de façon pédagogique. Davantage : au-delà du bilan critique, il propose des perspectives inédites, voire quelques suggestions solides. Il nous donne à réfléchir sur des chemins moins balisés. À le lire, on comprendra, par l’exemple,…Read more
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144Artificial Intelligence: Philosophical and Epistemological PerspectivesIn P. Marquis, H. Parde & O. Papini (eds.), A Guided Tour of Artificial Intelligence Research: Volume I: Knowledge Representation, Reasoning and Learning, Springer. pp. 437-455. 2020.Research in artificial intelligence (AI) has led to revise the challenges of the AI initial programme as well as to keep us alert to peculiarities and limitations of human cognition. Both are linked, as a careful further reading of the Turing’s test makes it clear from Searle’s Chinese room apologue and from Dreyfus’ suggestions, and in both cases, ideal had to be turned into operating mode. In order to rise these more pragmatic challenges AI does not hesitate to link together operations of vari…Read more
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611Interprétabilité et explicabilité pour l’apprentissage machine : entre modèles descriptifs, modèles prédictifs et modèles causaux. Une nécessaire clarification épistémologiqueActes de la Conférence Nationale En Intelligence Artificielle - CNIA 2019. 2019.Le déficit d’explicabilité des techniques d’apprentissage machine (AM) pose des problèmes opérationnels, juridiques et éthiques. Un des principaux objectifs de notre projet est de fournir des explications éthiques des sorties générées par une application fondée sur de l’AM, considérée comme une boîte noire. La première étape de ce projet, présentée dans cet article, consiste à montrer que la validation de ces boîtes noires diffère épistémologiquement de celle mise en place dans le cadre d’une mo…Read more
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354Agent-Based Models and Simulations in Economics and Social Sciences: from conceptual exploration to distinct ways of experimentingIn Nuno David, José Castro Caldas & Helder Coelho (eds.), Proceedings of the 3rd EPOS congress (Epistemological Perspectives On Simulations), . pp. 51-69. 2008.Now that complex Agent-Based Models and computer simulations spread over economics and social sciences - as in most sciences of complex systems -, epistemological puzzles (re)emerge. We introduce new epistemological tools so as to show to what precise extent each author is right when he focuses on some empirical, instrumental or conceptual significance of his model or simulation. By distinguishing between models and simulations, between types of models, between types of computer simulations and …Read more
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38Le développement considérable des simulations informatiques dans les sciences contemporaines impose une remise à plat des épistémologies des modèles. Franck Varenne propose de revenir sur les limites des notions de métaphore et d'analogie pour penser les modèles, en particulier quand il s'agit des modèles composés, des pluri-modèles et des modèles de simulation (à objets ou à agents), tels qu'ils se développent depuis une dizaine d'années. Il suggère que le paradigme linguistique, à l'oeuvre aus…Read more
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33Cet ouvrage très pédagogique informe les étudiants sur les méthodes quantitatives les plus classiques comme les plus récentes en sciences sociales, et notamment sur les différentes pratiques de modélisation et de simulation informatique des systèmes sociaux (sciences sociales computationnelles ou modèles informatiques).
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45Formaliser le vivant : lois, théories, modèlesHermann. 2010.Peut-on formaliser le vivant ? Peut-on réduire une plante à une simple formule mathématique ? Goethe ne l’aurait pas admis. Pour beaucoup encore, cette question ne se pose même pas tant elle peut sembler provocante et contre-nature. Dans une perspective à la fois historique et épistémologique, ce livre rend compte de travaux contemporains qui ont pourtant tous tenté de braver cet interdit. C’est en grande partie sur ce terrain, hautement problématique, que, dans les premières décennies du XXe …Read more
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74Théories et modèles en sciences humaines. Le cas de la géographieEditions Matériologiques. 2017.Face à la diversité et à la complexification des modes de formalisation, une épistémologie des méthodes scientifiques doit confronter directement ses analyses à une pluralité d’études de cas comparatives. C’est l’objectif de cet ouvrage. Aussi, dans une première partie, propose-t-il d’abord une classification large et raisonnée des différentes fonctions de connaissance des théories, des modèles et des simulations (de fait, cette partie constitue un panorama d’épistémologie générale particulièrem…Read more
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71Théorie, Réalité, ModèleEditions Matériologiques. 2012.Dans cet ouvrage, Franck Varenne pose la question du réalisme scientifique, essentiellement dans sa forme contemporaine, et ce jusqu’aux années 1980. Il s’est donné pour cela la contrainte de focaliser l’attention sur ce que devenaient sa formulation et les réponses diverses qu’on a pu lui apporter en réaction spécifique à l’évolution parallèle qu’ont subie les notions de théories et surtout de modèles dans les sciences, à la même époque. Même si, bien sûr, on ne peut pas attribuer le considérab…Read more
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823From Models to SimulationsRoutledge. 2018.This book analyses the impact computerization has had on contemporary science and explains the origins, technical nature and epistemological consequences of the current decisive interplay between technology and science: an intertwining of formalism, computation, data acquisition, data and visualization and how these factors have led to the spread of simulation models since the 1950s. Using historical, comparative and interpretative case studies from a range of disciplines, with a particular emph…Read more
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356The Nature of Computational ThingsIn Frédéric Migayrou Brayer & Marie-Ange (eds.), Naturalizing Architecture, Hyx Editions. pp. 96-105. 2013.Architecture often relies on mathematical models, if only to anticipate the physical behavior of structures. Accordingly, mathematical modeling serves to find an optimal form given certain constraints, constraints themselves translated into a language which must be homogeneous to that of the model in order for resolution to be possible. Traditional modeling tied to design and architecture thus appears linked to a topdown vision of creation, of the modernist, voluntarist and uniformly normative t…Read more
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415The Mathematical Theory of Categories in Biology and the Concept of Natural Equivalence in Robert RosenRevue d'Histoire des Sciences 66 (1): 167-197. 2013.The aim of this paper is to describe and analyze the epistemological justification of a proposal initially made by the biomathematician Robert Rosen in 1958. In this theoretical proposal, Rosen suggests using the mathematical concept of “category” and the correlative concept of “natural equivalence” in mathematical modeling applied to living beings. Our questions are the following: According to Rosen, to what extent does the mathematical notion of category give access to more “natural” formalism…Read more
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36Du Modèle à la Simulation InformatiqueVrin. 2007.Avec l'evolution recente des modeles mathematiques vers des simulations informatiques, les formalisations du vivant sont de plus en plus integratives, mixtes et, en un sens, realistes. Plus generalement, les formalisations d'objets complexes deviennent assises sur et non plus seulement traitees par l'infrastructure informatique. Quelle est la veritable portee epistemologique de cette empirie simulee? Comment la distinguer de la creativite proprement interne aux mathematiques dont la philosophie …Read more
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109Models and Simulations in the Historical Emergence of the Science of ComplexityIn Ma Aziz-Alaoui & C. Bertelle (eds.), From System Complexity to Emergent Properties, Springer. pp. 3--21. 2009.As brightly shown by Mainzer [24], the science of complexity has many distinct origins in many disciplines. Those various origins has led to “an interdisciplinary methodology to explain the emergence of certain macroscopic phenomena via the nonlinear interactions of microscopic elements” (ibid.). This paper suggests that the parallel and strong expansion of modeling and simulation - especially after the Second World War and the subsequent development of computers - is a rationale which also can …Read more
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560Refounding of the activity concept? Towards a federative paradigm for modeling and simulationSimulation - Transactions of the Society for Modeling and Simulation International 89 (2): 156-177. 2013.Currently, the widely used notion of activity is increasingly present in computer science. However, because this notion is used in specific contexts, it becomes vague. Here, the notion of activity is scrutinized in various contexts and, accordingly, put in perspective. It is discussed through four scientific disciplines: computer science, biology, economics, and epistemology. The definition of activity usually used in simulation is extended to new qualitative and quantitative definitions. In com…Read more
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158Théorie mathématique des catégories en biologie et notion d’équivalence naturelle chez Robert RosenRevue d'Histoire des Sciences 66 (1): 167-197. 2013.The aim of this paper is to describe and analyze the epistemological justification of a proposal initially made by the bio-mathematician Robert Rosen in 1958. In this theoretical proposal, Rosen suggests using the mathematical concept of « category » and the correlative concept of « natural equivalence » in mathematical modeling applied to living beings. Our questions are the following: according to Rosen, to what extent does the mathematical notion of category give access to more « natural » fo…Read more
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824Les simulations computationnelles dans les sciences socialesNouvelles Perspectives En Sciences Sociales 5 (2): 17-49. 2010.Since the 1990’s, social sciences are living their computational turn. This paper aims to clarify the epistemological meaning of this turn. To do this, we have to discriminate between different epistemic functions of computation among the diverse uses of computers for modeling and simulating in the social sciences. Because of the introduction of a new – and often more user-friendly – way of formalizing and computing, the question of realism of formalisms and of proof value of computational treat…Read more
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745Programming the Emergence in Morphogenetically Architected Complex SystemsActa Biotheoretica 63 (3): 295-308. 2015.Large sets of elements interacting locally and producing specific architectures reliably form a category that transcends the usual dividing line between biological and engineered systems. We propose to call them morphogenetically architected complex systems (MACS). While taking the emergence of properties seriously, the notion of MACS enables at the same time the design (or “meta-design”) of operational means that allow controlling and even, paradoxically, programming this emergence. To demonstr…Read more
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351Cet article ne se veut pas un commentaire suivi de la réflexion de Wittgenstein sur les règles. Ce ne sera pas non plus un commentaire de l’interprétation que Kripke fait du « suivi de la règle » chez Wittgenstein. Il ne sera pas davantage une application des thèses de Wittgenstein ni une tentative d’application directe d’une interprétation de ces thèses à l’épistémologie de la simulation du vivant ; ce qui serait, en soi, d’ailleurs contestable. Ce travail vise seulement à approfondir la réflex…Read more
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99Agent-Based Models and Simulations in Economics and Social Sciences: from conceptual exploration to distinct ways of experimentingJournal of Artificial Societies and Social Simulation 13 (1). 2010.Now that complex Agent-Based Models and computer simulations spread over economics and social sciences - as in most sciences of complex systems -, epistemological puzzles (re)emerge. We introduce new epistemological concepts so as to show to what extent authors are right when they focus on some empirical, instrumental or conceptual significance of their model or simulation. By distinguishing between models and simulations, between types of models, between types of computer simulations and betwee…Read more
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699What does a Computer Simulation prove? The case of plant modeling at CIRADIn N. Giambiasi & C. Frydman (eds.), Simulation in industry - ESS 2001, Proc. of the 13th European Simulation Symposium, Society For Computer Simulation (scs). 2001.The credibility of digital computer simulations has always been a problem. Today, through the debate on verification and validation, it has become a key issue. I will review the existing theses on that question. I will show that, due to the role of epistemological beliefs in science, no general agreement can be found on this matter. Hence, the complexity of the construction of sciences must be acknowledged. I illustrate these claims with a recent historical example. Finally I temperate this dive…Read more
Franck Varenne
University Of Rouen