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INTRODUCTION I- ANALYSE CONCEPTUELLE ET BIBLIOGRAPHIE 1- CONCEPT D’ENTROPIE 2-

INTRODUCTION I- ANALYSE CONCEPTUELLE ET BIBLIOGRAPHIE 1- CONCEPT D’ENTROPIE 2- THERMODYNAMIQUE 3- BIBLIOGRAPHIE DE L’AUTEUR II- CONTRIBUTION DE RUDOLF CLAUSIUS 1- DANS LA CONCEPTION DE NOTION D’ENTROPIE 2- DANS LE DÉVELOPPEMENT DE LA THERMODYNAMIQUE 3- DANS LE DÉVELOPPEMENT DE LA CINÉTIQUE DE GAZ III- IMPORTANCE DE L’ENTROPIE DANS LA CYBERNÉTIQUE 1- DANS L’INFORMATION 2- DANS L’AVANCÉE DE LA THÉORIE CYBERNÉTIQUE IV- LES LIMITES DE L'ENTROPIE EN CYBERNÉTIQUE CONCLUSION REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES INTRODUCTION La cybernétique est une modélisation de l'échange, par l'étude de l'information et des principes d’interaction. Elle est issue en particulier du passage par la théorie entre l'étude du système nerveux et sa reproduction en intelligence artificielle. Le mot cybernétique formalisé en 1948 par Norbert Wiener est le résultat de tout un mouvement scientifique très largement interdisciplinaire et source d'une nouvelle école de pensée. Techniquement, c'est une méthode interdisciplinaire qui étudie l'évolution dynamique des systèmes. La thermodynamique, souvent citée en référence par Wiener, est probablement la science préexistante qui s'apparente le plus à la cybernétique. On citera en particulier Rudolf Clausius qui développe le concept d’entropie de 1850 à 1865. Ainsi, l’introduction de la cybernétique en psychologie sociale permet de mieux comprendre les interactions dans la communication interpersonnelle et groupale, entre les systèmes de contrôle et de rétroaction. Dès lors, quelle est l’apport du concept d’entropie de Rudolf Clausius dans la cybernétique ? Pour répondre à cette interrogation, il importe pour nous de faire une analyse conceptuelle, présenter les avantages du concept d’entropie en cybernétique pour enfin montrer ses limites. I- Analyse conceptuelle et bibliographie 1- Le concept d’entropie L’entropie est la dernière et la plus mystérieuse des cinq grandeurs physiques (température, pression, volume, énergie interne, entropie) définissant l’état d’un système thermodynamique, c'est-à-dire d’un ensemble matériel délimité capable d’échanger de la chaleur et du travail avec le milieu extérieur. Le terme entropie désigne, dans la thermodynamique classique, une fonction d'état extensive. En d'autres termes, une fonction d'état proportionnelle à la quantité de matière en présence. 2- Thermodynamique La thermodynamique correspond à une branche de la physique qui étudie le comportement thermique des corps, plus exactement les mouvements de chaleur. De façon plus générale, la thermodynamique s'intéresse à l'étude de l'énergie (en particulier l'énergie interne) et de ses transformations. La thermodynamique est la branche de la physique qui traite de la dépendance des propriétés physiques des corps à la température, des phénomènes où interviennent des échanges thermiques, et des transformations de l'énergie entre différentes formes. 3- Biographie de Rudolf Claudius Fils de pasteur, Clausius effectua ses études secondaires au lycée de Stettin puis étudiant à l’Université Frédéric Guillaume. Les mathématiques et la physique à partir de 1840 à Berlin avec, entre autres professeurs, G. Magnus, Lejeune-Dirichlet, Jakob Steiner ; il suivait également les cours d'histoire de Leopold von Ranke. En 1847 il soutint sa thèse, consacrée aux aberrations optiques créées par l'atmosphère terrestre, à Halle sous la direction de Johann Salomo Christoph Schweigger. Il enseigne ensuite la physique et les mathématiques au lycée de Friedrichswerder à Berlin jusqu'en 1850. Cette année-là, il est nommé professeur de physique à l’école combinée d’artillerie et du génie de Berlin, et exerce en tant que privat-docent à de Berlin. Il a été successivement professeur à Zurich (1855), Wurtzbourg (1867) puis à Bonn (1869) où il termina sa carrière. Il effectua la guerre de 1870 comme chef d'une compagnie de brancardiers formée d'étudiants volontaires, et reçut une blessure au genou qui le laissa handicapé à vie. Découvrant au hasard de ses recherches l'ouvrage oublié Réflexions sur la puissance motrice du feu de Nicolas Léonard Sadi Carnot, il en comprit immédiatement la portée et en assura la promotion auprès des physiciens de son époque. Il complète l'énoncé de la deuxième loi de la thermodynamique (1850), et inventa le concept d'entropie en 1865. Il est reconnu sur le plan international comme le véritable énonciateur du second principe de la thermodynamique puis qu’ayant introduit la notion d'entropie toujours utilisée aujourd'hui. Clausius justifie son choix dans Sur diverses formes des équations fondamentales de la théorie mécanique de la chaleur (1865) en ce terme : « Je préfère emprunter aux langues anciennes les noms des quantités scientifiques importantes, afin qu'ils puissent rester les mêmes dans toutes les langues vivantes ; je proposerai donc d'appeler la quantité S l'entropie du corps, d'après le mot grec η τροπη une transformation. C'est à dessein que j'ai formé ce mot entropie, de manière qu'il se rapproche autant que possible du mot énergie ; car ces deux quantités ont une telle analogie dans leur signification physique qu'une analogie de dénomination m'a paru utile ». (Cité dans Dictionnaire d'histoire et de philosophie des sciences de Dominique Lecourt, PUF,1999). Ses travaux sur la thermodynamique lui valurent la médaille Copley en 1879. II- Contribution de Rudolf Claudius 1- Dans la conception de la notion d’entropie Au début des années 1850, Rudolf Clausius a présenté le concept du système thermodynamique et a avancé l'argument selon lequel, dans tout processus irréversible, une petite quantité d'énergie thermique δQ est dissipée progressivement à travers la frontière du système. Clausius a continué à développer ses idées d'énergie perdue et a inventé le terme d'entropie. Depuis le milieu du XXe siècle, le concept d'entropie a trouvé une application dans le domaine de la théorie de l'information, décrivant une perte analogue de données dans les systèmes de transmission de l'information. 2- Dans la thermodynamique Considéré comme l'un des pères de la thermodynamique, Clausius fournit des bases importantes pour le développement des propositions fondamentales. Clausius qui assurait les fondements de la thermodynamique avec des définitions claires et des limites définies. L'attention de Clausius s'est concentrée sur la nature des phénomènes moléculaires. De l'étude de ces phénomènes se trouvaient les propositions qu'il formulait lui-même sur les lois de la thermodynamique. C'est Clausius qui a introduit le terme "Entropia" en thermodynamique et a utilisé ce concept pour étudier des processus à la fois réversibles et irréversibles dans ce domaine de la connaissance. Clausius a permis de relier le concept d'entropie au concept de dissipation d'énergie en tant que concepts "siamois" en raison de leur relation étroite. Cela marquait une différence substantielle avec des concepts similaires qui essayaient de décrire les mêmes phénomènes. L'une des contributions de Clausius à la science était le développement d'une méthode mathématique qui jouait un rôle unique en thermodynamique. Cette méthode était utile dans son application à la théorie mécanique de la chaleur. Aussi, Clausius a développé ce qu'on appelait la théorie mécanique de la chaleur. C'était l'une de ses contributions les plus importantes à la thermodynamique. La base de cette théorie considérait la chaleur comme une forme de mouvement. Cela a permis de comprendre que la quantité de chaleur nécessaire pour chauffer et augmenter le volume d'un gaz dépend de la manière dont ladite température et ledit volume changent au cours du processus. 3-Dans le développement de la cinétique de gaz Les dernières contributions majeures de Clausius à la science datent de 1857 et 1858 et sont relatives à la théorie cinétique des gaz. Bien qu'il ne soit pas le premier à avoir conçu cette dernière, déjà proposée et discutée par Joule et Krönig notamment, il prend rang avec Maxwell parmi ses fondateurs. Il introduisit le concept du libre parcours moyen et établit l'importante distinction entre l'énergie de translation et l'énergie interne d'une particule de gaz. De plus, on lui reconnaît généralement le mérite d'avoir, par ses travaux théoriques, jeté un pont entre la théorie atomique et la thermodynamique. Dans toutes ses recherches relatives à cette dernière discipline, Clausius s'inspira longuement des idées de ses prédécesseurs : Carnot pour l'énoncé du deuxième principe ; Rankine et W. Thomson pour la formulation du concept de l'entropie, ce qui n'enlève rien à l'ampleur de sa propre contribution à la science. Il mit sous forme mathématique et sut exposer avec clarté des concepts que d'autres n'avaient fait qu'entrevoir. Par ailleurs, les travaux de Clausius sur les molécules individuelles des gaz ont été décisifs pour le développement de la théorie cinétique des gaz. Cette théorie a été développée par James Maxwell en 1859 sur la base des travaux de Clausius. Clausius le critiqua en principe et sur la base de ces critiques, Maxwell fit une mise à jour de la principale contribution de Clausius dans ce domaine a été la mise au point d'un critère permettant de distinguer les atomes et les molécules, montrant que les molécules de gaz étaient des corps complexes avec des parties constitutives qui bougent en 1867. III- Importance de l’entropie dans la cybernétique Dans l’information, l'entropie mesure la quantité d'information minimum nécessaire pour vous transmettre un message. L’entropie étant la mesure du désordre, elle renseigne donc parfaitement sur l'état d'ordre du système (phase dans laquelle il se trouve, ou alors transformation qui tend vers un état plus ou moins ordonné). Cela constitue une information. L'entropie indique la quantité d'information nécessaire pour que le récepteur puisse déterminer sans ambiguïté ce que la source a transmis. L'entropie permet aussi de quantifier le nombre minimum de bits sur lesquels on peut coder un fichier, mesurant ainsi uploads/Philosophie/ ok-expose-cybernetique.pdf