Ni binaire, ni opposé à l'analogique : qu'est-ce que le numérique ?

Ni binaire, ni opposé à l'analogique : qu'est-ce que le numérique ?

Posez la question autour de vous : « qu'est-ce que le numérique ? ». Vous récolterez probablement trois types de réponses. Le numérique, c'est le binaire, le calcul basé sur deux grandeurs discrètes. Ou bien c'est le logiciel, par opposition au matériel. Ou encore c'est le contraire de l'analogique. Trois réponses usuelles qui ont un point commun : à la réflexion, elles ne tiennent pas.

C'est, en effet, la thèse d'Elie Chevignard, soutenue en 2025 à Paris-Saclay et intitulée Du transistor à l’intelligence artificielle : les conditions et les dimensions inventives du design numérique, à la lumière de Simondon. Elie a fait sa thèse CIFRE au sein d’OCTO Technology sous la supervision de Christian Fauré pour OCTO et de Vincent Bontems pour le CEA. Il ne s’agit pas dans cet article d’entrer dans l’ensemble des concepts philosophiques mobilisés et proposés par Elie, mais plus modestement de partager les sources de son enquête qui démonte, une à une, nos fausses évidences. Voyons le problème.

Premier suspect écarté : le binaire et sa transparence supposée

Le numérique véhicule une idée de précision et de transparence : son modèle est celui d’une machine déterministe qui effectue des calculs exacts. Or si les résultats sont reproductibles, les trajectoires exactes du fonctionnement réel ne le sont pas.

Prenez un geste banal : vous double-cliquez sur une icône, ce matin puis ce soir. Personne, pas même le concepteur de la puce, pas même la machine elle-même, ne peut produire le compte-rendu exact de l'activité de chaque transistor sollicité. Les deux clics ont déclenché des trajectoires physiques et logiques différentes, uniques. On dispose de méthodes pour vérifier que le résultat est correct et correspond au modèle binaire, mais cela s'arrête là. Le « 0 et 1 » bien net n'est qu'une abstraction posée sur une réalité matérielle bouillonnante que personne ne maîtrise précisément dans le détail.

L’art de faire un ordinateur consiste à abstraire le bruit foisonnant de la machine. Le binaire décrit ce que la machine est censée produire, pas ce qu'elle est. À vrai dire, même chaque puce est unique : le comportement est similaire mais dans le détail, chaque image logique présente des imperfections uniques. Nous voici déjà loin de nos représentations courantes sur la perfection et la précision du numérique.

Deuxième suspect écarté : software contre hardware

L'autre évidence usuelle, c'est la séparation entre le logiciel et le matériel. Le corps de la machine d'un côté, l'esprit qui le commande de l'autre. Elie Chevignard y voit un héritage du vieux dualisme occidental, qui sépare la matière de la forme depuis les Grecs, et qui n'a aucun ancrage dans la réalité technique, dès lors que l’on prête attention à la notion d’information.

La preuve est dans la fabrication. Un circuit intégré se grave par photolithographie : un schéma logique est littéralement écrit avec de la lumière sur un cristal de silicium. La logique s’inscrit dans la structure physique : elle informe la matière et ce programme primordial a donc un ancrage physique.

Le cas des FPGA enfonce le clou : ce sont des puces dont l'architecture logique reste reconfigurable après leur sortie d'usine, via un langage de description matériel. Le logiciel y est une réorganisation du matériel. La frontière nette qu'on imagine entre les deux se trouve radicalement relativisée.

Le temps du logiciel tout puissant et déconnecté de la réalité est d’ailleurs révolu : les besoins liés à l’IA ou à la souveraineté remettent les dimensions matérielles du numérique au centre de l’échiquier. Software et hardware sont liés de manière intime.

Troisième suspect écarté : numérique contre analogique

Dernière fausse piste, la plus tenace car probablement la plus faussement intuitive. On oppose fréquemment deux familles de machines : numérique contre analogique.

Rappelons d'abord ce qu'on entend par « analogique ». Une grandeur analogique varie de façon continue : entre deux valeurs, il existe toujours une infinité de valeurs intermédiaires, sans saut ni palier. Le niveau d'un thermomètre à mercure, le sillon d'un disque vinyle, la tension qui sort d'un microphone : tous épousent la grandeur qu'ils représentent, ils en sont l'analogue, d'où le nom. À l'inverse, le numérique procède par paliers discrets : il découpe pour quantifier et ne retient qu'un nombre fini d’états logiques possibles (par exemple deux, le 0 et le 1, on retrouve le premier suspect : le binaire).

Or, premièrement, un transistor, comme une triode avant lui, peut servir d'amplificateur (usage analogique) ou d'interrupteur ouvert/fermé piloté par un programme (usage numérique). Ce ne sont pas deux natures différentes mais deux usages du même composant. Car physiquement et en faisant abstraction de l’échelle quantique, le transistor ne connaît que du continu : les tensions et courants associés au transistor varient en continu. L'usage numérique consiste à renoncer à cette richesse : on pose un seuil, on décrète qu'en dessous c'est « 0 » et au-dessus « 1 », et tout l'entre-deux est écrasé, rabattu sur l'une des deux valeurs admises. Le numérique n'est donc pas une propriété intrinsèque du matériel en question, mais une discipline qu'on lui impose, une convention qui sacrifie une partie de la réalité physique pour ne garder que des états nets et dénombrables.

Et, deuxièmement, entre le binaire et l'infinité d'états de l'analogique, il y a toute la place pour des logiques à trois, quatre, ou n états. Les soviétiques avaient par exemple travaillé sur un projet d’ordinateur en logique ternaire. Le numérique ne se réduit pas au binaire mais contient un spectre possible qui tendra vers l'analogique sans jamais vraiment l’être non plus (il peut se rapprocher de l’asymptote).

Au-delà de cette démonstration théorique, il faut aussi constater que contrairement aux représentations usuelles, le numérique ne remplace pas l’analogique mais s’y intègre : par exemple, la plupart des montres à quartz reprennent une interface analogique avec des aiguilles, tout en abritant un microprocesseur numérique qui calcule le temps.

L'enquête se resserre : où s'est joué le basculement vers le numérique ?

Si aucune de ces définitions ne tient, où chercher ? Elie reprend la méthode de Simondon : pour comprendre un objet technique, il faut saisir sa genèse, le moment où il advient, plutôt que le décrire figé. Il faut remonter sur les lieux : 1958, l'année où Simondon soutient ses deux thèses, et où Kilby puis Noyce inventent le circuit intégré. Avant ce composant, l'électronique butait sur la « tyrannie des nombres » : les câblages des premiers ordinateurs formaient des enchevêtrements de fils indémêlables. La matière freinait la créativité logique des ingénieurs. Le circuit intégré renverse la situation. On peut désormais poser tous les composants sur un même substrat de silicium, et la logique se libère de ses entraves matérielles.

C'est ce que Elie Chevignard appelle la rupture d'échelle. Soudain, la complexité des schémas logiques n'a presque plus de limite. Et elle va dépasser un seuil : à la fin des années 1970, le concepteur ne peut plus dessiner sa puce à la main. En 1980, un microprocesseur horloger développé pour Omega compte 20 000 transistors, et le tracé manuel de ses dizaines de milliers de rectangles et leur liaison devient un travail démesuré. L'humain est débordé par sa propre création. Pour concevoir la génération suivante de puces, il faut désormais des machines numériques. Le numérique devient la condition de sa propre fabrication. La même causalité circulaire refait de nos jours surface dans le domaine de l’IA, où un modèle sert à créer le suivant.

La résolution du problème : le numérique comme objet-image

Voici le coupable : si le numérique ne se résume ni au binaire, ni au logiciel, ni par l'opposition à l'analogique, il peut se comprendre à partir de l'objet-image.

Le circuit intégré est une image logique matérialisée. Le schéma que l'ingénieur a dans la tête vient coïncider, par la lumière de la photolithographie, avec la structure même de la puce. La pensée et la machine se rejoignent de façon inédite. Simondon attribuait à l'image un statut intermédiaire, ni tout à fait sujet, ni tout à fait objet. L'objet-image, c'est exactement cela : une vue de l'esprit devenue opérationnelle, une matrice à partir de laquelle s’architecturent les couches d'abstraction qui constituent le numérique proprement dit.

Ceci génère une opacité au fonctionnement que Elie Chevignard nomme l'effet d'écran. L'objet-image intègre tant de composants que plus personne ne peut se représenter son fonctionnement total. L'opacité ne touche pas uniquement l'utilisateur, elle affecte le concepteur lui-même. Le mythe du programmeur omniscient ne tient plus : croire qu'écrire du code donne un accès direct aux transistors, c'est confondre la carte et le territoire. Le développeur n'est qu'un utilisateur de plus, opérant depuis une couche, tout en restant le plus souvent aveugle aux autres.

La dernière pièce : de la puce aux LLM

L'enquête se referme, mais elle ouvre une porte. Avec le circuit intégré, l'opacité était mécanique : on ne pouvait plus suivre l'activité physique des transistors, mais on écrivait encore les règles logiques claires. Avec les Transformers et les grands modèles de langage, on franchit un nouveau seuil. Le concepteur ne spécifie plus la règle, il fixe un objectif et laisse des milliards de paramètres l'induire à partir des données. L'opacité devient logique.

L'objet-image avait déjà fait de nos machines des œuvres que leurs auteurs ne pouvaient plus appréhender. L'IA ne fait que rendre visible, de façon encore plus vertigineuse, une opacité constitutionnelle du numérique, contenue en germe dans l’invention du circuit intégré et devenue manifeste à la fin des années 1970. Comprendre cette opacité est la première condition pour rendre nos machines à nouveau pensables, et habitables.

Et c’est dans cette perspective de penser, comprendre et habiter autrement la tech que OCTO accueille depuis de nombreuses années des thèses CIFRE en philosophie des techniques, en sociologie, et en informatique. Il se murmure d’ailleurs qu’un nouveau numéro des Digital Studies sortira en 2027 pour donner un aperçu de la richesse de ces travaux !

Nous remercions Elie Chevignard pour son travail bien sûr, mais aussi pour ses présentations pertinentes et inspirantes tout au long des écoles doctorales, et enfin pour la relecture minutieuse et ses contributions d’améliorations à cet article. Nous vous invitons à lire sa thèse, au-delà de montres à quartz, de circuits intégrés et de numérique, il y parle de la Porsche 911 (oui oui) et de régime aristo-acrobatique…