Les 9 défauts de l’algorithmique, moteur de l’informatique « moderne »
I – L’algorithmique, une technique beaucoup trop vieille
L’algorithmique, c’est la technique de programmation adoptée par les informaticiens depuis la naissance des ordinateurs, soit les années 1950. Une technique déjà exploitée par les métiers à tisser programmable Jacquard, à cartes perforées, dès la fin du 18ème siècle :
On dit à l’ordinateur ce qu’il doit faire, pas à pas. On en fait un domestique qui ne comprend rien à ce qu’il exécute car ce n’est pas lui qui l’a décidé mais un programmeur humain. Lequel lui a tranmis ses ordres dans un langage codé. Même pas en français. Le programme ressemble à une longue suite d’équations couvrant des dizaines de pages, parfois des centaines (ou beaucoup plus). Si bien que même le programmeur a beaucoup de mal à se relire et à comprendre ses intentions cachées dans le code. La maintenance d’une application est un casse-tête. C’est pour cette raison qu’un programme évolue peu et rarement. Le programmeur préfère le réécrire, comme cela il a tout en tête… sur le moment.
On en est donc toujours aujourd’hui au programme Jackard qui impose une démarche sans l’expliquer. C’est dire les fantastiques progrès dont l’informatique nous a gratifiés en deux siècles ! C’est de loin la « science » – en fait ce n’est pas une science mais une technique, on va le voir – la plus immobiliste de notre histoire. Les premiers ordinateurs et leurs programmes sur cartes perforées sont apparus à la fin de la deuxième guerre mondiale. Dans tous les domaines les techniques ont radicalement évolué, dont celles des ordinateurs (on est passé de la mémoire à relais électromagnétiques au circuit intégré), mais pas celle de la programmation. Le seul changement constaté c’est que les programmes ne sont plus écrits sur carton mais sur support magnétique, beaucoup plus compact et rapide à lire, ou directement dans la mémoire de l’ordinateur. Mais il s’agit toujours de séries d’instructions codées illisibles du commun des mortels.
A croire que les informaticiens veulent conserver jalousement leur mainmise sur l’ordinateur et l’automatisation de la planète… En tout cas, il faut vraiment beaucoup de mauvaise volonté pour ne rien inventer pendant si longtemps et en rester au fastidieux travail manuel du programmeur générateur d’innombrables erreurs humaines.
Cette absence de progrès est volontaire ! Et j’en sais quelque chose moi qui en souffre depuis plus de trente ans. Le monde des informaticiens est radicalement contre le progrès… dès qu’il s’agit d’automatiser leur métier. Comme ils sont incontournables vu l’importance de l’automatisation dans notre société, comme ils s’opposent à toute concurrence en la tuant consciencieusement, la planète entière en souffre et a accusé un retard énorme.
Tant qu’une technologie plus efficace ne sera pas portée à la connaissance du public, nos amis informaticiens continueront à tenir le haut du pavé.
Pour se rendre compte du ridicule de la situation, passons en revue les défauts de la technique actuelle de programmation, appelée « procédural » ou algorithmique. La liste des neuf défauts qui suit, vous ne la trouverez nulle part ailleurs que dans mes blogs. Elle n’est reprise par aucun média. Il faut être non informaticien pour oser la présenter publiquement. Face à chaque défaut j’ai mis l’Intelligence Artificielle raisonnante en parallèle (la Maïeutique) pour que vous puissiez mieux mesurer le retard que nous avons pris.
Les informaticiens sont bien conscients de leur ridicule dans la conception de logiciels et s’en moquent eux-mêmes dans cette bande dessinée bien connue :
II – L’algorithmique, ou le procédural, une technique folle et abêtissante,
Voici la liste de ces neuf défauts :
- Le procédural nécessite la présence d’un intermédiaire
- il représente la connaissance de façon illisible pour le commun des mortels
- il faut coder tous les cas qui se présenteront sans en oublier un seul
- le programmeur fait un boulot de dingue …et il en est fier
- pendant tout le développement, l’expert ne voit pas son programme !
- on ne touche plus au programme une fois écrit
- impossible de certifier la fiabilité du programme écrit (théorème de Goedel)
- impossible de modifier un programme en cours d’utilisation
- impossible d’aborder certains domaines d’applications
Cela s’explique par le fait que l’utilisateur n’a pas la main sur la conception du logiciel de traitement de texte, ni avant ni après, comme le montre le dessin humoristique au dessus : le client n’est en jeu qu’au début et à la fin. Entre les deux il n’a pas son mot à dire.
1er défaut : Le procédural nécessite la présence d’un intermédiaire
Entre l’expert qui détient la connaissance à mettre dans le programme et les utilisateurs qui utiliseront le programme, il y a un intermédiaire : le programmeur. C’est lui qui est chargé d’écrire le programme. C’est lui – ou un autre – qui sera par la suite chargé de le faire évoluer. Comme il faut tout lui expliquer, c’est long et fastidieux. De toute façon, il ne peut pas comprendre une expertise qui a demandé des années à être acquise par l’expert. ça ne l’empêche pas, par un amour-propre compréhensible, de prétendre le contraire, ce qui a pour effet d’envenimer fréquemment les relations informatique-services utilisateurs…
Avec la Maïeutique, c’est l’expert qui écrit l’application et la fait lui-même évoluer, en collaboration avec les utilisateurs. Une fois terminée, il la remet au service informatique pour intégration dans le système d’informations. Le poids de l’erreur dans les logiciels repose désormais sur les experts (qui s’en accommodent très bien…). Les informaticiens sont libérés des tensions avec les services utilisateurs. Ils deviennent des collaborateurs « normaux » parlant le langage de tous.
2ème défaut : Le procédural représente la connaissance de façon illisible pour le commun des mortels
Un programme, ce sont des pages de « code » cryptées dans un langage hermétique qu’on ne peut comprendre qu’après avoir suivi une longue formation. Même le programmeur ne s’y retrouve pas quand il remet le nez dans un programme qu’il a écrit il y a plusieurs mois… Et je ne parle pas du malheureux qui doit se replonger dans un programme écrit par un autre !
La Maïeutique présente, elle, un savoir-faire ET une connaissance humaine en langage courant, qu’elle sait « faire tourner » comme du procédural bien écrit. Avec elle, le programme se réduit à une petite base de données toute bête : une « base de connaissances ». C’est quelque chose d’infiniment plus concis et clair que du procédural.
3ème défaut du procédural : il faut coder tous les cas qui se présenteront
Que fait l’expert quand il travaille avec sa connaissance : il raisonne sur LE cas qui se présente et il le résout. Après, il l’oublie et passe à un autre ou à autre chose. Ce n’est pas fatigant. Que fait le programmeur une fois qu’il a compris la connaissance de l’expert à mettre dans le programme : il raisonne sur l’ensemble des cas qui peuvent se présenter au programme et il code chacun d’eux ! Quand on sait qu’il peut y en avoir des centaines ou des milliers, parfois beaucoup plus, on comprend qu’écrire un programme réclame beaucoup de temps.
Que fait le système expert de type Pandora, lui ? Il raisonne sur LE cas qui lui est présenté, il le résout et il l’oublie. Exactement comme l’expert. Pourquoi le programmeur se casserait-il les pieds à imaginer puis créer une procédure traitant de tous les cas possibles si le programme peut inventer immédiatement la solution pour chaque cas ?
4ème défaut du procédural : le programmeur fait un boulot de dingue …et il en est fier
Non seulement le pauvre programmeur est obligé de comprendre une expertise qui n’est pas la sienne, non seulement il doit imaginer tous les cas possibles, mais encore il doit suivre une procédure complexe s’il veut être sûr que son programme tourne et soit accepté : analyse, ordinogramme, codage, tests/modifications. Plus toutes les étapes nécessaires à l’intégration définitive du nouveau programme dans le système informatique : présentation du programme aux utilisateurs, prises en compte des demandes de modifications des utilisateurs, modifications de l’ordinogramme, re-codages, re-tests/modifications, re-présentations du programme aux utilisateurs, etc. Je dis « etc. » car ces allers-retours entre l’utilisateur non satisfait du programme et le bureau du programmeur peuvent se compter par dizaines. Et je ne parle pas du travail de mises à jour sur les programmes, tâche encore plus complexe qui prend un temps énorme. En effet, le programmeur doit relire des pages de codes dont il ne se souvient plus et, pire, que souvent il n’a pas écrites lui-même. Cette re-programmation est une tâche très stressante pour lui : il s’agit de modifier un outil maintenant fiabilisé et utilisé couramment par des gens qui ne peuvent s’en passer et il sait d’avance qu’il va le leur livrer avec des bugs… Bonjour l’ambiance !
Ceci dit, il est conscient que personne ne peut mettre le nez dans un tel travail, que les utilisateurs n’y comprennent rien et qu’il est de ce fait incontournable… L’évolution des langages informatiques dans le temps est le signe tangible qu’en matière d’informatique, le pouvoir n’est pas entre les mains de ceux qui l’utilisent. Tout indique qu’il faut plus longtemps aujourd’hui qu’hier pour développer un programme et que ça s’aggrave sans cesse. Un langage comme Java, très récent, plébiscité par la communauté des informaticiens au point que la majorité des projets nouveaux sont prévus avec lui, réclame davantage de temps en développement que le langage « C » plus ancien ! Les services utilisateurs d’entreprises se rendent bien compte de cette dérive et font de plus en plus pression pour maîtriser eux-mêmes les développements. Encore faudrait-il qu’ils soient tenus au courant des progrès réalisés pour eux…
Avec la Maïeutique, l’ordinateur fait déjà 50 % du travail, ce qui est un gage de rapidité et de fiabilité. L’expert n’a à réfléchir que sur son savoir-faire, pas sur le futur programme. Les utilisateurs et lui voient le programme s’élaborer sous leurs yeux. Ils peuvent rectifier au fur et à mesure si nécessaire. Il n’y a plus besoin de la présence du programmeur et de toutes les étapes imposées par Le procédural. Ca va au moins 10 fois plus vite. La mise à jour des programmes est encore plus facile que le développement, la connaissance étant déjà structurée dans un certain nombre de pages identifiées. Sauf que là, ce n’est plus l’ordinateur qui guide l’expert, c’est l’expert qui guide l’ordinateur : il cherche la page où se trouve la partie de son savoir-faire à modifier, la lit (ce sont des arbres de décision écrits en langage courant, vous allez voir plus loin) et modifie l’endroit désiré. L’ordinateur re-génère l’ensemble du programme, en quelques secondes, et fournit un nouveau programme totalement fiable. Avec la Maïeutique, l’ordinateur est au service de l’utilisateur, pas l’inverse !
5ème défaut : pendant tout le développement, l’expert ne voit pas son programme !
Quand l’expert (ou un utilisateur) demande la réalisation d’un programme, il ne peut dire en général au programmeur quelle tête ce programme devra avoir à la fin. Ce n’est pas son métier d’imaginer le programme en train de tourner alors qu’il ne sait déjà pas de quoi est faite sa connaissance ! Quant au programmeur, bien qu’il soit expert en informatique, il ne peut pas lui dire non plus à quoi ressemblera le programme à la fin : il n’a aucune idée de l’expertise à recueillir. Son métier c’est informaticien, pas expert-comptable ! Il ne sait pas non plus comment les collègues de l’expert travaillent actuellement avec cette expertise et donc il ne peut décrire le programme qu’il serait bon de leur proposer pour que ce soit mieux. C’est un dialogue de sourds. Tout ce petit monde n’aura une idée du programme que …lorsqu’il sera terminé ! C’est à dire bien tard. Et là, les utilisateurs ne seront pas d’accord, l’expert dira qu’il y a des erreurs …d’où les allers-retours.
Avec la Maïeutique, no problem : le programme est développé dans le service concerné, par les personnes concernées, qui le voient évoluer sous leurs yeux et peuvent le tester en permanence « pour voir ». Ils le rectifient ensemble autant de fois que nécessaire. Quand il est fini, il est fini. Il n’y a plus qu’à le transmettre au service informatique pour intégration avec les autres programmes existants.
6ème défaut du procédural : on ne touche plus au programme une fois écrit
Il faut tellement de temps pour modifier un programme et sa fiabilité devient alors tellement incertaine qu’on ne le modifie que le plus rarement possible : tous les 6 mois, tous les ans… Un tel délai ne convient en général pas aux services utilisateurs, mais c’est comme ça…
Avec la Maïeutique, tous les programmes peuvent être modifiés quotidiennement s’il le faut. Ce sont des bases de données, ce qu’il y a de plus fiable et de plus facile à modifier en informatique. Du coup, les mises à jour peuvent être quotidiennes.
7ème défaut du procédural : impossible de modifier un programme en cours d’utilisation
Avec le procédural, on ne sait pas dans quel état sont les données ni où en était la procédure si on remplace brutalement la version courante du programme en cours d’utilisation par une version ultérieure. L’exécution ne peut donc repartir du bon endroit. Les utilisateurs devront recommencer le travail, en plus sans savoir à partir de quand ! C’est pourquoi la version d’un programme procédural n’est remplacée par une autre que la nuit, lorsque tous les utilisateurs dorment, ou alors pendant une période où leur utilisation est interdite : « Désolé, cette application est en cours de maintenance, veuillez attendre SVP… ».
Au contraire, un système expert de type Pandora peut être remplacé par une nouvelle version en cours d’utilisation, de la même façon qu’une base de données …puisque c’en est une ! En effet, ce qui évolue constamment dans un système expert, c’est sa base de données de connaissances : la base de règles. Sur Internet, ce type d’opération est fréquent : on l’appelle « mise à jour de bases de données en temps réel ».
8ème défaut du procédural : impossible de certifier la fiabilité du programme écrit (théorème de Gödel)
Le procédural oblige à tout recoder en repartant de zéro, ou presque. Même dans les langages objets, conçus pour éviter le codage au maximum, la partie essentielle, l’expertise, reste à coder par des « méthodes ». Ce qui rend le concept objet encore plus complexe à mettre en œuvre que la programmation classique. Mais il y a autre problème avant même le codage : l’incomplétude. Celle-ci est le pire ennemi de l’analyse en informatique : des voies de codage sont oubliées par erreur humaine et on ne s’en apercevra souvent que trop tard, quand le logiciel est en exploitation depuis des mois ou des années. D’où de gros soucis d’exploitation, surtout si le programmeur du logiciel en cause n’est plus là pour rectifier le plus rapidement possible.
1er avantage – l’IA raisonnante, elle, ramène tout programme à une base de données simple, la forme logicielle la plus ancienne, la plus simple et la plus fiabilisée : une base de règles. Celle-ci est exploitée par un moteur raisonnant de 900 Ko, toujours identique donc hyper-fiabilisé avec les années d’utilisation. Pour les applications batch, il peut même être réduit à sa plus simple expression : sa seule tâche consiste à tester l’une après l’autre les règles pour voir si elles peuvent produire une conclusion à partir des faits initiaux et des faits déduits obtenus avec les règles précédentes, puis de reprendre au départ avec les conclusions obtenues pour tester les premières règles avec les connaissances fraîchement acquises par les dernières. Il s’arrête quand aucune production de faits nouveaux n’a pu être obtenue sur un nouveau cycle à travers toute la base.
2ème avantage – La complétude est automatiquement vérifiée avec la Maïeutique puisqu’elle matérialise visuellement toutes les voies possibles du raisonnement et détecte celles qui ne mènent pas à la conclusion voulue par le programme. Elle en profite pour faire d’autres vérifications : détection des contradictions logiques, test partiel de l’expertise métier, de la cohérence des types, des expressions obsolètes, des expressions utiles mais inexploitables (non demandables et non déductibles), etc.
9ème défaut, le plus grave : impossible d’aborder certains domaines d’applications
Aujourd’hui, à cause de tous ces défauts, plusieurs domaines d’applications ne sont jamais traités. D’abord ceux où règne « l’explosion combinatoire » : le nombre de cas à traiter dans le programme devient tellement énorme que l’on sait d’avance – théorème de Gödel oblige – que l’on n’arrivera jamais à un programme fiable. Ensuite les applications qui évoluent fréquemment pour ne pas devenir obsolètes, ce que le procédural ne sait pas faire vu le temps qu’il met déjà à réussir une mise à jour fiable (6ème défaut). Enfin, les applications réclamant un raisonnement poussé comme la simulation logique (par opposition à simulation numérique).
Ces domaines d’applications sont les suivants :
• les Conversationnels car c’est le règne de l’explosion combinatoire et ils reposent sur des connaissances pointues en perpétuelle évolution
• La simulation logique d’idées, l’aide à l’invention comme nous le faisons dans notre tête en déroulant un raisonnement pour tester une idée ou simuler un système et voir s’il marche.
• les aides au diagnostic et les aides à la décision, sujettes à l’explosion combinatoire et qui doivent s’améliorer sans cesse en fonction du retour d’expérience, les logiciels d’aide à la configuration de machines complexes
• les didacticiels, puisqu’un système expert raisonne sur une vraie connaissance lisible par tous et peut expliquer pas à pas son raisonnement …jusqu’à signaler les contradictions !
• les logiciels constamment évolutifs car la maintenance est le problème n° 1 de l’informaticien, contrairement à la Maïeutique qui s’en charge facilement puisque tout est écrit en clair
• le diagnostic de panne incluant le diagnostic médical, un domaine à part où la logique est reine avec l’utilisation de la « contraposée », un raisonnement très puissant. La solution pour traiter la complexité, c’est le raisonnement sur la connaissance comme nous savons tous le faire. C’est le domaine idéal de la Maïeutique. C’est d’ailleurs bien par là qu’elle a commencé, en 1986…
L'IA raisonnante : l'intelligence artificielle pour tous 