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Une architecture des humeursR&Sie(n) architectes

22 janvier - 26 avril 2010

‘’Une architecture des humeurs’’ / R&Sie(n) / Le LaboratoireProcess Mathématiques, Physiologiques, Robotiqueset Constructifs pour un habitat collectif auto-organisationel.

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Valérie Abrial+33 (0)1 78 09 49 55+33 (0)6 84 37 96 [email protected]

p 3 Communiqué

p 8 Biographies

p 15 Conversation entre François Jouve, mathématicien à l’université Paris 7 & David Edwards, fondateur du Laboratoire

p 19 Conversation entre Mark Kendall professeur à l’université de Queensland (Australie) spécialiste des microneedles & David Edwards

p 21 Lexique

p 28 De la machine naturelle , Chris Younès « La nature est pleine de vie »

p 31 Partenaires

p 32 Informations pratiques

SOMMAIRE

EXPÉRIENCE 9

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Expérience inédite, l’exposition-recherche «Une architecture des humeurs», articule plusieurs champs d’exploration au service de l’architecture ; en-tre neurobiologie, machinisme et protocoles mathématiques qui œuvrent comme modes opératoires relationnels, transactionnels et structurels.

François Roche, architecte fondateur avec Stéphanie Lavaux de l’Agence R&Sie(n), s’est associé pour cela à François Jouve, mathématicien en charge de l’élaboration des stratégies structurelles dynamiques, Marc Fornes, Winston Hampel et Natanel Elfassy en charge des développements computationnels, Stephan Henrich, architecte, quant aux procédures et design robotiques et Gaë-tan Robillard, Frédéric Mauclere, Jonathan Derrough sur la station de collecte des données physiologiques, via un scénario de Berdaguer & Péjus. Est intégré de plus, un second process de collecte via les “microneedles” de Marc Kendall.

Le Laboratoire et sa directrice artistique, Caroline Naphegyi, ont accompagné cette recherche sur deux ans et offrent la possibilité unique d’en rendre compte dans son état de développement actuel.

Dépliage par François Roche :

«Une architecture des humeurs»

«L’Agence R&Sie(n) rend visible à partir du 22 janvier 2010 la première étape d’une recherche qui explore de nouveaux modes d’agencement, de structuration et de transaction de l’architecture :

- D’une part, au travers de procédures computationnelles, mathématiques et machinistes afi n qu’une structure urbaine soit engendrée sur des protocoles d’indéterminations, d’agrégations et d’agencements successifs, improbables et incertains, qui réarticulent le lien entre l’individu et le collectif. L’agencement des habitats et des trajectoires structurelles est ici pensé et développé comme pos-térieur aux morphologies, support de vie sociale (et non comme un préalable). Ces structures sont calculées sur des protocoles d’optimisation structurelle, à la fois incrémentaux et récursifs qui font apparaître, simultanément, la physicalité et la morphologie d’une architecture comme un principe résultant.

COMMUNIQUÉ

Machine © R&Sie(n) / Le Laboratoire

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L’ «algorithme» développé par François Jouve se différencie des méthodes struc-turelles à «calcul direct» comme la structure porteuse d’un bâtiment, dimensionnée postérieurement à son design. A contrario, l’«algorithme» permet à la forme archi-tecturale d’émerger des trajectoires de transmissions des forces, simultanément au calcul qui les génère. L’ «algorithme» est basé (entre autre) sur deux stratégies mathématiques, celle issue de la dérivée de formes initiées par Hadamard et celle issue d’un protocole de représentation des formes complexes sur un maillage car-tésien par courbe de niveau (level set).

C’est un process mathématique d’optimisation qui permet à l’architecture de réa-gir et de s’adapter aux contraintes préalables, aux conditions initiales et non l’in-verse.

- D’autre part, au travers de la collecte d’informations de l’ordre du corps chimi-que, basé sur les émissions neurobiologiques de chacun des futurs acquéreurs: jusqu’ici, la collecte des informations du protocole d’habitation s’appuyait exclu-sivement sur des données visibles et réductrices (superfi cie, nombre de pièces, mode d’accès et mitoyenneté de contact…).

A l’opposé, cette expérience est l’occasion d’interroger la zone trouble “de l’émis-sion des désirs’’, par la captation de ces signaux physiologiques basés sur les sécrétions neurobiologiques et d’implémenter la chimie des humeurs des futurs acquéreurs comme autant d’inputs générateurs de la diversité des morphologies habitables et de leur relation entre elles.

«L’architecture des humeurs» se pose comme préliminaire de relire les contra-dictions de l’émission même de ces désirs ; à la fois ceux qui traversent l’espace public par la capacité à émettre un choix, véhiculé par le langage, à la surface des choses…, et ceux préalables et plus inquiétants peut-être, mais tout aussi valides, susceptibles de rendre compte du corps comme machine désirante et de sa chimie propre ; dopamine, cortisol, mélatonine, adrénaline et autres molécules sécrétées par le corps lui-même, imperceptiblement antérieur à la conscience que ces substances vont générer. La fabrication d’une architecture est ainsi infl échie d’une autre réalité, d’une autre complexité, de celle du corps acéphale, du corps animal…

«L’architecture des humeurs», c’est rentrer par effraction dans le mécanisme de dissimulation du langage afi n d’en construire physiquement les malentendus. Une station de collecte de ces signaux est proposée. Elle permet de percevoir les va-riations chimiques, et de saisir ces changements d’état émotionnel afi n qu’ils affec-tent les géométries émises et infl uencent le protocole constructif.

Essai de calcul structurel© R&Sie(n) / Le Laboratoire

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La recherche s’organise sur plusieurs strates :

- De la physiologie des humeurs aux malentendusLa collecte des humeurs s’organise sur la base d’interviews, (l’IPm), dont la formu-lation et le contenu sont susceptibles de faire apparaître un confl it, une zone de contradictions, de tensions schizophrènes, entre……… d’une part, les émissions biochimiques, neurobiologiques sécrétées et d’autre part, celles émises par l’in-terface du langage (libre arbitre). Des outils mathématiques issus de la théorie des ensembles, (appartenance, inclusion, intersection, différence…) sont utilisés pour faire émerger de ces «malentendus» un potentiel morphologique (attraction, exclusion, frôlement, répulsion, indifférence…) comme la négociation des «distan-ces» entre les êtres qui vont constituer ces agrégats collectifs (le protocole de col-lecte est à ce stade, soit décrypté par nano-récepteurs, soit par microneedles).

- Les malentendusC’est la prise en compte des confl its comme mode opératoire, permettant à l’ar-chitecture d’être leurs vecteurs transactionnels : «J’aimerais cela mais en même temps / et peut-être / pas / et son contraire».Les malentendus sont directement infl uencés par les pathologies du «vivre en-semble» : Claustro_(phobia-philia) / Agora_(phobia-philia) / Xeno_(phobia-philia) / Acro_(phobia-philia) / Nocto_(phobia-philia) Socio_(phobia-philia) / Neo_(phobia-philia) …

- Du malentendu des humeurs à la computation physio-morphologiqueCes modes relationnels s’élaborent simultanément en interne à la cellule d’habi-tation et, sur sa périphérie, en relation de voisinage. La multiplicité des possibles agencements physio-morphologiques, basés sur des formulations mathémati-ques, offre une variabilité de schémas habitables, de transferts individuels qui articulent la relation de soi à l’autre, aux autres. C’est une zone d’information, une T.A.Z. (Temporary Autonomous Zone) qui permet aux futurs acquéreurs de disposer d’une combinatoire morphologique, aux permutations multiples, issue conjointement de l’émission de leurs désirs avoués et de leur sécrétion indis-crète, biochimique.La volumétrie d’une entité-unité est de 123mètres. C’est sur cette base que les calculs et les hypothèses sont effectués.

Morphologie résultante© R&Sie(n) / Le Laboratoire

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- De la computation physio-morphologique à la multitudeL’agrégation des agencements physio-morphologiques s’organise en multitude sur des paramètres de positionnement chronologique et de variables de distance entre les entités (collectives, tribales, grappes humaines ou a contrario unité soli-taire). Y compris distributions et micro lieux publics.

- Opérateurs mathématiques d’optimisation structurelleComme indiqué ci-dessus, il s’agit d’un process mathématique d’optimisation in-crémental et récursif (exo-local, local, hyper-local) qui simultanément calcule et dessine les structures supportant les physio-morphologies. La forme ne se fabri-que que par itérations successives, en reliant, en coagulant physiquement et struc-turellement l’entre deux des morphologies afi n qu’elles se sustentent à la fois les unes aux autres (calcul local), et par entités (calcul exo-local). Le calcul satisfait à des inputs précis (contrainte et caractéristique du matériau, condition initiale, poids propre et transfert des forces, intensité et vectorisation de ces mêmes forces…).

- L’ «algorithme» / l’Alg(s)C’est, premièrement , le nom d’une entité habitable physio-morphologique.Mais plus précisément, c’est la dénomination qui caractérise une esthétique struc-turelle qui est pensée comme géométrie résultante, postérieure à la fabrication morphologique des zones habitables. Il s’agit, par ce biais, de s’affranchir de la logique de conception où la structuration est pensée comme un préalable, pour faire émerger une matrice physique réactive aux hétérogénéités des organisations humaines, adaptative à la multiplicité des morphologies et à l’ambigüité des désirs des “futurs acquéreurs”. Ce dispositif en « Open Sources » peut ainsi se substituer à la typologie déterministe et prévisible de l’habitat collectif.

- De l’«algorithme» à la physicalité bio-tricotéeDéveloppement d’un protocole de construction qui puisse se confronter à des géo-métries complexes, non “standards”, via un process de sécrétion, d’extrusion et d’agglutination. La procédure de production s’affranchit des «Frameworks » (ban-chages), non compatibles avec une géométrie constituée d’une suite d’anomalies et de singularités.Le tricotage est, de plus, intégré au calcul structurel d’optimisation (calcul hyper-local).

- Toolings / Process robotiqueElaboration d’une machine de tressage-sécrétion susceptible de générer une structure verticale par extrusion-frittage (print 3D à l’échelle 1), via une matière hybride (bio-plastique-ciment) s’agglomérant chimiquement pour constituer phy-siquement les trajectoires computationnelles. Cette calligraphie structurelle opère comme une stéréotomie machiniste, constituée de singularités géométriques suc-cessives mais basée sur une stratégie de mouvements et protocoles de répétition (behaviour).Cette machine est à la fois additive et formative, elle se nomme Viab02.

Station de collecte physiologique© R&Sie(n) / Le Laboratoire

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- Toolings / Tressage bio-ciment (material expertise)Elaboration d’une matière de sécrétion ayant des caractéristiques de viscosité et d’adhérence compatible avec le protocole machiniste (matière et procédures simi-laires au contour-crafting développées avec le laboratoire de Behrokh Khoshnevis à USC sur le projet «I’ve heard about »). C’est un composant bio-ciment, sorte de béton polymère, mélange de bio-résine et charge de ciment. La résine est issue de la fi lière des polymères agricoles, et permet de contrôler les paramètres de viscosité, liquidité, polymérisation pour générer l’agglutination chimique et physi-que, lors de la sécrétion. L’expertise mécanique de cette matière est rendue visible (contraintes de rupture selon efforts de traction, compression, cisaillement …).

A l’opposé des calculs d’optimisation computationnelle qui font apparaitre les tra-jectoires des forces et leur volumétrie, le calcul de la « brique de tissage-construc-tion », est postérieur à son algorithme de tressage. Cela génère et induit des zones d’engluements afi n de correspondre aux trajectoires des lignes de charges.

La bio-résine, matière agricole, est à faible émission de CO2 (non issue d’énergie fossile).

Animiste, vitaliste et machiniste, «L’architecture des humeurs» réarticule le besoin de se confronter à l’inconnu, et cela contradictoirement, au travers d’expertises computationnelles et mathématiques.

«L’architecture des humeurs», c’est aussi un outil susceptible de faire émerger des «Multitudes», et de leur palpitation, de leur hétérogénéité, les prémisses d’un protocole d’organisation relationnelle.

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Crédits /-R&Sie(n) / Le Laboratoire - Commissaire de l’exposition Caroline Naphegyi / 2010-Scénario, design, production : R&Sie(n) Associé à :-François Jouve / Process mathématiques-Marc Fornes & Winston Hampel, Natanael Elfassy / Computations -Stephan Henrich / Process et Design Robotique -Gaëtan Robillard, Frédéric Mauclere, Jonathan Derrough / Design et Process de captations physiologiques-Berdaguer et Péjus / Scénario Nano-récepteurs -Mark Kendall / Microneedles -Delphine Chevrot / Takako Sato / “The Lift”-Candice Poitrey / Interview Physiologique&-Chris Younes / Introduction aux «substances affectives »&-Jiang Bin, architecte-Laura Bellamy -Rosalie Laurin

Morphologie résultante locale© R&Sie(n) / Le Laboratoire

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R&Sie(n)

Parcours :

François Roche - Né le 25-02-1961 à Paris XIIe.- Architecte DPLG, diplômé en 1987 à l’U.P.A. n°3 de Versailles.Stéphanie Lavaux- Née le 11-06-1966 à Saint-Denis de la Réunion.- Quitte les Beaux-Arts de Paris en 1990.Toshikatsi Kiuchi – Né au Japon le 05-09-1978 / Master d’Architecture 2004, diplômé de l’université de Tokyo.

Ce groupe se développe à la fois au travers d’une structure de production d’archi-tecture, la Sarl R&Sie(n), d’une structure de recherche «new-territories» et dirige des laboratoires de recherches comme celui de l’ Advanced Studio de la Columbia-Gsapp, New-York.Leur site web / www.new-territories.com

Depuis dix ans, R&Sie(n) et François Roche ont enseigné, entre autres, en tant que professeur invité à Londres-Bartlett School en 2000, à Vienne-TU en 2001, à Bar-celone-ESARQ en 2003-04, à Paris-ESA en 2005, à Philadelphie-Upenn en 2006, à Angewangde-Vienna en 2008, à USC-Los Angeles en 2009 et actuellement à la Columbia, depuis 2006.

Leur projets d’architecture ont été exposés entre autres, à la Columbia University (New-York, 1999-2000), UCLA (Los Angeles, 1999-2000), ICA (Londres, 2001), Mori Art Museum (Tokyo, 2004), Centre Pompidou (Paris, 2003), MAM / Musée d’Art Moderne (Paris, 2005, 2006), TATE Modern (London 2006), à Orléans/Ar-chiLab (1999, 2001, 2003). R&Sie(n) ont été sélectionnés pour être exposés au Pavillon Français de la Biennale d’Architecture de Venise en 1990, 1996, 2000 et 2002 (année qu’ils ont refusée), et ont été sélectionnés en 2000, 2004 et 2008 dans la section internationale.

BIOGRAPHIES

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Préalable :

R&Sie (n) est un offi ce d’architecture, basé à Paris, créé en 1989 par François Roche (1961, Paris) et Stéphanie Lavaux (1966, Ile de la Réunion). Leurs projets architecturaux à la fois organiques, biologiques et critiques tentent d’articuler le lien réel et/ou fi ctionnel entre les situations géographiques et les structures narratives qui sont à même de les transformer.

R&Sie(n) déplient ses protocoles via une re-scénarisation des relations aux différen-tes natures contemporaines ; esthétiques, machinistes, biologiques, computation-nelles, voire artifi cielles. Ils utilisent des spéculations, des fi ctions comme stratégies opératives pour désaliéner les modes opératoires et pour infi ltrer la “media-culture” afi n d’en corrompre les conventions. Ils considèrent l’identité architecturale com-me émanant de principes d’incertitudes, défi ni au travers de process et de formes provisoires dans lesquelles l’animisme, le vitalisme, le machinisme deviennent des vecteurs de mutations dynamiques.

Ils entreprennent une expérience critique avec les technologies contemporaines, dans une alchimie entre Eros et Thanatos, pour proposer des scénarios délibéré-ment équivoques, qui fusionnent des matérialités à priori non miscibles. Leurs dis-positifs synesthétiques élaborent des possibles aux creux de pulsions et répulsions, à la fois mélanges d’obstacles et de possibilités, de déchets et d’effl orescences, de menaces et de protections, de puissances machinistes et de forces de la nature. Ici tout se noue et s’entrecroise, en train de se faire, dans un mouvement en train de se faire ... « il convient de se laisser glisser au travers de leur production dans une sensation soyeuse, étrange, qui vous effraie et vous caresse… ».

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François Jouve

Parcours :

* 1983-87 : Ecole Normale Supérieure (Paris)* 1988 : agrégation de mathématiques* 1992 : doctorat de l’université Paris 6* 1986-88 : centre scientifi que d’IBM France* 1989-2006 : centre de maths appliquées de l’Ecole Polytechnique (comme ingé-nieur de recherche puis chargé de recherche CNRS à partir de 1995)* 2004 : habilitation à diriger des recherches (Paris 6)* Depuis 2006: professeur à l’université Paris 7 (Paris Diderot)* 1992-2009 : enseignant à l’Ecole Polytechnique* Depuis 2008 : enseignant à l’Ecole Normale Supérieure

Publications :

F. Jouve : Modélisation mathématique de l’œil en élasticité non linéaire : «Recherches en mathématiques appliquées» (RMA 26), Masson 1993, 197 p

François Jouve est auteur de nombreux articles scientifi ques et actes de conféren-ces.

La plupart de ces publications sont disponibles surhttp://www.cmap.polytechnique.fr/~jouve/publications.html

Recherche :

« Ma recherche concerne les mathématiques appliquées et plus précisément l’ana-lyse numérique et le calcul scientifi que. Je m’intéresse à la modélisation mathéma-tique de phénomènes physiques ou biologiques ainsi qu’à l’étude des équations issues de cette modélisation et à la mise en oeuvre de méthodes de résolution approchées - par ordinateur - de ces équations. Cette branche des mathématiques a pris son essor dans les années 60 avec l’apparition des premiers ordinateurs per-formants capables d’effectuer des calculs impossibles sur le papier. Elle se nourrit à la fois des avancées des autres sciences à laquelle elle s’applique et des techni-ques mathématiques les plus récentes. Elle bénéfi cie également de l’augmentation constante des puissances de calcul des ordinateurs, permettant d’effectuer des modélisations de plus en plus complexes.

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Cantonnée à l’origine à des problèmes issus de sciences où le langage mathéma-tique est naturel, comme la physique ou la mécanique des fl uides et des solides, l’analyse numérique s’est attaquée plus récemment à la modélisation de problè-mes venant de la chimie, la biologie, l’économie ou la médecine.

Une partie de mes recherches s’est faite en relation avec des médecins ophtalmo-logistes : modélisation d’opération de chirurgie réfractive (dont le but est de corri-ger des défauts de vision comme la myopie ou l’astigmatisme), ou développement de nouveaux implants intraoculaires utilisés dans la chirurgie de la cataracte. Par ailleurs, je m’intéresse aux problèmes d’optimisation de formes dans lesquels on cherche une forme - dite “optimale” - qui satisfasse au mieux certaines contraintes (un “cahier des charges”) données. Un exemple typique de ce type de problèmes est la recherche du meilleur compromis entre le poids et la rigidité d’un objet fa-briqué dans un matériau ayant des propriétés mécaniques données. C’est cette partie de mes recherches, et les formes originales qui sont issues des algorith-mes que nous avons développés, qui a initié ma collaboration avec R&Sie(n). Ces problèmes, dans lesquels la forme est l’inconnue, que l’on peut classer de façon générique sous le nom de “problèmes inverses”, ont de nombreuses applications dans des domaines très variés, de l’industrie à la prospection pétrolière mais éga-lement en imagerie médicale. »

François Jouve

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Mark Kendall

Le Professeur Mark Kendall a plus de 12 ans d’expérience dans le domaine de la recherche des gènes et délivrances de médicaments sans intraveineuse grâce aux micro-nanostructures. Il est l’auteur de plus d’une centaine d’articles et est référencé dans de nombreux journaux spécialisés. Mark Kendall est également l’inventeur de plus de vingt cinq brevets et a travaillé avec de nombreux partenai-res industriels dans le domaine des transferts de technologie, de leur concept à leur commercialisation. Il a été invité à de nombreuses conférences dans divers pays. Sa technologie biolistique a été commercialisée grâce à PowderMed (une compagnie de transfert de technologie) achetée par Pfi zer en 2006. Mark Kendall fait désormais partie de l’université de Queensland après huit années passées à l’université d’Oxford, en tant que Directeur associé du PowederJect Centre for Gene and Drug Delivery Research, et en tant que chercheur et lecteur au sein de Magdalen College. Parallèlement à ses recherches à l’université de Queensland, Mark Kendall enseigne également la mécanique biomédicale des fl uides à des étudiants de premier cycle.

Marc Fornes

MARC FORNES | THEVERYMANY | New York City, US | www.theverymany.netMarc Fornes, Architecte D.P.L.G., est le fondateur de THEVERYMANY, un design studio à New York City qui engage le prisme de l’architecture au travers de pro-cédés précis de computation (dit “Explicit & Endcoded”). Sa spécialité et niche en design est l’automation, la génération et le contrôle de formes ou systèmes dits complexes.Marc Fornes a notamment travaillé plus de trois ans pour Zaha Hadid Architect (Londres) – où il dirigeait le projet de la médiathèque de Pau (depuis le concours jusqu’à l’appel d’offre pour une large coque en carbone). Il co-enseigne depuis au (n)Certainties, un design studio avec Francois Roche au GSAPP de Columbia (New York) - mais aussi à des universités telles que Die Angewandte (Vienne) ou l’University of Southern California (Los Angeles). Ce semestre, il est invité à Har-vard, mais enseigne régulièrement à travers le monde de multiples workshops de design et rhinoscripting.Ses recherches, prototypes et larges structures expérimentales avec THEVE-RYMANY ont été exposés en Europe, aux Etats Unis et en Chine – notamment Londres, Berlin, New-York, Los Angeles, Beijing. Début 2010, il participera à l’ex-position « Contemplating the Void » au Guggenheim Museum de NYC.

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Stephan HenrichStephan Henrich est né le 13.08.1978 à Würzburg en Allemagne. Il vit à Stuttgart, Allemagne et à Paris, France. En 2007, il est diplômé en Architecture et Design Urbaine à Université de Stuttgart après des études à Stuttgart et à Paris. En 2006, il a gagné le AED Award pour son approche robotique à l architecture. Il a travaillé dans plusieurs agences d architecture et d´ingénierie à Berlin, Frankfort et Stut-tgart, entre autres Schlaich, Bergermann and Partners, Stuttgart. Depuis 2004, il designe des machines avec et pour R&Sie(n), qui ont été exposées à la Biennale de Venise 2008 où il était associé. En 2006, il a enseigné à AA School à Londres (Summerschool), en 2008 à Die Angewandte à Vienne et en 2009 à USC à Los Angeles avec Francois Roche et Marc Fornes. En 2010, il est membre à l’Akade-mie Solitude à Stuttgart en Allemagne.

Winston HampelWinston Hampel est né le 02.09.1983 à Hambourg en Allemagne. Il vit entre Stu-ttgart et Paris.A partir de 2004, il fait des études d’architecture à Hambourg, Stuttgart (SAdbK) and Paris (ESA).En 2009, il a enseigné à l’ESARQ (Barcelone) avec François Roche.

Natanel ElfassyNatanel Elfassy (né en 1979, Israël) est architecte et chercheur diplômé de l’École d’Architecture de l’Université de Tel Aviv, où il est actuellement chercheur (David Azrieli Research fellow) et candidat au MA au Département de Philosophie. Son projet de recherche, intitulé Poetic Animality, porte sur la critique philosophique des formes contemporaines de l’espace et des nouvelles pratiques de confi gura-tions spatiales [(topo)philosophie]. Ses projets et recherches, ont été exposés à Los Angeles, Milan, Gênes, Köln et à Tel-Aviv. En 2007, il gagne le AICF Award de l’excellence.

Jonathan DerroughJonathan Derrough est né le 10/10/1982 à Paris.Diplômé d’EPITECH Paris (2004) et d’ISRT Digital (2007)“Blind - Welcome to CeCity” - 2007 - jeu 3D expérimental primé au Concours 3D3 (Grand Prix et Prix Arte.tv) et aux E-magiciens (Mention spéciale du jury).

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Gaëtan RobillardGaëtan Robillard est né en 1982, Ploemeur, France, vit et travaille à ParisIl est diplomé des Beaux Arts de Nantes en 2007, après une formation en école de design. Il double son diplôme d’art d’un Master 2 en technologies numériques appliquées au champ culturel. 2009 / installation pavillonnaire à la foire d’art de Sao Paulo (SP arte 09) / étude sur l’anthropologie urbaine de Brasilia (conférence à l’université d’architecture de Brasilia - 2008). 2010 / exposition personnelle à la galerie Sycomore (mars 2010 - Paris)

Delphine ChevrotDelphine Chevrot est née en 1981 à Carpentras, vit et travaille à Paris et Avignon- Diplomée en 2007 du DNSEP (Diplôme National Supérieur d’Expressions Plastiques) à l’Ecole Supérieure d’Art d’AvignonExpositions:-2009:/Ososphère/, festival nuits électroniques et arts numériques, Strasbourg /Performance à froid/, exposition collective avec David Burrows et Charlotte Char-bonnel, Laboratoire de Paris, /Vidéoformes/, art vidéo et de nouveaux médias, Clermont-Ferrand-2008:/Plus d’histoires... / Carré Ste Anne, Montpellier/Paradigme/ Galerie AL/MA, Montpellier

Frédéric MauclereFrédéric Mauclere est né le 29/09/80, ParisMaster de Conception et direction de projets culturels.Collaboration depuis quatre ans avec de nombreux artistes et designers sur des oeuvres ou des objets nécessitant une conception électronique et/ou logicielle. Collaboration également avec des entreprises dans le secteur technologique, sur le développement d’interfaces tactiles.

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David Edwards : Votre travail en mathématiques appliquées concerne l’ana-

lyse numérique et, dans le contexte de votre travail ici, la création de formes

« optimales » qui adhèrent aux certaines règles physiques et géométriques,

comme pourrait être utile dans l’industrie aéronautique ou, évidemment,

en architecture. Voyez-vous la valeur de votre travail dans un tel contexte

pratique, ou dans un contexte purement intellectuel ?

François Jouve : Les deux aspects ne sont pas incompatibles. La frontière en-tre les mathématiques dites “pures” et celles que l’on nomme “appliquées”, qui a été pendant longtemps très marquée, est en train de devenir plus fl oue. On voit aujourd’hui des domaines traditionnellement “purs”, comme la théorie des nom-bres, avoir des applications très concrètes, tandis que certains mathématiciens étiquetés comme “appliqués” s’intéressent à des sujets très éloignés des applica-tions réelles. Pour ma part, je me suis toujours considéré comme un mathémati-cien appliqué partant du problème pratique pour développer des méthodes dont certaines sont issues de domaines très théoriques, et ensuite revenir à l’applica-tion. Mais toutes les démarches existent et sont possibles.

D.E. : Comment la rencontre avec François Roche a-t-elle été initiée?

F.J. : François avait vu sur internet des résultats de simulations numériques et de calculs de formes optimales que nous avions faits. Il avait trouvé ces formes suf-fi samment “monstrueuses” (je cite ses propres termes) pour être intéressé par la méthode qui permettait de les générer et prendre contact avec moi. J’ai bien aimé ce qualifi catif.

D.E. : En quoi votre domaine de recherche pouvait l’intéresser dans ses

propres recherches?

F.J. : Ce qui l’intéressait n’était pas vraiment mon domaine de recherche mais plu-tôt les formes qui en sont issues, dont certaines étaient fi nalement assez proches de celles qu’il avait utilisées dans une de ses précédentes expositions (“I’ve heard about”) en les créant par des techniques n’ayant absolument rien à voir avec les miennes.

CONVERSATION ENTRE FRANÇOIS JOUVE, MATHÉMATICIEN

ET PROFESSEUR À L’UNIVERSITÉ DE PARIS 7 &

DAVID EDWARDS, FONDATEUR DU LABORATOIRE

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D.E. : Aviez-vous collaboré auparavant avec un architecte ? N’y a-t-il pas un problème de langage professionnel ?

F.J. : Il s’agit de ma première collaboration avec un architecte et il a fallu bien en-tendu trouver un terrain commun pour pouvoir communiquer. J’ai travaillé dans le passé avec des médecins et j’ai une certaine habitude des problèmes de langage qui se posent quand deux disciplines assez éloignées se rencontrent. D’autant que les mathématiques sont souvent particulièrement diffi ciles à vulgariser. La grande différence dans cette aventure dans le milieu de l’architecture, par rapport aux autres collaborations que j’ai pu avoir, tient au but qui était fi xé. Traditionnelle-ment, lorsqu’un mathématicien appliqué en vient à collaborer avec d’autres scien-tifi ques, on attend de lui une modélisation d’un phénomène (physique, chimique, biologique ou autre) avec autant de richesse de détails qu’il est possible d’obtenir. Et puis ensuite, lorsque cette modélisation est considérée comme satisfaisante, il doit résoudre (souvent avec l’aide d’un ordinateur) les équations qui en découlent afi n de simuler le phénomène en question. Ici, le but étant purement “artistique”, le critère fi nal n’était pas la fi nesse de la modélisation ou la fi délité du modèle par rapport à certains résultats expérimentaux, mais simplement un critère esthétique. Peu importe ce qu’il y a dans les équations, seule compte la forme obtenue. D’une certaine façon on revient à des questions que se posent pas mal de gens : lorsque l’on observe certaines structures naturelles comme la croissance des arbres par exemple, on retrouve des formes qui ressemblent manifestement à des formes optimales, ou plutôt des morceaux de structures que l’on rencontre parfois lorsque l’on fait des calculs d’optimisation de forme. On peut ainsi se dire que manifeste-ment la nature “optimise” sans doute quelque chose. Mais quoi ? Il y a fi nalement peu de cas où l’on peut donner une réponse satisfaisante à cette question. Les résultats obtenus dans le cadre de cette exposition doivent amener à se faire le même genre de réfl exion : visiblement il y a un calcul d’optimisation là dessous mais on se demande bien quel est le critère qui a été optimisé.

D.E. : Comment avez-vous travaillé au quotidien avec François Roche?

F.J. : On présente souvent les mathématiques comme un édifi ce solide et iné-branlable, construit pierre après pierre dans une démarche cohérente et inexo-rable. C’est en particulier l’image que donne l’enseignement secondaire et même supérieur de la discipline. Il est exact qu’un théorème démontré et juste reste juste “pour toujours”. Cela distingue les mathématiques de toutes les autres sciences : une théorie physique, par exemple, est souvent remise en cause par une autre théorie plus moderne et plus complète. Mais cette vision monolithique des ma-thématiques est désespérante. Elle est aussi fausse si l’on observe l’histoire des sciences. Les résultats que nous connaissons ont pour la plupart été le fruit de tâtonnement successifs et ne sont pas arrivés aussi linéairement qu’on nous le présente fi nalement. A notre très modeste niveau, nous avons aussi beaucoup fait d’allers et retours, tâtonné pour savoir l’un et l’autre ce que nous voulions et ce que nous pouvions.

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D.E. : Vous aviez récemment donné un séminaire sur ce projet devant vos collègues à Jussieu. Quelle était leur réaction ?

F.J. : Ce genre de sujet est un peu inhabituel dans le milieu des mathématiques, mais les gens sont en général assez friands d’applications qui sortent un peu de l’ordinaire. Ils ont été plus sceptiques lorsque je leur ai proposé de remplacer la tour Montparnasse par celle que je leur montrais à l’écran.

D.E. : Pouvez-vous nous décrire le logiciel que vous présentez dans l’expo-sition Une architecture des humeurs ? Quel est son origine, son histoire ? Son nom? Son fonctionnement ? Ses perspectives ?

F.J. : Il s’agit d’un logiciel de calcul numérique dont l’écriture artisanale a démarré il y a plus de 20 ans. Il est toujours resté dans un cadre académique même s’il a souvent été utilisé pour des collaborations scientifi ques ou industrielles. De ce fait, il n’a pas vraiment besoin d’être baptisé d’un bel acronyme commercial, et, ayant atteint l’âge de la majorité, il est maintenant trop vieux pour recevoir un nom. Comme tout logiciel, académique ou non, il est mal documenté et plein de bugs, mais il aspire toujours à la perfection.

D.E. : Quel est l’apport de ce logiciel sur l’habitat? En quoi cela change-t-il les manières “traditionnelles” d’imaginer un habitat?

F.J. : Au delà de ce logiciel en particulier, je pense que l’on est à la veille d’une vé-ritable révolution dans les formes utilisées en architecture, engendrée par l’usage massif de la modélisation 3d. Les logiciels de conception et de calcul, ainsi que les nouveaux matériaux disponibles, autorisent aujourd’hui des prouesses inimagina-bles il y a encore 10 ans et une variété de formes infi nie. Reste à savoir comment cette architecture d’avant garde saura infi ltrer l’habitat traditionnel.

D.E. : Croyez-vous qu’un jour un algorithme mathématique pourrait en fait déduire des formes d’habitation de nos données biométriques ? Quels sont les obstacles mathématiques (ou informatiques) nécessaires à surmonter afi n de pouvoir le faire ?

F.J. : Je n’aime pas le terme de “biométrie”. Il renvoie au contrôle d’une société sécuritaire. Le thème de l’exposition est plus relié à la captation de données biolo-giques via des biopuces ou des techniques d’imagerie médicale. Tout ceci existe déjà dans les laboratoires et pourrait être mis en oeuvre. L’application première de ces outils est bien entendu le diagnostic médical, mais s’ils peuvent servir aussi à concevoir l’habitation de nos rêves les plus cachés, pourquoi pas ?

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D.E. : Quel bilan retenez-vous de cette expérience ? Que vous a-t-elle ap-porté en tant que chercheur?

F.J. : On fait souvent le reproche aux scientifi ques de rester cantonnés dans leur tour d’ivoire. Ce reproche est parfois justifi é. Pour ma part, j’aime les expériences improbables et celle-ci en fait partie. Ce travail n’a pas de retombées scientifi ques au sens strict mais il participe à l’ouverture de notre discipline vers la société. Je suis content d’apprendre aux visiteurs, dont quelques-uns ont peut-être été trau-matisés par leurs cours de maths de collège, que ces satanées équations peuvent servir aussi à un projet artistique, et pas seulement à sélectionner les élèves ou à concevoir des produits fi nanciers douteux. D’un point de vue plus personnel, j’ai découvert un milieu qui m’était étranger, et qui fonctionne de façon peu différente du milieu scientifi que : dans la durée et aussi dans l’urgence. Par ailleurs, je suis très impatient de voir enfi n des maquettes tridimensionnelles de toutes ces formes que je n’ai pour l’instant fréquentées que sur un écran.

Calcul structurel d’optimisation© R&Sie(n) / Le Laboratoire

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David Edwards : Vous êtes l’un des leaders mondiaux dans le domaine des médicaments transdermiques et des injections de vaccins. Pourtant, votre parcours professionnel n’est pas vraiment celui d’un médecin ni d’un ingé-nieur biomédical. Comment un ingénieur spécialisé dans l’aéronautique ar-rive-t-il à poursuivre une carrière comme la vôtre avec autant de succès ?

Mark Kendall : Avant tout, je pense que j’ai toujours essayé de travailler sur des choses qui m’intéressaient. Dans le domaine de la recherche, il me semble que c’est un critère extrêmement important. Et oui, à première vue, il semble y avoir un gouffre entre ces différentes disciplines. Cependant, au moment où je terminais mon doctorat, je me suis aperçu qu’il était possible d’utiliser mes connaissances sur les fusées pour concevoir des machines destinées à préserver des vies hu-maines (alors que bon nombre de fusées servent au contraire à tuer) appelées « pistolets à gènes », ou Gene Guns. À Oxford, j’ai alors participé à la mise au point de cet appareil. C’est au cours de cette expérience que j’ai développé une grande fascination pour la biologie de la peau et son immunologie. C’était pour moi un véritable défi de comprendre son fonctionnement et d’utiliser ces connaissances pour améliorer l’effi cacité des vaccins grâce à des appareils plus performants. C’est ainsi que j’en suis arrivé au Nanopatch.

D.E.: L’injection de médicaments et de vaccins à travers la peau humaine, qui est en somme une membrane protectrice, nécessite d’affaiblir au moins temporairement cette barrière de protection. Est-il possible d’effectuer cet-te opération de façon répétée et en toute sécurité et, si oui, dans quel cadre pouvons-nous aujourd’hui appliquer ce genre de traitement médical ? Quel-les seront ses applications futures ?

M.K. : C’est vrai, la couche extérieure de notre peau, appelée stratum corneum (SC) constitue une fascinante barrière protectrice que nous devons franchir pour effectuer correctement les injections. Le franchissement de cette barrière est un phénomène que nous utilisons déjà : par exemple les patches de substitution au tabac diffusent de la nicotine à travers la SC. Cette technique est rendue possible par la petite taille des molécules de nicotine (inférieure au seuil de poids molécu-laire de 500 Da). Toutefois, pour beaucoup d’autres médicaments, notamment les vaccins, la seule diffusion passive ne fonctionne pas car leur poids moléculaire est beaucoup trop élevé. C’est pourquoi des approches alternatives sont en cours de développement (par exemple les micro-aiguilles) et les études ont montré qu’el-les permettent d’injecter des médicaments et des vaccins de façon répétée en toute sécurité. Très peu de ces instruments sont actuellement sur le marché, mais leur présence devrait bientôt se développer. Je pense qu’à l’avenir leur application s’étendra à de nombreux traitements médicaux, notamment l’injection de vaccins plus effi caces et moins coûteux dans les pays en voie de développement, ce qui me tient beaucoup à cœur.

CONVERSATION ENTRE MARK KENDALL PROFESSEUR À

L’UNIVERSITÉ DE QUEENSLAND (AUSTRALIE) SPÉCIALISTE

DES MICRONEEDLES & DAVID EDWARDS

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D.E. : En quoi les micro-aiguilles constituent-elles une approche particu-lièrement effi cace dans le cadre de l’extraction biomoléculaire à travers la peau ? Quels sont les obstacles qui retardent la mise en pratique de cette technologie ? Dans quel cadre pensez-vous la voir apparaître en premier (pour quelle application) ?

M.K. : Je pense qu’elles fonctionnent très bien parce qu’elles permettent d’effec-tuer un « prélèvement » à un endroit de la peau particulièrement riche en biomar-queurs, juste en dessous de la surface (généralement à une profondeur inférieure à la largeur d’un cheveu). De plus, les micro-aiguilles ne provoquent aucune dou-leur. Par ailleurs, en sélectionnant les surfaces de la peau, il est possible d’ex-traire uniquement certains biomarqueurs, et donc de supprimer ou de réduire le traitement de l’échantillon extrait du corps. Il s’agit d’une technique radicalement différente de l’approche actuelle, qui nécessite une prise de sang ou une biopsie du tissu. Comme pour toutes les technologies de plateforme, le défi consiste à trouver le bon équilibre entre les possibilités techniques et l’application médicale. Nous sommes encore à la recherche du bon équilibre : je pense que cette techno-logie présente un grand potentiel, en particulier pour le dépistage de maladies (par exemple les virus). À long terme, l’amélioration de la détection précoce du cancer aura un impact énorme.

D.E. : Votre vie de scientifi que est plutôt bien remplie, qu’est-ce qui vous a poussé à collaborer avec François Roche sur ce projet ?

M.K. : Ce qui m’intéresse, c’est le processus créatif qui unit les bons scientifi ques et les artistes. La créativité est une bouffée d’oxygène pour nous. Lorsqu’on tra-vaille avec François, les idées créatives fusent de toutes parts.

Nanorécepteurs © R&Sie(n) / Le Laboratoire

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Interview physiologique par Nano-particulesNanocapteurs n.m. (physique, de nanos, 1nm, 10-9 m). -1. Nanoparticules utilisées pour capter et déceler la présence d’une substance chimique dans une atmos-phère déterminée. -2. Les nanocapteurs [N.P] pouvant être inhalés permettent de “renifl er” l’état chimique du corps humain. -2bis. Fonctionnement : similaires aux pollens, ils se concentrent dans les bronches et se fi xent sur les vaisseaux san-guins. Cette localisation leur permet de détecter les traces d’hormones de stress (Cortisol) véhiculées par l’hémoglobine. Dès qu’ils entrent en contact avec cette substance, la membrane phospholipidique des [N.P] se dissout et libère plusieurs molécules dont le Formaldéhyde h2co à l’état gazeux. Ces molécules rejetées par l’appareil respiratoire sont détectées grâce à un dispositif C.R.D.S. (cavity ring-down spectroscopy). Pour information, le C.R.D.S. est une méthode d’analyse optique par faisceaux laser programmés sur une longueur d’onde, permettant de mesurer la densité des molécules dans l’air. La longueur d’onde utilisée pour la détection du formaldéhyde est située autour de 350 nanomètres. -3. Par consé-quent, les nanocapteurs deviennent les vecteurs informationnels de « l’architec-ture des humeurs ».

Protocoles de collectes des données physiologiquesCe test physiologique agit comme un capteur d’émotions. Il permet de déclencher vos réactions chimiques corporelles (principalement molécules de dopamine, adrénaline, sérotonine, cortisol, qui nous renseignent sur vos réactions animales / degré de plaisir ou de répulsion, de curiosité ou d’absence d’intérêt…). Ce test physiologique nous aide à déterminer la cartographie de votre future zone ha-bitable. Cela ne prend que sept minutes. Le protocole est simple, vous n’avez pas à vous en préoccuper. Durant le test, une sorte de vapeur (nanoparticules) sera émise; elle nous aide à collecter l’évolution de vos émotions sans intrusion nocive. Laissez- la vous pénétrer, respirez la. Elle n’est aucunement dangereuse pour vous-même… Néanmoins le test comporte un protocole qui demande de votre part l’accord préalable de sa procédure. C’est une zone qui vous engage personnellement, et Le Laboratoire ne peut en aucun cas être tenu responsable des effets psychologiques secondaires.

Micro-aiguillesn. (physique, de nano, 1nm = 10-9 m) -1. Micro-aiguilles ou nano-patches (NP) utilisés pour détecter et recueillir des marqueurs biologiques situés dans l’orga-nisme qui indiquent la présence de pathologies (par exemple cancer ou exposition virale) ; un ensemble très dense de projections micro/nanométriques est recouvert d’une couche nanométrique servant à l’extraction sélective de bio-marqueurs si-tués dans les couches externes de la peau.

LEXIQUE

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-2A. Projection micro-nanométrique conçue pour traverser la peau de manière non-invasive. -2B. Ensembles de projections permettant d’extraire des quanti-tés suffi santes de bio-marqueurs pour détecter des maladies fonctionnelles. -2C Exemple de nano-patch, composé de 3.364 projections. -2D. Les nano-patches appliqués sur la peau percent l’épiderme de manière très fi ne -2E Permettant aux ensembles de projections de pénétrer aux endroits voulus de la peau pour détecter les bio-marqueurs. Les images microscopiques (2A, B, D) sont réalisées à l’aide d’un microscope électronique à balayage. L’image histologique (2D) est produite en tranchant fi nement la peau et en visualisant la section à l’aide d’un microscope de fl uorescence à large spectre.

Humeurs Du latin umor : liquide / Du grec thumos : les passions /En médecine : fl uide conte-nu dans l’organisme. Ce fl uide peut être réel comme le sang, la lymphe, la bile ou peut également être supposé réel ou hypothétique comme l’atrabile / En psycholo-gie, état thymique originel régissant les émotions et l’affectif.

Les Tempéraments associés aux humeurs (Hyppocrate / 479-377 av JC)Chaque humeur correspond à un élément et un état psychique : Le phlegme correspond à l’eau / fl egmatiqueLe sang correspond à l’air / sanguinLa bile jaune correspond au feu / colérique, bilieuLa bile noire correspond à la terre / mélancolique (mais aussi nerveux)

Bio-chimie des humeursLa dopamine est un neurotransmetteur appartenant aux catécholamines et donc issue de l’acide aminé tyrosine. La dopamine est également une neurohormone produite par l’hypothalamus. Sa principale fonction en tant qu’hormone est d’inhi-ber la libération de prolactine par le lobe antérieur de l’hypophyse. La dopamine est le précurseur de l’adrénaline et de la noradrénaline / la molécule du plaisir.

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L’adrénaline est une hormone appartenant à la famille des catécholamines. Cette molécule porte aussi le nom d’épinéphrine. L’adrénaline est sécrétée en réponse à un état de stress ou en vue d’une activité physique, entraînant une accélération du rythme cardiaque, une augmentation de la vitesse des contractions du cœur, une hausse de la pression artérielle, une dilatation des bronches ainsi que des pupilles. Elle répond à un besoin d’énergie, par exemple pour faire face au danger / la molécule de la réactivité.

Le cortisol ou hydro-cortisone est une hormone corticostéroïde sécrétée par le cortex (écorce) de la glande surrénale à partir du cholestérol et sous la dépen-dance de l’ACTH hypophysaire / hormone du stress, au sens ou le stress active la sécrétion de cette hormone.

La sérotonine, encore appelée 5-hydroxy-tryptamine (5-HT), est une molécule issue du tryptophane, un acide aminé. Elle a d’abord été identifi ée comme étant le facteur libéré par les plaquettes sanguines entraînant une contraction des vaisseaux sanguins, mais c’est aussi un des principaux neuromodulateurs du système nerveux central. L’exposition à la lumière du jour ou la luminothérapie évitent la transformation de la sérotonine en mélatonine / la molécule de la mé-lancolie, de la «dépression».

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L’enképhaline est une catégorie de neurotransmetteurs libérés par des neurones lors d’une sensation douloureuse (physique ou psychique) trop intense. Leur rôle est l’inhibition des potentiels d’action responsable de la propagation de ce type de message jusqu’au cerveau. Cette inhibition correspond à une analgésie. Il réduit la douleur. Mais aussi la quantité de dopamine produite / La tristesse ne vient pas seulement de la solitude du cœur comme le dit Montesquieu mais pro-vient d’une saturation de molécule d’Enképhaline…

PhysiologiePartie de la biologie qui traite des fonctions des organes, soit chez les êtres vi-vants, soit dans les végétaux.

MorphologieEtude scientifi que des liens entre la forme d’un animal ou d’une plante dans son milieu de vie, ou encore étude de la confi guration et de la structure externe d’un organe ou d’un être vivant.

Vocabulaire mathématique et informatique

Computationnel Adjectif signifi ant “de manière logico-algébrique, comme par le traitement d’un ordinateur.

Incrémentation Accroitre la valeur d’une variable lors de l’exécution d’un programme informati-que.

Itération Exécution répétée des mêmes opérations mathématiques ou informatiques.

Récursif De manière générale le terme récursif est employé pour tout phénomène ou évè-nement récurrent, c’est-à-dire qui a tendance à se répéter de manière cyclique. En mathématiques, les premières objets auxquels les collégiens sont confrontés et qui font appel à la notion de récurrence sont les suites. En informatique, un algorithme est dit récursif s’il s’appelle lui-même dans le code. Par exemple, l’algorithme qui sert à calculer une factorielle (n) utilise dans son calcul factoriel (n-1). En langage C++ (utilisé par François Jouve) ce calcul s’écrit de cette manière :int factorielle(int n){ if (n == 0) return 1; else return n * factorielle(n - 1);}

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Implémenter Le sens de cet anglicisme est en partie controversé. Il peut vouloir dire mettre en œuvre une analyse informatique (programmer) ou un programme informatique (paramétrer). Dans l’exposition “Une architecture des humeurs”, le terme implémenter est uti-lisé dans le sens de paramétrer : “implémenter la chimie des humeurs des futurs acquéreurs comme autant d’inputs générateurs de la diversité des morphologies habitables et de leur relation entre elles”.

Inputs Entrées et données entrant dans la machine.

Topologie Du grecs topos (“lieu”) et logos (“étude”), la topologie ou analysis situs signifi e littéralement “étude du lieu”. Cette branche des mathématiques aborde l’analyse d’un espace sans nécessairement faire appel à la notion de distance.Historiquement on attribut la paternité de la topologie au mathématicien Leon-hard Euler qui résolut en 1736 le problème des sept ponts de Königsberg. Ce problème est simple : Est-il possible de se promener dans Königsberg en reve-nant à son point de départ en empruntant une fois et une seule les septs ponts de la ville? Ce problème de géométrie fut résolu sans faire appel à la notion de mesure. Pour l’anecdote, cette balade est impossible.Le terme de topologie apparait plus d’un siècle plus tard, introduit par le mathé-maticien allemand Listing.Les topologies des “morphologies habitables” de François Roche sont réfl échies à partir des relations d’inclusion, d’intersection, d’exclusion…des différents espa-ces. Ces topologies émergent de l’énonciation et de la captation des désirs des futurs acquéreurs sous la forme de plusieurs scénarios : … Leave me, Target me, Cross me, Watch me, I don’t care, Fuck off, Kiss me, Touch me, Eat me…

Mathématiques appliquées “Mathématiques appliquées” est un terme très large que l’on peut surtout oppo-ser au mathématiques pures.La question la plus souvent posée aux professeurs de mathématiques au col-lège et au lycée est : “à quoi ça sert les maths” ? Les personnes adeptes des maths pures diront “à rien et s’est pour ça que c’est beau!”. En réalité, les domai-nes d’application des mathématiques sont extrêmement divers car ils servent à modéliser un très grand nombre de phénomènes (en physique, chimie, biolo-gie, science de l’ingénieur, informatique, économie…). Le développement des ordinateurs a permis aux mathématiques de produire un très grand nombre de modélisation pour des phénomènes jusqu’alors intraduisibles en langage mathé-matique, dont la production de modèles mathématiques non déterministes.

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Analyse numérique, Calcul scientifi queD’une manière générale, on peut défi nir le calcul scientifi que comme l’utilisation de l’ordinateur en tant qu’outil de travail dans une discipline scientifi que quelcon-que.L’analyse numérique est une discipline des mathématiques. Elle s’intéresse tant aux fondements théoriques qu’à la mise en pratique des méthodes permettant de résoudre, par des calculs purement numériques, des problèmes d’analyse mathématique.

Calcul d’optimisation de forme et de structure (optimal design) “Produit par des scientifi ques, ingénieurs ou chercheurs, le calcul d’optimisation de forme et de structure (ou “optimal design”) est loin de toute préoccupation esthétique. Le but est ici d’améliorer les formes d’objets industriels (structure mécanique, profi l aérodynamique, antenne, composants électroniques, etc.) afi n d’en augmenter des propriétés physiques essentielles (solidité, effi cacité, dura-bilité) ou d’autres critères (coût, faisabilité industrielle…)”.“La méthode traditionnelle d’optimisation était de procéder par essais et erreurs, suivant le savoir-faire et l’intuition de l’ingénieur : on essaye une forme dont on calcul la performance puis, en fonction de cette dernière, on la modifi e pour essayer de l’améliorer et on recommence jusqu’à obtention d’une forme satisfai-sante (à défaut d’être optimale). Cette façon de faire « manuelle » est très lente, coûteuse et imprécise. De plus en plus, elle est remplacée par des logiciels d’optimisation numérique qui représentent la forme par un nombre limité de para-mètres descriptifs, et l’améliorent itérativement en faisant varier ces paramètres de manière automatique. C’est dans ces logiciels que se cachent les mathémati-ques, parfois anciennes, mais plus souvent extrêmement « pointues » et issues d’une recherche contemporaine.” (François Jouve et Grégoire Allaire)

Dérivé de Hadamard “Dans son Mémoire sur le problème d’analyse relatif à l’équilibre des plaques élastiques encastrées de 1907, le mathématicien Jacques Hadamard a donné un cadre commode pour défi nir une notion de dérivation par rapport au domaine qu’on appelle aussi, depuis, la méthode d’Hadamard. Grosso modo, il s’agit de dériver par rapport à la position des points sur le bord du domaine” (François Jouve et Grégoire Allaire)

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Vocabulaire matériaux

Extrusion Procédé technique permettant de mettre en forme un matériau par extraction de matière.

Frittage Bien qu’il n’existe pas de défi nition du frittage faisant l’unanimité, il peut être dé-crit comme une consolidation d’un matériau (par exemple une poudre) par à un apport d’énergie (thermique, mécanique, avec un laser, ...) mais sans fusion des constituants.

Polymère Du grec pollus (“plusieurs”) et meros (“partie”), un polymère est un système for-mé par un ensemble de macromolécules de même nature chimique. Par exem-ple l’ADN est un polymère naturel, le polystyrène est également un polymère mais synthétique. La matière utilisée dans la construction d’“une architecture des humeurs” est décrite par François Roche comme un : “ bio-ciment, sorte de béton polymère, mélange de bio-résine avec une charge de ciment. La résine est issue de la fi lière des polymères agricoles, et permet de contrôler les paramètres de visco-sité, liquidité, polymérisation pour générer l’agglutination chimique et physique, lors de la sécrétion”

Phobia/Philia“Claustro” issu de claustre (cloitrer, enfermer) “Agora” du grec agora (assemblée, place publique) “Xeno” du grec xénon (étranger) “Acro” du grec acros (élevé, ex-trême) “Nocto” du latin noctus (nuit) “Socio” préfi xe exprimant l’idée de socié-té “Neo” du grec neo (nouveau)

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La différence entre la machine artifi cielle et la machine naturelle est comme celle du fi ni et de l’infi ni, du statique et du dynamique, du fi gé et du mobile, du productible ou reproductible dans la fi nitude et du reproductible à l’infi ni. Dans une formule ambiguë du De ipsa Natura, Leibniz loue Boyle, savant anglais de son époque, pour son effort en vue de concilier Aristote et Descartes, et surtout pour avoir soutenu l’idée que « nous devons considérer comme la nature d’un corps le mécanisme même de ce corps » [2]. Cette formule montre que nature et machine sont inséparables aussi loin que l’on descende dans les profondeurs de la nature. Il y a toujours des machines dans des machines si petites soient-elles ad infi nitum.

Une infi nité de machines organiques

Si loin que l’on s’aventure dans l’analyse de la matière, il y a une infi nité de machi-nes organiques qui se donnent à notre perception, et même au-delà ou derrière ce que nous appelons un corps inerte et que Leibniz appelle agregatum : un «carreau de marbre» est semblable à un «étang plein de poissons» puisqu’étant composé de substances vivantes agglomérées les unes aux autres. Autrement dit, derrière l’inerte, il y a le vivant. L’invisible relaie le visible, et le micro le macro. Pas de vide donc dans la nature, mais pas de discontinuité non plus, puisque partout où l’on ira, ce sera toujours du plein et du continu. Mais ce plein et ce continu ne sont laissés ni au hasard, ni au chaos, puisqu’ils sont ordonnés ou organisés en machines de plus en plus petites, «emboîtées» les unes dans les autres et dont le «désemboîtement» pour ainsi dire fait venir au jour les êtres les uns à partir des autres, tout formés et tout organisés, et passant de l’invisible au visible, du transparent à l’opaque… C’est ce que la théorie de la préformation appelle évolution ou développement.

Or, c’est là le meilleur modèle de l’unité pour Leibniz : unité voulant dire union, intégration, cohésion, mais aussi ordre, organisation, structuration de la matière selon une forme rationnelle. C’est ce qu’il appelle « unité métaphysique » ou aussi «point métaphysique». L’expression «machine organique» renvoie ainsi à l’idée d’une dignité propre au corps ; celle qui procède de son propre ordre, à savoir sa participation de l’infi nie organisation ; celle de «la machine de machi-nes» ou de machine en chacun de ses points. Leibniz souligne que la mort ou la décomposition organique n’est que «la destruction des parties grossières» qui ont été ajoutées, par le «développement» pendant la vie, à la structure originelle, à la machine divine conçue et réalisée dans le meilleur des mondes possibles.

De la machine naturelle Chris Younès* « La nature est pleine de vie » [1]

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Mécanisme et panvitalisme

Loin d’être anti-mécaniste, Leibniz affi rme à Arnauld : «tous les phénomè-nes des corps peuvent être expliqués machinalement ou par la philosophie corpusculaire»[3]. Il veut seulement montrer les limites du mécanisme, incapa-ble à ses yeux de procéder à la production des formes à partir d’une matière informe [4]. Il apparaît que la faiblesse du mécanisme ne consiste pas dans son incapacité d’imiter, c’est-à-dire de «faire comme» les œuvres de la nature mais de n’en imiter que l’aspect extérieur et le moins essentiel. C’est précisément l’erreur théorique du mécanisme qui a cru ramener les êtres et les objets natu-rels à l’étendue géométrique. Car, ce faisant, il en a manqué, dans le langage leibnizien, les substances, c’est-à-dire la «véritable unité qui répond à ce qu’on appelle moi en nous». En d’autres termes, il y a entre les produits de l’art humain et ceux de la nature, la même distance que Leibniz est habitué à mettre entre l’agregatum (ensemble ou masse d’unités) et la substance (unité et organisation). Il est celui qui a réhabilité le vitalisme parmi les modernes. Non que pour lui, le monde soit un animal mais parce qu’il est «plein de vie». En ce sens, il est aussi bien l’analogon d’un «bloc de marbre» que d’un «troupeau de moutons» ou d’un «étang plein de poissons». Et ce en réaction au mécanisme dominant, c’est-à-dire en réaction au cartésianisme qui considère la nature comme une étendue homogène et inerte. S’opposant à la réduction des corps physiques à de l’éten-due et à une inertie passive, il affi rme leur activité et leur dynamisme après les avoir doués d’action et de force [5]. De proche en proche, Leibniz peuple le monde d’êtres animés et vivants. Voilà qui nous conduit sur le chemin du pan-vitalisme : toute portion de matière est habitée de corps vivants et animés que sont les substances. Il l’affi rme avec force : «il est vrai (selon mon système) qu’il n’y a point de portion de la matière où il n’y ait une infi nité de corps organiques et animés»[6]. Aussi les substances qui sont l’expression la plus authentique des principes de vie sont-elles partout et elles animent tout. Ce sont elles qui repré-sentent ce qu’il y a de vraiment réel en toute chose. Le reste n’est fait que de leur ombre et de leurs relations.

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Le vitalisme de Leibniz repose, comme sur son fondement ou sa racine, sur la théorie de la substance dont tout est composé, aussi bien ce que nous appelons inerte que ce que nous appelons vivant (un animal ou une plante). Tout ce qui est, tout ce qui existe est composé de substances. Or, chacune de ces subs-tances est composée, à son tour, d’une structure complexe : une forme et une matière. Elle requiert trois propriétés : elle est une, elle est active et vivante. Et c’est le jeu infi ni de ces petites machines organiques et vivantes qui construit les choses du monde. C’est ce jeu qui fait l’unité et la diversité de la nature où tout est vivant et où rien ne ressemble à rien, étant en devenir continu et, donc, se formant et se reformant à chaque instant.

[1] Leibniz, Principes de la nature et de la Grâce, éd. Robinet, PUF, 1954, §1, p.27

[2] Leibniz, De ipsa Natura, trad. Schrecker, Vrin, 1967, p.95

[3] Leibniz, Lettres à Arnauld, 4/14 juillet 1686, Vrin, 1947, p.57

[4] Leibniz, Eclaircissements sur les Natures plastiques, éd. Gehrardt, VI, p.553

[5] Leibniz, Nouveaux Essais, GF, 1990, préface, p.35 et L1, ch I, p.57

[6] Leibniz, Considérations, éd. Gehrardt, VI, p.539

* Psychosociologue, docteur et HDR en Philosophie, professeure des Ecoles nationales supérieures d’architecture (ENSA Paris La Villette et ESA), Directrice du laboratoire Gerjau/UMR CNRS LAVUE (Architecture Ville Urbanisme Envi-ronnement), coresponsable du Réseau Scientifi que Thématique PhilAU (Philo-sophie Architecture Urbain).

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Zumtobel est leader international en matière de systèmes d’éclairage architecturaux pour toutes les applications d’éclairage professionnel de bâtiments. Zumtobel s’intéresse à la lumière, l’architecture et l’art et ne cesse d’explorer les limites du possible, en collabo-ration avec de nombreux artistes. Avec une formidable puissance créatrice, Zumtobel réussit à créer des univers de perceptions et de sensations. Ceci vaut également pour l’art. Car les mondes de sensations lumineuses sont intimement liés à l’art, à la culture.François Roche et son agence R&Sie ont une approche de l’architecture exceptionelle basée sur des considéra-tions scientifi ques, techniques, philosophiques et architecturales. La construction d’un bâtiment est le résultat d’un procédé dans lequel François Roche étudie les dernières découvertes scientifi ques, la fonction du bâtiment et son utilisation, les questions liées aux ressources énergétiques et son environnement physique.Dès lors cette collaboration devenait inévitable en réalisant la mise en lumière de l’exposition Architecture des Humeurs, présentée au Laboratoire.Bruno TouzeryDirecteur France – Zumtobel Group

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