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mamuphi

mathématiques - musique - philosophie

dir. F. Nicolas (Ens-Ircam), C. Alunni (Ens), M. Andreatta (Ircam)

 

Séminaire mamuphi

 

Un samedi matin par mois (10h30 à 13h)

à l’École normale supérieure

45, rue d'Ulm - Paris V

 

Calendrier 2009-2010

10 octobre 2009 (salle S. Weil)

14 novembre 2009 (salle S. Weil)

5 décembre 2009 (salle Histoire)

16 janvier 2010 (salle S. Weil)

6 février 2010 (salle S. Weil)

13 mars 2010 (salle Cavaillès)

10 avril 2010 (salle S. Weil)

15 mai 2010 (salle Cavaillès)

 

École mamuphi

 

Un samedi après-midi par trimestre (15h à 18h)

à l’Ircam

1, place Stravinsky - Paris IV

(salle Stravinsky)

 

Calendrier 2009-2010 :

Leçons données par Pierre Cartier

5 décembre 2009

13 mars 2010

15 mai 2010

 

Ensemble des leçons (2006-2009) données par Yves André (pdf)

 

Cours mamuphi

Catégories et structure

par René Guitart

 

Jeudi matin (10h à 13h)

25 février, 11 mars, 25 mars, 8 avril, 29 avril, 6 mai

 

Université Paris Diderot Paris 7, Bâtiment Condorcet

(salle Malevitch /483A – 4° étage)

 

10 rue Alice Domon et Léonie Duquet, Paris 75013

http://www.apc.univ-paris7.fr/APC_CS/images/plan/quartier_APC.jpg

 

 

 

Prochain séminaire : 13 mars 2010

Yves Chaumette : Du ternaire au binaire, et réciproquement (un exemple)

10h30 (Ens, salle Cavaillès)

 

Du ternaire au binaire et réciproquement : un exemple

par Yves Chaumette, Centre de Recherche en Informatique (Paris 1)

 

1. Du binaire au ternaire pour élargir l'espace

Suivant la Chromodynamique quantique, l'antinomie Noir – Blanc peut s'ouvrir à une nouvelle dimension en passant à la couleur (RVB). On peut donner à celle-ci un sens général qui concerne, non l'œuvre en elle-même, mais le rapport à l'œuvre. Alors Vert dénote le devenir, l'évolution; Bleu : la variance, la latéralité; Rouge : la fondation, le type, l'inscription transverse. Ces nuances se lisent en mathématiques, sur les schémas et sur les textes.

2. Du ternaire au binaire pour intégrer le mouvement

Comme l'ont noté Bailly & Longo, la science décrit des transformations entre deux états supposés définis.Pour intégrer le mouvement dans la pensée (Bergson), il est utile de passer à la tendance ou force. La perception (sans sujet ni objet) se modélise par une spire = une boucle ouverte sans extrémités définies. L'objet se définit alors comme l'invariant dans un cône (selon la démarche de Kant).

3. Du binaire au ternaire pour poser

La perception (binaire) est une interface, une visée. Elle se projette sur des objets se définissant (action modélisée par une boucle), l'autre pôle de cette interface –l'expectative de la visée - est une valeur, question ou grandeur, notions regroupées sous le terme pôle -archétype. Ces pôles jouent différemment dans la négation et suivent un mouvement de pulsation.

Ainsi se dessine un ternaire entre action, perception et pôle, mais ce ternaire concerne trois ordres de choses différents et non plus une transformation.


Le séminaire et l’école mamuphi sont ouverts à tous (sans inscription préalable).

Pour tout contact :

·       fnicolas [at] ens.fr   /   fnicolas [at] ircam.fr

·       charles.alunni [at] ens.fr

·       moreno.andreatta [at] ircam.fr

Voir aussi :

·       Laboratoire (Ens) Pensée des sciences : http://www.ens.fr/pense-science

·       Séminaire MaMuX (Ircam) : http://recherche.ircam.fr/equipes/repmus/mamux


2009-2010

Séminaire

·       10 octobre 2009 (salle S. Weil) – François Nicolas : Théoriser l’engendrement d’une aura poétique par l’œuvre musicale mixte, à la lumière mathématique du forçage (P. J. Cohen) d’une extension générique [1]

·       14 novembre 2009 (salle S. Weil) Charles Alunni : Le binôme Lautman-Cavaillès

·       5 décembre 2009 (salle S. Weil) - Thomas Noll : Logics and Mathematical Music Theory [2]

·       16 janvier 2010 (salle S. Weil) – Moreno Andreatta : Quelques éléments pour une interprétation philosophique des approches transformationnelles en théorie et analyse musicales [3]

·       6 février 2010 (salle S. Weil) – René Guitart : Du passage du ternaire au binaire et réciproquement dans la modélisation mathématique [4]

·       13 mars 2010 (salle Cavaillès) – Yves Chaumette : Du ternaire au binaire, et réciproquement (un exemple) [5]

·       10 avril 2010 (salle S. Weil)

·       15 mai 2010 (salle Cavaillès)

 

École (Leçons de Pierre Cartier)

·   5 décembre 2009

·   13 mars 2010

·   15 mai 2010

 

Cours Catégories et structures (René Guitart)

 

·   25 février 2010

 

2008-2009

Séminaire

·       11 octobre 2008 (salle Cavaillès) - Répons François Nicolas / Charles Alunni

Intervenant : François Nicolas - Des connivences contemporaines entre intellectualités mathématique & musicale [6]

      Philosophie - Huit propositions au sujet du structuralisme (pdf)

      Mathématiques & musique - Programme de travail sur faisceaux et topos en musique

Répondant : Charles Alunni

Compte rendu de la discussion : « 15 questions ou objections, et autant de premières réponses »

·       15 novembre 2008 (salle Celan) – Thierry Paul - Stephan Schaub - Michael Schmidt : Les rapports musique-mathématiques selon Ernst Krenek (1937/1939)

Répondant : François Nicolas - « Une lecture de Music here and now d’Ernst Krenek »

·       6 décembre 2008 (salle S. Weil) – Franck Jedrzejewski : Les onto(po)logies musicales & Pierre Lochak : Quelques remarques sur le monde-Musique comme topos de faisceaux

Enregistrement audio (mp3) de la séance (Benoit Daval) : http://topfree.free.fr/2008-2009-mamuphi

Quelques photos de cette séance (Pierre Prouvèze) et un extrait vidéo

·       17 janvier 2009 (salle S. Weil) – Christian Houzel : Théorie des faisceaux et linguistique [7]

·       7 mars 2009 (salle des Actes) - Pierre Lochak : Entendre - ou pas - la forme d'un tambour. Quelques correspondances du monde physico-mathématique [8]

Mark Kac : “Can one hear the shape of a drum?

William P. Thurston : “On proof and progress in mathematics

·       4 avril 2009 (salle Beckett) – Jean Bénabou : Magie des topos, ou topos et magie?

« Une analogie en théorie des catégories » (in La recherche de la vérité ; ACL – Les éditions du Kangourou ; décembre 1999)

·       9 mai 2009 (salle S. Weil) - René Guitart : Théorie du nouveau [9] [texte préparatoire]

École

·   7 février 2009 : « Des infinis subtils »

Texte de la leçon (pdf)

Ensemble des leçons données par Yves André (pdf)

2007-2008

Séminaire

6 octobre 2007 - Séance d’ouverture par Moreno Andreatta, François Nicolas et Charles Alunni

10 novembre 2007 - Évaluation de la music theory de David Lewin (Stephan Schaub et François Nicolas)

·       Stephan Schaub - Statut de la formalisation mathématique dans la « music theory » américaine : une lecture de l’échange entre Edward T. Cone et David Lewin (Perspectives of New Music 1967 et 1969).

·       François Nicolas - « Comme Freud, Schoenberg est mort en Amérique » :

« Déconstruire la music theory (1) : David Lewin »

« Déconstruire la music theory (2) : Milton Babbitt »

1° décembre 2007 - Francis Borceux : Des jets aux infiniment petits : quand l'intuition se mue en rigueur [10]

Video : www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=1881

15 décembre 2007 : Ralf Kromer : La théorie des catégories : un outil d'analyse musicale aux yeux de la critique philosophique

Video : www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=1882

12 janvier 2008 : Thomas Noll : Le Pli Diatonique - Algebraic Combinatorics on Words applied to the Study of the Diatonic Modes

2 février 2008 : Hector Parra :  Une approche créatrice des interrelations structurelles entre les espaces acoustiques et visuels

15 mars 2008 - René Guitart : Modalités des discours et courbures des figures [11]

5 avril 2008 : Stephan Schaub : Les implications de la formalisation mathématique dans les pratiques compositionnelles de Babbitt et Xenakis [12]

17 mai 2008 : Thierry Paul : Questions d’échelles [13]

 

École mamuphi

Leçons d’Yves André

 

·       1° décembre 2007 : Représentations linéaires et analyse harmonique  [14]

Texte de l’intervention

·       15 mars 2008 : Singularités [15]

Texte de l’intervention

·       17 mai 2008 : Dualité(s)

Texte de l’intervention

 

2006-2007 : Intellectualités mathématique et musicale

Calendrier :

Video : www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=1532

Présentation PowerPoint | Documentation distribuée

Video : www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=1560

Video : www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=1588

Video : www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=1639

Video : www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=1640

Video : www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=1641

Video : http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=1642

version pdf : intervention - annexes


École mathématique pour musiciens et autres non-mathématiciens

un samedi par trimestre, de 15h à 18h à l’Ircam (salle Messiaen)

Nous avons décidé de mettre en place, cette année, une « école » spéciale de mathématiques en direction des musiciens et autres non-mathématiciens.

Le principe en sera tout à fait singulier : il s’agira de rendre compréhensible un concept central de la mathématique la plus contemporaine à des non-spécialistes, en tentant de les mener au cœur de la pensée mathématique la plus active, et sans économiser ni la spécificité de l’écriture mathématique, ni une partie du labeur démonstratif (même si celui-ci ne saurait être, dans le cadre d'une vulgarisation, de nature intégrale). Il ne s’agira pas d’« appliquer » les mathématiques à la musique, que ce soit sous une modalité technique et calculatoire ou sous une forme plus métaphorique. La ‘raisonance’ possible du concept mathématique avec la musique ne sera pas au cœur de l’exposé lequel visera, simplement (si l’on ose dire !), à transmettre le plus fidèlement possible, le contenu de pensée investi dans le concept examiné (et, bien sûr, dans la théorie mathématique où il prend place), sans négliger, tout au contraire, les aperçus historiques qui peuvent permettre d'apprécier les problématiques au cœur desquelles se déploie le concept présenté.

Yves André (Cnrs-Ens) a bien voulu accepter la chaire de cette école.

Les concepts mathématiques envisagés sont - entre autres - ceux d’adjonction, d’algèbre de von Neumann, de motif et d’opérade.

Ces séances seront trimestrielles. Chaque séance devrait durer trois heures ;

Le calendrier est le suivant : 15h à 18h - Ircam (salle Messiaen)

• 9 décembre 2006 : Aperçus sur les algèbres d'opérateurs (algèbres de von Neumann)

Texte de l’intervention

• 24 mars 2007 : Les topos de Grothendieck

Texte de l’intervention

12 mai 2007 : Idées galoisiennes  (théorie de l'ambiguïté)

Texte de l’intervention

 

Propositions pour les prochaines séances de l'école de mathématiques pour musiciens et autres non-musiciens

 

0) Merci tout d'abord à tous ceux qui ont pris soin de nous transmettre leur avis sur la première séance. Ceci nous aide, et nous encourage.

 

1) Il ressort des points de vue exprimés que tout le monde, même ceux qui ont peiné lors de la première séance, souhaite une prolongation de l'expérience. C'est également notre souhait.

 

2) Il faut repréciser que "école" ici ne veut pas dire "cours" (et donc progression graduée selon un parcours univoque en marches d'escalier). Il faut entendre ce projet ("d'un type nouveau") comme visant une compréhension plutôt qu'une maîtrise de savoirs.

 

3) Pour ceux qui n'ont pas l'habitude d'entendre un exposé de mathématique contemporaine, cette compréhension passe nécessairement  par une phase de "choc", un peu comme un tel type de "choc" intervient pour toute personne venant pour la première fois entendre un concert de musique contemporaine. Il n'y a pas lieu de vouloir éviter un tel choc mais seulement d'apprendre à le surmonter.

 

4) À ce titre, une certaine dimension rétroactive (relevant donc de l'après coup) nous semble de mise en matière de compréhension.

À cette fin, il semble nécessaire d'instaurer plus de résonances entre les différents sujets devant être traités lors des prochaines séances en sorte que, petit à petit, les concepts mathématiques puissent s'éclairer les uns les autres, non plus de manière déductive - dans l'ordre linéaire de leur exposition - mais rétrospectivement, et selon un schéma concentrique.

 

5) Nous proposons de reconfigurer les prochains thèmes en sorte de mettre en rapport différentes approches mathématiques contemporaines de la notion d'espace. En effet, si la notion mathématique d'espace n'a pas été définie la fois dernière, c'est pour une raison essentielle et non pas contingente: c'est parce qu'il n'existe pas à proprement parler de définition mathématique de l'espace en soi (pas plus d'ailleurs qu'il n'en existe de la symétrie en soi, ou de la singularité en soi). À ce titre, la mathématique associe toujours au mot "espace" une spécification ("espace topologique", "espace mesuré", "espace vectoriel", etc.), laissant à l'intuition de chacun le soin de donner un sens spécifique au mot "espace" détaché de ses prédicats.

 

6) Si le propos de l'école est bien de rendre compréhensibles certains concepts mathématiques contemporains et centraux, ceux-ci seront choisis (du moins dans un premier temps) sur le critère qu'ils condensent des points de vue mathématiques sur des notions communes - i. e. n'appartenant pas en propre à la mathématique - telles qu'espace, symétries, temps, singularités, etc...  Chacun pourra alors confronter, s'il lui plaît, ces points de vue mathématiques aux points de vue qui lui sont plus familiers - musicaux, architecturaux, picturaux, ou philosophiques - sur ces notions communes.

En ce qui concerne l'espace, il est loisible de penser que les deux points de vue mathématiques les plus avancés et les plus profonds sont celui de la géométrie non-commutative (A. Connes) et celui des topos (A. Grothendieck) - d'ailleurs complémentaires l'un de l'autre.

Comprendre mieux les enjeux des espaces non-commutatifs, la disparition des points et le rôle structural des algèbres d'opérateurs (exposé précédent) pourra mieux se réaliser rétroactivement si les prochaines séances de l'école traitent d'autres visions de l'espace. Nous proposons à ce titre que la prochaine séance soit consacrée à l'examen des topos de Grothendieck.

 

7) Nous maintenons le principe d'absence de tout prérequis, mais ceci ne veut pas dire qu'il faudrait négliger le rôle de la culture mathématique de chacun.

Si la culture est bien ce qui vous reste quand vous avez tout oublié, la culture mathématique mobilisée pour écouter et suivre un tel type d'exposé indique alors votre capacité d'intuitionner et de représenter ce qui vous est présenté, votre aptitude à supporter de perdre pied en faisant confiance à votre capacité de renouer un peu plus loin au fil du discours.

Là encore, l'analogie avec l'écoute de la musique est pertinente : écouter une œuvre n'est pas la disséquer, suivre note à note et accord par accord son travail déductif mais apprendre à se laisser guider par l'œuvre elle-même (et apprendre, cela implique toujours, en un premier temps, un travail soustractif : se désencombrer d'habitudes inadaptées).

 

8) Nous sommes des pionniers au sens aussi où nous devons apprendre à donner à la notion de malentendu un statut productif, et pas seulement négatif.

Si la présentation mathématique ordinaire vise à la levée de tout malentendu (par un dispositif réglé d'écriture univoque rendant intégralement transmissible le contenu de pensée), cette école ne saurait fonctionner sous cet ordre (qui est tout aussi bien celui du "cours" de mathématiques mentionné plus haut). Tentant de présenter des enjeux de pensée les plus actuels à des gens étrangers à la mathématique active, cette école doit miser sur la productivité et la dynamique d'un certain type de malentendu.

À ce titre, qu'un concept mathématique présenté prête ici à une part de malentendu ne doit pas être vu comme une faiblesse (ce que cela serait dans un simple cours) mais plutôt comme un pari : le pari qu'une forme de résonance peut être mise en œuvre entre jeu mathématique des concepts et représentation mentale chez celui qui le découvre.

Bien sûr, ce pari comporte également sa part de danger : celui que le malentendu (afférant au fait que ce qui est présenté n'est pas maîtrisé par qui écoute) débouche sur une mécompréhension ou un contre-sens. Mais il nous semble que le génie propre de cette école implique de prendre ce risque pour en faire jouer la face positive et dynamiser l'écoute spécifique de chacun - là encore, écouter un tel type d'exposé est assez proche de l'écoute musicalement requise face à une œuvre contemporaine -.

 

9) Rendez-vous donc le samedi 24 mars 2007 pour une nouvelle séance (consacrée aux topos de Grothendieck) au début de laquelle Yves André reformulera les principes de notre projet.

 

Yves André et François Nicolas

 

P.S. «Si les gens ne croient pas que les mathématiques sont simples, c’est uniquement parce qu’ils ne réalisent pas à quel point la vie est compliquée.» John von Neumann

 

2005-2006 : Questions de logiques

 

Si, pour les musiciens, « logique musicale » se dit en différents sens (consistance autonome de la musique comme « monde » ou « langage », dialectique spécifique du discours musical, stratégie à l’œuvre…), si, pour les mathématiciens, « logique » ne profile plus seulement une norme pour leurs énoncés mais la dynamique même de leur travail d’énonciation (une logique du processus mathématicien tout autant que du résultat mathématique), peut-on activer aujourd’hui des raisonances entre ces conceptions des logiques à l’œuvre ?

Comment faire jouer leur hétérophonie par-delà tel ou tel projet plus spécifique de « mathématiser » la logique musicale ou de « musicaliser » la logique mathématique ?

 

Calendrier :

1.     15 octobre 2005

http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=878

http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=879

2.     12 novembre 2005

http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=945

3.     10 décembre 2005

            http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=946

4.     14 janvier 2006

            http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=947

5.     25 février 2006

            http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=727

6.     11 mars 2006

            http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=728

7.     29 avril 2006

http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=730

8.     20 mai 2006

http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=731

 

2004-2005 : Les mathématiciens et la musique

 

 

Si musique et mathématiques avèrent un long compagnonnage, depuis l'origine commune des théories musicale et mathématique au VI° siècle av. J.-C. jusqu'à l'époque la plus contemporaine, si penser la musique avec les mathématiques est ainsi une longue histoire où interviennent tour à tour arithmétique (nombres) et géométrie (figures), algèbre (écriture) et topologie (gestes), il convient d'interroger l'état présent de ces rapports à partir des questions musicales les plus actives.

Que la philosophie pointe nécessairement son nez en ce croisement (comme en atteste toute une généalogie, de Parménide et Platon jusqu'à Husserl et Lautman en passant par Descartes et Leibniz) ne doit pas dispenser le musicien d'interroger directement les mathématiques de son temps pour discerner ce qui d'elles peut clarifier, catégoriser, profiler les enjeux présents et à venir de son art.

Pour cette première année, on partira des formes de conscience spécifiquement mathématiciennes des rapports possibles entre musique et mathématiques.

 

Music and Mathematics Seminar Thinking Music with Mathematics? Music and mathematics have long been associated, and thinking about music in  terms of mathematics via the use of arithmetic, geometry, algebra, topology etc.  goes back a long way. With this in mind, it's essential now, to explore the present  state of this relationship based on today's important musical issues.

Samedi 19 février 2005

Ø     Charles Alunni : Transe disciplinaire

Ø    Moreno Andreatta : Problèmes musicaux et conjectures mathématiques. Essai d'une typologie 'mathémusicale'

À partir d'un rappel historique sur l'émergence des structures algébriques en musique et musicologie du XXe siècle, on essayera de montrer comment certains problèmes posés par la théorie de la musique, l'analyse et la composition soulèvent des questions mathématiques susceptibles d'intéresser à la fois l'historien des mathématiques et le 'working mathematician'. En particulier on s'attardera sur l'étude des quelques correspondances entre des problèmes musicaux sur lesquels nous avons travaillé (autour par exemple de la construction de canons rythmiques ou de pavages) et des conjectures mathématiques (Minkowski, Steinhaus, Keller, Fuglede).

On essayera ainsi de montrer comment la musique peut parfois alimenter l'activité mathématique et on donnera quelques éléments pour édifier une typologie 'mathémusicale' que nous espérons pouvoir compléter et améliorer tout au long de ce séminaire.

Ø      François Nicolas : Raisonance musique / mathématiques : l’écriture en partage

    On rappellera d’abord brièvement différentes manières de rapporter les mathématiques à la musique : on distinguera pour ce faire trois genres, sept espèces et dix sous-espèces.

Parmi ces dernières, on exhaussera la fiction, ou logique du « comme si » : la pensée mathématique y dispense en effet un éclairage rasant (et non pas frontal, comme dans les théories mathématiques de la musique) susceptible de faire ressortir, dans un domaine bien choisi, des aspérités et singularités musicales inaperçues par le regard musicien artisanal.

    On soutiendra ensuite que, par-delà les rapports précédents, musique et mathématiques entretiennent une affinité élective, et ce pour deux raisons :

• D’abord elles partagent un même souci logique, qu’elles déploient en deux problématiques orthogonales. On comparera à ce titre le rôle joué par la démonstration dans la pensée mathématique à celui joué par le développement dans la pensée musicale.

• Ensuite, musique et mathématiques sont deux pensées « à la lettre », intérieurement normées par leur propre dispositif d’écriture, ce qui constitue une singularité absolue parmi les différents types de pensée.

    On esquissera alors le programme d’un penser l’écriture musicale à la lumière de l’écriture mathématique.

On fera à ce titre l’hypothèse d’un double chiasme entre ces deux types  d’écriture :

• l’écriture mathématique utilise une même lettre pour différentes opérations là où l’écriture musicale utilise différentes lettres pour une même opération (d’où une redondance singulière que Rousseau proposera d’amender en arithmétisant le solfège…) ;

• la mathématique utilise différentes inscriptions pour une même chose là où la musique utilise la même inscription pour plusieurs choses (d’où les problématiques, proprement musicales, de transposition, d’arrangement et de transcription…).

Ainsi les lignes de partage lettre claire / lettre obscure s’avèreraient duales entre musique et mathématiques…

    S’il est vrai que tout ceci met en œuvre une dialectique du sensible et l’intelligible, on conclura sur l’intérêt d’associer la philosophie aux rapports musique-mathématiques en sorte de réactiver le vieux nœud grec à trois, quand les raisonances musicales accompagnaient la naissance tant de la philosophie (Parménide) que de la mathématique comme raison et plus simplement comme calcul (invention de la démonstration via la création du raisonnement par l’absurde).

    Présentation PowerPoint

Ø     Charles Alunni : Moderato scriptile (Connexions mathématiques-musique chez Heisenberg)

 

Samedi 12 mars 2005 :

Ø    Yves Hellegouarch : Esquisse d'une étude comparée entre l'avènement de la perspective (en peinture) et de celui du tempérament égal (en musique)

    Enregistrement « Diffusion des savoirs » : http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=617

Ø     Michel Broué : Un peu de théorie des groupes pour les tonalités musicales

    Enregistrement « Diffusion des savoirs » : http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=618

 

Samedi 16 avril 2005

Ø     François Nicolas : Comment évaluer musicalement les théories mathématiques de la musique ? L’exemple de la théorie de Mazzola

On rappellera qu’une certaine mathématique joue un rôle nécessaire dans l’intellectualité musicale. On distinguera à ce titre deux affinités électives (partages d’écriture et de souci logique) et une raisonance privilégiée (le musicien est à l’école de la mathématique en matière de théorisation) parmi les différentes manières musiciennes de se mettre à l’écoute de la mathématique.

On interrogera alors la situation singulière où le musicien est confronté à des théories mathématiques de la musique : comment évaluer musicalement de telles théories, en particulier ces théories mathématiques qui formalisent des théories musiciennes « naïves » ?

Même si, contrairement au désir proprement mathématicien, il faut prendre acte que théories musiciennes et mathématiques ne commutent pas, on soutiendra qu’une théorie mathématique de la musique peut stimuler le musicien, entre autres par des extensions humoristiques et des intensions ironiques.

On examinera sous tous ces angles la théorie mathématique de G. Mazzola — The Topos of Music —, tout spécialement ses théorisations du contrepoint, de la modulation et du geste.

On conclura sur l’intérêt spécifique pour le musicien pensif d’une singulière figure subjective de mathématicien (à la suite d’H. Poincaré et H. Weyl…) qu’on proposera de nommer intellectualité mathématique.

    Présentation PowerPoint

    Enregistrement « Diffusion des savoirs » : http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=642

Ø     Guerino Mazzola : Le rôle possible de la logique musicale dans une certaine intellectualité mathématique

Il est vrai que le but du travail des mathématiciens est de démontrer des théorèmes. Mais pour y arriver, le mathématicien doit parcourir un chemin dans un paysage d’idées et de procès qui relèvent du domaine de l’improvisation musicale plutôt que du mécanisme de la logique classique. La fameuse parabole de Grothendieck dans « Récoltes et Semailles » en témoigne.

Symétriquement, faire ou composer de la musique est loin d’être un jeu esthétique mais relève d’une logique complexe. Le point crucial d’une telle logique est que le concept de vérité se réfère à ce qui est le cas. Or, ce qui est le cas en musique pointe vers un jeu dialectique d’opérateurs logiques. Loin de la situation classique, la logique musicale est liée à celle des topoi.

La thèse de notre intervention sera que le procès créatif mathématicien, dans la mesure où il s’avère de nature musicale, est un procès de nature logique, précisément parce que la musique se fait dans une ambiance de logique toposique. Nous conjecturerons que, sous cette perspective, la démonstration de la vérité d’un énoncé peut être comprise comme passage à la limite, en partant d’une série de logiques toposiques et convergeant dans la logique classique.

    Enregistrement « Diffusion des savoirs » : http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=643

 

Samedi 21 mai 2005

Ø     René Guitart : Le triple du sens : postures, différences et bougés.

La question du sens d'un discours n'est pas si différente de celle du sens d'une interprétation de musique. Pour entendre cela, expliquerons-nous, il faut y entendre le rôle de la vérité. Nous traiterons du sens des discours en termes de postures, différences et bougés, trois points en effet de nature musicale. Pour chaque point on verra comment une mise en œuvre mathématique de son principe est possible.  Et puis on verra comment en fait, au plan mathématique, dans la perspective de la théorie des catégories, les trois points sont intimement reliés.

    Enregistrement « Diffusion des savoirs » : http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=720

Ø     Thierry Paul : Des sons et des quantas

On se propose dans cet exposé de présenter diverses situations, issues du formalisme quantique et de l’expérience musicale, qui semblent relever de problématiques communes.

En particulier seront discutés, sans toutefois les théoriser, le formalisme mathématique et la notation musicale, le rôle de l’aléatoire dans les œuvres ouvertes et la mesure quantique, le phénomène temporel, et une brève allusion à la reproduction de l’œuvre musicale interprétée, en regard avec les idées de concept et énoncé en mathématiques.

    Enregistrement « Diffusion des savoirs » : http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=721

 

–––––––

Professeur invité (mars 2005) : Guerino Mazzola

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Ce séminaire reprend, dans un nouveau contexte, un projet engagé à l'Ircam dès l'année 2000 sous le nom de séminaire "Mamuphi".

Un première année de travail (2000-2001) s'est tenue à l'Ircam (sous la direction conjointe de G. Assayag, G. Mazzola et F. Nicolas). Les principales interventions de cette première année sont rappelées ci-dessous. Un livre récollectant les actes de ce séminaire "mamuphi" est en cours d'achèvement. Il sera disponible au printemps 2005.

Ce premier séminaire mamuphi s'est prolongé de 2001 à 2004 à l'Ircam (sous la direction de M. Andreatta) selon un principe un peu différent, sous le nom générique de mamuX. Les activités de mamuX sont présentées sur le site de l'Ircam, en particulier à l'adresse http://recherche.ircam.fr/equipes/repmus/mamux/

Année 2000-2001

En quel sens pensée musicale et pensée mathématique sont-elles contemporaines ? S'il ne s'agit pas seulement d'appliquer la seconde à la première, la philosophie est-elle requise pour que ces deux disciplines se confrontent et dialoguent sur un pied d'égalité ? Quel rôle exact l'informatique joue-t-elle dans un tel rapprochement entre logiques différentes (scientifique et artistique) de pensée ?

Partant des points de rencontre comme des points d'impasse entre mathématiques et musique, il s'agira de s'interroger sur les conditions et les modalités de ces croisements en sorte que la pensée musicale puisse approfondir son interlocution avec la pensée mathématique d'aujourd'hui.

Sous la direction de Gérard Assayag, Guerino Mazzola et François Nicolas

 

Samedi 7 octobre 2000

o François NICOLAS (compositeur) : Musique, mathématiques et philosophie: Que vient faire ici la philosophie?

o Gérard ASSAYAG (informaticien) : De la calculabilité à l'implémentation musicale

 

Samedi 4 novembre 2000

o Guerino MAZZOLA (mathématicien) : Penser la musique dans la logique fonctorielle des topoi

 

Samedi 2 décembre 2000 : Journée d'étude autour d'Anatol VIERU (1926-1998)

de 10h à 18h :

o Dan Tudor VUZA (mathématicien) : Théorie modale et suites périodiques dans la pensée compositionnelle d'Anatol Vieru

o Costin CAZABAN (compositeur) : Structure et expression chez Anatol Vieru

o Carlos AGON et Moreno ANDREATTA (informaticiens) : Théories algébriques et informatique musicale. Quelques exemples d'implémentation

Concert de clôture: oeuvres d'Anatol Vieru

 

Samedi 13 janvier 2001

o Tom JOHNSON (compositeur) : Objets (mathématiques) trouvés

 

Samedi 3 février 2001

o René GUITART (mathématicien) : Modalités : Discours et images. Musique?

o Compte rendu de la session philosophique de l'ENS (13 janvier, rue d'Ulm) sur Logique et philosophie.

 

Samedi 3 mars 2001

o Georges BLOCH (musicologue) : Lettre à Philippe Lacoue-Labarthe

o Olivier LARTILLOT (informaticien) : L'analyse musicale par la machine (ou la problématique de l'induction sous l'angle de la théorie des modèles et des probabilités)

 

Samedi 7 avril 2001

o Thomas NOLL et Andreas NESTKE (mathématicien) : Enharmonicity as a Key to a Cognitive Dynamics of Music

o Stephane SCHAUB (informaticien) : Sur le lien mathématiques-musique chez Xenakis

 

Samedi 5 mai 2001

Bilan du séminaire par




[1]

François Nicolas : Théoriser l’engendrement d’une aura poétique par l’œuvre musicale mixte à la lumière mathématique du forçage (P. J. Cohen) d’une extension générique

On partira de deux hypothèses.

1) La première est de fond : les œuvres musicales mixtes (celles qui mettent en œuvre deux déroulements temporels synchronisés : texte, danse, film, action scénique…) peuvent engendrer une aura poétique, qui constitue une sorte d’extension enveloppant l’œuvre de départ - cette hypothèse est suggérée par la théorie wagnérienne du drame (Opéra et Drame, 1850) qui prône une musique poétiquement fécondée.

2) Comment théoriser expérimentalement la constitution musicale d’une telle « aura poétique » ? C’est là qu’intervient notre seconde hypothèse, cette fois de méthode : éclairer une telle théorisation par la mathématique des extensions, plus précisément du forçage (forcing) d’extensions génériques (P. J. Cohen).

Ceci engage un programme de travail mamuphi 2009-2010 : l’exposé (qui, au demeurant, ne supposera nulle compréhension préalable de la mathématique du forcing – on présentera liminairement sa dynamique générale) sera donc problématisant plutôt qu’il n’offrira un fascicule de résultats (voir, en annexe, le fascicule de résultats pour le programme 2008-2009).

Les principales idées qui vont guider cette théorisation musicienne à la lumière des mathématiques sont les suivantes :

1.     Une œuvre musicale mixte compose des interactions entre flux temporels synchrones.

2.     Ces interactions seront formalisées comme interférences entre différents types de segmentation (segmentation proprement musicale, segmentation littéraire ou chorégraphique…).

3.     Dans une œuvre musicale mixte, c’est la musique qui dirige ces interactions, ce qui implique une violence musicale exercée sur le flux hétérogène que l’œuvre accueille et épouse.

4.     La composition proprement musicale d’une extension auratique mobilise la « convolution » de deux opérations inverses : une « modulation » de la segmentation musicale par la segmentation hétérogène, puis une « rétroaction » de la segmentation musicale ainsi modulée sur le flux hétérogène.

5.     Dans la première opération – « modulation » -, la musique fait violence au flux hétérogène en déposant son inspect propre (tout en captant son aspect et épousant son intension). Dans la seconde opération – « rétroaction » -, la musique fait violence au flux hétérogène en le remodelant selon un inspect musical importé, non natif.

6.     Au total, l’œuvre musicale mixte sera ainsi ressentie comme étendue (dotée d’une aura), la pointe de la théorisation, guidée par la problématique mathématique du forcing, étant alors d’examiner de quelle manière il est possible de contrôler, de l’intérieur même de la musique (compositionnellement donc), une telle extension auratique non musicale (tout de même que la mathématique contrôle une extension algébrique du corps des rationnels de l’intérieur même de l’espace des polynômes à coefficients dans et tout de même que le forcing contrôle l’extension M[G] de l’intérieur même de l’espace de départ M).

Annexes

Documentation mathématique sur le forcing des extensions génériques (Paul J. Cohen)

·   Thomas Jech : What is forcing ?

www.entretemps.asso.fr/Nicolas/2009.2010/mamuphi/Jech.pdf

·   Timothy Y. Chow :

o      Forcing for dummies

www.entretemps.asso.fr/Nicolas/2009.2010/mamuphi/Dummies.pdf

o      A beginner’s guide to forcing

www.entretemps.asso.fr/Nicolas/2009.2010/mamuphi/Chow.pdf

·   Patrick Dehornoy : La méthode du forcing

www.entretemps.asso.fr/Nicolas/2009.2010/mamuphi/Dehornoy.pdf

Fascicule de résultats du programme de travail (2008-2009) sur la théorie des faisceaux

·   Objets : l’objet musical (le morceau de musique) est un faisceau.

B.VIII : www.entretemps.asso.fr/Nicolas/2009.2010/mamuphi/B.VIII.pdf

·   Relations : mais les plus musicales des relations entre ces objets (leurs influences réciproques) ne sont pas des morphismes (de faisceaux).

B.IX : www.entretemps.asso.fr/Nicolas/2009.2010/mamuphi/B.IX.pdf

·   Topos : au total, le monde-Musique (fait de ces objets et de leurs relations c’est-à-dire des morceaux de musique et de leurs influences musicales) n’est donc pas un topos de faisceaux.

B.X : www.entretemps.asso.fr/Nicolas/2009.2010/mamuphi/B.X.pdf

[2]

Logics and Music Theory appear in different classifications of the medieval academic curriculum. Logic is part of the trivium (among grammar and rhetoric, while music theory is listed among the more mathematical disciplines: arithmetic, geometry and astronomy). Logics as the study of reasoning underwent a tremendous transformation through a process of formalization and mathematization. Music Theory opened its scope to many non-mathematical aspects (in particular those, traditionally covered by the disciplines of the trivium). This "contrary motion" of research interest offers several meetings points for Logics and Music Theory. One particularly interesting 19th century meeting point shall be the starting point for my talk which then proceeds into 20th century Logics and Mathematical Music Theory.

Moritz Hauptmann (1953) in his treatise "Die Natur der Harmonik und der Metrik: Zur Theorie der Musik" presented some ideas which mark a radical position in the context of this MaMuPhi session. Hauptmann interprets music first of all as a manifestation of human thought. While assuming general dialectical principles behind the activity of human thought he claims that musical mistakes are logical mistakes. According to Hauptmann the unity of a tonality (Tonart) is the result of a dialectical triad. Inspired by the idea to literally interpret the musical triad as a dialectical triad, he loads the names of the intervals octave, fifth and third with the corresponding dialectical meanings. A tonality is a kind of hypertriad, i.e. constituted by three musical triads. Their contiguity via common tones is the source for the Quintbegriff of the tonality, a diremption as the result of conflicting tone meanings. The mediating and unifying Terzbegriff is based on a change of perspective: the state of the tonic triad of being a dominant (relative to the subdominant triad) is turned into the state of having a dominant (relative to the dominant triad).

 Hugo Riemann's (1872 and 1874) "Musikalische Logik" is inspired by Hauptmann's ideas. Riemann elaborates upon the explanatory power of this dialectical paradigm for the constitution of typical cadences. I will show some traces of the intellectual squeeze on Riemann when he tries to bring both sides together: the dialectical explanation and music-theoretical facts. [Being in Paris I cannot refrain from re-addressing Riemann's problem with a side glance to the semiotic square].

Riemann's "Musikalische Logik" and "Musikalische Syntaxis" inspired the recent Neo-Riemannian approaches by David Lewin, Richard Cohn, Clifton Callender, Jay Hook, Tom Fiore and Ramon Satyendra and several others. But these left the original dialectical motivations behind. Yet the transformational approaches of David Lewin and Guerino Mazzola offer new ways to tie up with H. Riemann's orphaned project of a "musical logic". My 2004 article "The Topos of Triads" is an attempt in this direction. [In my MaMuX-talk (friday december 4) I will clarify the close mathematical links between these investigations on the one hand and the american Neo-Riemannian tradition on the other]. The locial component which enters music theory here, is the internal logical semantics of a topos, even though in a rudimentary way. I will explain and illustrate this in my talk.

[3]

Cet exposé est divisé en deux parties. Dans la première partie, on discutera le caractère à la fois algébrique et géométrique des approches transformationnelles en musique [Lewin 1987/2007] en séparant la composante proprement théorique des applications analytiques. Dans la deuxième partie, à partir d’une généralisation catégorielle de certaines constructions transformationnelles [Mazzola & Andreatta  2006], on essaiera de donner quelques éléments en vue d’une interprétation philosophique des approches transformationnelles. Bien qu’ayant des rapports étroits avec le positivisme logique [Andreatta 2006], nous proposons une nouvelle lecture philosophique de l’approche transformationnelle visant à élargir les catégories structurales appliquées traditionnellement à la musique more linguistico afin de mettre en lumière des nouveaux enjeux philosophiques relevant du rapport entre structuralisme et phénoménologie [Boi et al. 2007]. Après une brève digression sur la place de la logique dans les approches set-théoriques et transformationnelles [Kolman 1999], on conclura en présentant une démarche récente autour du projet d’une géométrisation de l’analyse musicale basée sur la théorie des orbifolds [Tymoczko 2006 ; Callender et al. 2008] et dépassant, selon l’un des auteurs, certaines limitations de l’approche transformationnelle de David Lewin [Tymoczko 2010].

 

Références bibliographiques :

·   [Lewin 1987/2007] D. Lewin, Generalized Musical Intervals and Transformations, Yale University Press (réédition Oxford University Press, 2007).

·   [Kolman 1999] O. Kolman, « Generalized interval systems: an application of logic », Orbis Musicae, Rethinking Interpretative Traditions in Musicology, Conference Proceedings, Tel Aviv University, 67-73.

·   [Andreatta 2006] M. Andreatta, « Mathématiques, musique et philosophie dans la tradition américaine : la filiation Babbitt/Lewin », intervention au séminaire MaMuPhi du 18 novembre 2006 [http://www.diffusion.ens.fr/index.php?res=conf&idconf=1560].

·   [Mazzola/Andreatta 2006] G. Mazzola, M. Andreatta, « From a Categorical Point of View :

·   K-nets as Limit Denotators », Perspectives of New Music, 44(2).

·   [Tymoczko 2006] D. Tymoczko, « The Geometry of Musical Chords », Science 313, p. 72-74.

·   [Boi et al. 2007] L. Boi, P. Kerszberg, F. Patras (éd.), Rediscovering Phenomenology. Phenomenological Essays on Mathematical Beings, Physical Reality, Perception and Consciusness, Springer.

·   [Callender et al. 2008] C. Callender, I. Quinn, D. Tymoczko, « Generalized Voice-Leading Spaces », Science 320, p. 346-348.

·   [Tymoczko 2010] D. Tymoczko, « Generalizing Musical Intervals », à paraître dans Journal of Music Theory

[4]

La modélisation mathématique, par exemple en musique, est basée sur des "structures algébriques" déterminées en général par des lois de compositions binaires. Est-ce naturelle ? Est-ce simple ? En fait il est parfois mieux d'utiliser des lois de compositions  ternaires.

Il arrive alors que les axiomes soient plus naturels, les  calculs plus simples. En fait si ce que l'on modélise est rythmé par 3, si les objets s'y disposent spontanément par 3, alors présenter la situation par un système binaire reste artificiel. C'est comme cette conception malheureuse de Jean Dieudonné qui rejetait les espaces affines au profit des espaces vectoriels ; au prix de l'artifice de fixer une origine dans l'espace, alors que celui-ci est pourtant sans origine. La réduction du 3 au 2 dépend de façon analogue de systèmes de choix artificiels d'origines. C'est possible, cela permet un développement analytique plus élémentaire mais parfois plus aveugle, mais il ne faut pas alors oublié ensuite d'analyser les effets de ces choix, ce qui, en réalité relève d'une petite analyse cohomologique (disons d'effets de torseurs). On gagne par exemple à examiner comme ternaire la loi sur une cubique. Au passage on réexaminera l'idée d'objet borroméen, et le groupe de Klein $G_{168}$ sera revue à l'aide d'une loi ternaire. En fait je montrerai comment en général la représentation du ternaire dans le binaire est possible, à travers notamment un théorème de Post  un théorème de Gluskin-Hoszu,  un théorème de Tamari-Ginsburg, et enfin un théorème de représentation par semi-anneaux. Le résultat est donc, pour les musiciens, qu'ils pourront dès lors commencer certains modèles au niveau de leur naturel ternaire, pour ensuite seulement, si nécessaire pour l'analyse, réduire automatiquement au binaire. Cette démarche peut sembler préférable à celle où d'emblée le modélisateur essaie directement d'utiliser les outils binaires connus à disposition, même si en fait ceux-ci ne s'adaptent que mal, suivant des contorsions difficiles. et incontrôlées.

[5]

1. Du binaire au ternaire pour élargir l'espace

Suivant la Chromodynamique quantique, l'antinomie Noir – Blanc peut s'ouvrir à une nouvelle dimension en passant à la couleur (RVB). On peut donner à celle-ci un sens général qui concerne, non l'œuvre en elle-même, mais le rapport à l'œuvre. Alors Vert dénote le devenir, l'évolution; Bleu : la variance, la latéralité; Rouge : la fondation, le type, l'inscription transverse. Ces nuances se lisent en mathématiques, sur les schémas et sur les textes.

2. Du ternaire au binaire pour intégrer le mouvement

Comme l'ont noté Bailly & Longo, la science décrit des transformations entre deux états supposés définis.Pour intégrer le mouvement dans la pensée (Bergson), il est utile de passer à la tendance ou force. La perception (sans sujet ni objet) se modélise par une spire = une boucle ouverte sans extrémités définies. L'objet se définit alors comme l'invariant dans un cône (selon la démarche de Kant).

3. Du binaire au ternaire pour poser

La perception (binaire) est une interface, une visée. Elle se projette sur des objets se définissant (action modélisée par une boucle), l'autre pôle de cette interface –l'expectative de la visée - est une valeur, question ou grandeur, notions regroupées sous le terme pôle -archétype. Ces pôles jouent différemment dans la négation et suivent un mouvement de pulsation.

Ainsi se dessine un ternaire entre action, perception et pôle, mais ce ternaire concerne trois ordres de choses différents et non plus une transformation.

[6]

·       S’il est vrai que l’intellectualité mathématique trouve son impulsion réflexive dans le geste d’Évariste Galois (1833) décidant que les mathématiques doivent « sauter à pieds joints par-dessus les calculs » pour mieux déployer la puissance formelle de leurs concepts, s’il est vrai que depuis lors se dessine une polarisation du champ mathématique entre d’un côté ce qu’Alain Connes appelle « mathématiques fondamentales » et de l’autre ce que le (néo)positivisme appelle « mathématiques pour la modélisation », comment tout ceci concerne-t-il cette intellectualité musicale mamuphi qui se soucie des raisonances musique-mathématiques ?

·       S’il est vrai que les rapports musique-mathématiques ne sauraient être entièrement réfléchis de l’intérieur de la musique ni de l’intérieur des mathématiques - l’autonomie de pensée de la mathématique n’est pas intelligible de l’intérieur de la musique, et vice versa -, s’il est vrai qu’il faut donc convoquer la philosophie pour s’orienter dans ces rapports, comment la réactivation actuelle du structuralisme conçu comme mouvement philosophique déployé contre le positivisme (et non comme épistémologie des sciences humaines) peut-elle éclairer les débats mamuphi en cours ?

·       S’il est vrai que l’entreprise structuraliste constitue une nouvelle donne en matière de théoricité, où s’affrontent deux modes de théorisation – d’un côté des pratiques théoriques, conjoncturellement situées et subjectivement orientées comme interventions stratégiques s’épuisant dans leurs effets ; de l’autre des théories objectivement applicables, outils venant se déposer et s’ajouter à l’encyclopédie des savoirs -, de quelle manière cette ligne de partage éclaire-t-elle les différentes manières de théoriser la musique à la lumière des mathématiques et à l’ombre de la philosophie ?

Sur la base de réponses à ces trois questionnements, on essaiera de clarifier ce qu’il en est de possibles connivences entre intellectualités mathématiques attachées aux « mathématiques fondamentales » (tout particulièrement celle de Grothendieck) et intellectualités musicales attachées à des pratiques théoriques mathématiquement éclairées et s’inscrivant ainsi dans la droite ligne de cette déclaration, contemporaine de la fondation ramiste de l’intellectualité musicale : « Ce n'est que par le secours des Mathématiques que mes idées se sont débrouillées. » (Rameau).

On exposera à ce titre un programme de travail visant à éclairer le monde de la musique par les concepts mathématiques de faisceaux et de topos (Grothendieck / Lawvere). On l’initiera en formalisant mathématiquement l’idée suivante : une œuvre musicale est un faisceau d’interprétations, le faisceau des interprétations d’une partition donnée. Ceci ouvrira à une formalisation possible du monde de la musique comme topos d’œuvres.

[7] Les productions des langues naturelles se présentent comme des concaténations d'éléments. On peut traduire mathématiquement la concaténation par la loi de composition d'un monoïde.

Mais toute suite de mots ne constitue pas une phrase ; il faut une structure syntaxique. De telles structures constituent les morphismes d'une catégorie monoïdale.

Les théories interprétatives, comme la phonologie ou la sémantique introduisent des filtres additionnels, qu'il paraît convenable de prendre en compte au moyen d'une topologie convenable. Une théorie interprétative est alors représentée par un faisceau sur un site convenable.

 

[8] Nous demanderons à un article devenu célèbre de M.Kac (Can one hear the shape of a drum?) de nous servir de prétexte pour une promenade à travers des phénomènes et des questions  mathématiques et physiques qui sont parmi celles qui ont marqué le vingtième siècle.

 

Sans forcer le pas ni le trait, on peut rencontrer ainsi entre autres les systèmes dynamiques sous la forme des billards et des flots géodésiques, partant la distinction cruciale entre elliptique et hyperbolique, la quantification et la correspondance entre flots géodésiques et analyse harmonique, la question de départ qui est celle de l'isospectralité possible - et de fait réalisée - entre des variétés riemanniennes, la formule des traces de Selberg qui réalise en quelque sorte la correspondance entre les théories classique et quantique dans les cas favorables, l'hypothèse de Riemann, la question du `chaos quantique' qui reste  passablement mystérieuse, l'importance des orbites périodiques dans ce contexte, comme aussi  l'énigme du rayonnement du corps noir qui est à la source de l'introduction (toujours mystérieuse  elle aussi) de la quantification, etc.

Ajoutons tout de même qu'il s'agit bien aussi d'écouter une certaine musique, comme le marquent et la question de départ et la biennommée analyse harmonique.

 

Ce qui précède est presque à dessein décousu sinon incompréhensible. Car s'il ne sera pas directement question de philosophie, il s'agit pourtant d'illustrer sur le terrain un point aussi important que simple, à savoir que les mathématiciens se promènent au jour le jour dans une forêt de phénomènes lentement mis au jour, et qui rappellent fortement ceux que la physique s'efforce (en principe, car ce n'est plus toujours aujourd'hui si évident) de démêler. Et pour cause, puisque ce sont parfois les mêmes - et parfois non.

Ces phénomènes sont `simples' par leur universalité même et s'ils illustrent amplement la fameuse phrase de Galilée sur la nature écrite en langage mathématique, celle-ci se laisse aussi bien lire à l'envers, comme une naturalisation des mathématiques, ce qu'explorent quelquefois aussi les sciences cognitives (sans  qu'il soit forcement besoin de trouver là un `nouveau paradigme').

On pourra en dernière instance poser alors quelques questions, comme celle de tenir ensemble `philosophiquement' cette résistance  de l'objet mathématique souvent très incomplètement exploré, souvent presque inaccessible, et la construction de ce que les mathématiciens appellent `les grandes machines', qui abordent d'autre manière le même réel mathématique (car chacun sait que les mathématiciens sont `naïvement' platoniciens, i.e. d'une naïveté que la pratique s'est chargée de leur enseigner).

 

[9] En guise de commentaire sur les systèmes évolutifs à mémoire d'Ehresmann-Vanbremeersch (dont nous rappellerons ce qui nous sera utile), nous voulons proposer une manière catégoricienne de modéliser mathématiquement l'émergence d'objets radicalement nouveaux.

Ce que nous proposons est un mécanisme de mise en scène de l'émergence basé sur la construction de différentielles abstraites dont la non-trivialité sur un objet exprime que cet objet est différent de sa constitution, qu'il est nouveau par rapport à ses composants, ou, pour dire la chose de façon plus contractée et souligner le paradoxal de l'enjeu, qu'il diffère de lui-même.

Cet outil nous paraît utile pour aborder la question du sens d'un discours considéré comme émergent du discours (et non pas comme simplement un composé grammatical de significations élémentaires) ou aussi bien pour présenter d'autres enjeux d'émergence, en musique par exemple.

[texte préparatoire]

 

[10] Intuitivement, une fonction f:R→R est continue en un point a lorsqu'une variation infinitésimale de x au voisinage de a provoque une variation infinitésimale de f(x) au voisinage de f(a).

 

L'approche que  F.W. Lawvere et A. Kock ont donnée de la notion d'infiniment petit est la suivante.

Si x est petit, x2 est encore plus petit. Si x est très, très petit, x2 devient vraiment minuscule. Appelons donc "infiniment petit" un nombre x tel que x2=0.

 

L'idée provient de la "théorie des jets" due à Ehresmann.

Considérons toutes les fonctions passant par un point du plan, que rien ne nous empêche de prendre comme origine: donc f(0)=0.

Avoir la même tangente à l'origine est une relation d'équivalence: une classe d'équivalence s'appelle un "jet". Le propre d'un tel jet est que si on l'élève au carré, on trouve le jet nul (la classe d'une fonction à tangente horizontale).

 

Divers auteurs ont prouvé qu'en travaillant dans des topos ad hoc, on peut construire des anneaux R admettant des éléments de carré nul, que l'on peut penser comme étant les infiniment petits et grâce auxquels on peut développer la géométrie différentielle.

Et de bons théorèmes de plongement prouvent que tout théorème démontré grâce à cette approche intuitive des infiniment petits est un théorème valide en géométrie différentielle classique.

 

[11] Nous soutiendrons ceci : la modélisation mathématique qualitative n’a pas à choisir entre l'approche logicienne et l'approche géométrique, puisqu'au point de vue diagrammatique ces méthodes s'identifient l'une à l'autre. Nous rapprocherons précisément la démarche « logicienne » par spécification de formules modales, et  la démarche « homologicienne », par spécification de conditions sur la courbure ou l’homologie. Cela sera exposé de deux façons liées, d'abord en termes de conditions différentielles générales et puis en termes d’homologie générale.

La première partie reprendra l'unification par le calcul des assimilations qui permet de comprendre l’écriture de conditions différentielles générales, incluant les conditions de modalités spéculatives et les conditions de courbure. Question du réglage direct de comment les discours changent, de comment les figures changent.

La deuxième partie affirmera encore que d’un point de vue suffisamment éloigné la logique comme question des quantifications et modalités discursives et la cohomologie comme théorie du calcul qualitatif de la courbure et des déformations, se rejoignent ; et cette fois pour le voir il sera fourni une définition générale du concept d'homologie dont dérive aussi bien les techniques de logique intuitionniste que les techniques d'algèbre homologique abélienne classique. On est alors dans une problématique plus vaste que dans la première partie, puisqu'il s'agit non plus d'un simple réglage du changement, mais de l'analyse de la forme même des changements, des changements de changements, etc.

 

Références :

1) Images et modalités, Résumé d'une conférence au SIC à Amiens, le samedi 10 novembre 2001, 2 p.

2) Calcul d’assimilations, modalités et analyse d’images, in Calculs et formes, Ellipses, 2003 (Actes du Colloque « Mathématiques : calculs et formes », Université Toulouse Le Mirail, septembre 2000), 175-189.

3) An anabelian definition of abelian homology, CTGDC XXXXVIII, 4, 2007, 261-269.

 

[12] Mon intervention sera centrée autour des implications de la formalisation mathématique dans deux démarches de compositeurs de la seconde moitié du XXe siècle : Milton Babbitt (1916) et Iannis Xenakis (1922-2001). Le terme d’« implication » sera ici entendu selon les deux sens qui lui sont généralement attribués. Il s’agira en effet, à partir d’exemples précis, de cerner les modalités « opératoires » de la formalisation chez ces deux compositeurs, la manière avec elle est, donc, impliquée dans les processus compositionnels. Dans un second temps, on s’interrogera sur les implications, dans le sens logique cette fois-ci, que nos observations pourrait avoir sur l’interprétation analytique des œuvres concernées, et sur celle des démarches plus générales de ces compositeurs.

 

[13] La notion d’échelle temporelle est fondamentale en musique, depuis le timbre jusqu’à la forme, en passant par la note et le rythme. La composition musicale utilise ces différentes échelles, les mélange (parfois) et utilise ce matériau avec une logique propre, et des contraintes spécifiques.

On se demandera si une telle problématique est relevante en mathématiques et si elle peut produire des zones de « friction’ » avec la musique.

En partant de quelques exemples où des objets mathématiques émergent à partir de structures à très petite échelle, ou, inversement,  certaines échelles sont gommées afin d’exhiber des structures intéressantes, on essaiera de noter quelques ressemblances/différences avec l’utilisation multi-échelle du temps dans l’activité musicale.

 

[14] On commencera par une présentation des idées fondamentales de linéarisation et de représentation en mathématique, avant d'esquisser la théorie des représentations linéaires des groupes, initiée (dans le cas des groupes finis) par Frobenius à la fin du XIXème siècle. Un acteur majeur fut H. Weyl qui, en liaison avec ses travaux sur les fondements de la mécanique quantique, fit la jonction inattendue avec l'analyse harmonique de Fourier et créa l'analyse harmonique non-commutative.

Le rêve de Burnside de mettre à profit l'impressionnante effectivité de la théorie des représentations linéaires pour classifier tous les groupes finis simples s'est finalement réalisé au bout d'un siècle. Entre-temps, cette théorie avait permis à Killing et Cartan de classifier tous les groupes infinis "continus" simples. Nous terminerons en expliquant comment le problème général de classification des représentations linéaires mène à une trichotomie (fini, modéré, sauvage), et comment l'indécidabilité surgit au cœur de situations extrêmement concrètes et apparemment élémentaires.

 

Références:

J. P. Serre, Représentations linéaires des groupes finis, Hermann.

G. Mackey, The Scope and History of commutative and noncommutative Harmonic Analysis, History of Mathematics, vol. 5, AMS/LMS.

 

[15]

L'acception la plus courante du terme "singularité" en mathématique est celle qui s'oppose à "lissité": il s'agit du lieu - grain, pli, fronce, etc.. - où le principe général de linéarisation tombe en défaut. 

Au cours d'une présentation phénoménologique des singularités et bifurcations (comment elles apparaissent, se déploient, disparaissent - en laissant des traces...), nous nous attacherons à illustrer deux "thèses" qui se dégagent de la théorie foisonnante des singularités:

1) un peu à la manière de Platon dans le Timée, cette théorie jette un pont (très subtil) entre le monde continu et le monde discret;

2) comme disait P. Montel (en exagérant volontairement), "les fonctions sont, comme les êtres vivants, caractérisées par leurs singularités".

 

Bibliographie :

-   V. Arnold: Catastrophe theory, Springer

-   (images) pages web d'Innsbruck (H. Hauser et al.):

http://www1-c703.uibk.ac.at/mathematik/project/bildergalerie/gallery.html

http://www1-c703.uibk.ac.at/mathematik/project/animationenvonflaechen/start.html