The Manifold Mismatch: Topological Constraints and Non-Human Agency in Complex Adaptive Urban Systems

Les villes ont toujours été bien plus que de simples collections de bâtiments et de routes ; ce sont des systèmes complexes où les plans humains entrent constamment en collision avec le monde physique. Pendant des siècles, les architectes et les urbanistes ont tenté d'imposer des lignes droites et nettes et des carrés parfaits sur le paysage, supposant que les humains étaient les seuls à compter dans le processus de conception. Ils traitaient le sol, l'eau, le vent et les animaux comme des décors passifs à gérer. Cependant, le sol refuse souvent de rester plat, l'eau ne coule pas toujours là où les tuyaux sont posés, et les animaux se déplacent selon leurs propres besoins. Cette friction entre l'ordre rigide, fabriqué par l'homme, et la réalité vivante et désordonnée de la planète est une tension fondamentale qui a façonné chaque ville de l'histoire, bien avant l'invention des ordinateurs. Aujourd'hui, alors que nous nous appuyons de plus en plus sur l'intelligence artificielle et les modèles numériques pour concevoir notre avenir, une question critique se pose : ces nouveaux outils nous aident-ils à comprendre cette relation complexe, ou ne font-ils que reproduire les vieilles erreurs plus rapidement ?

Une nouvelle étude d'Arda Arın, de l'Université MEF, aborde cette question en examinant le « Manifold Mismatch » (décalage de la variété). C'est le terme utilisé par l'auteur pour décrire l'écart structurel entre les grilles droites et logiques que les humains dessinent sur papier et les forces courbes, changeantes et imprévisibles de la nature et de la technologie qui façonnent réellement une ville. La recherche soutient que, pendant trop longtemps, la conception urbaine a été anthropocentrée, c'est-à-dire qu'elle s'est concentrée presque exclusivement sur le confort et la logique humaine. L'étude suggère que cette approche échoue car elle ignore l'« agentivité » des choses non humaines. Dans ce contexte, l'agentivité signifie la capacité d'agir et d'influencer les résultats. L'article propose que les rochers, les rivières, les champignons et même les algorithmes informatiques ne sont pas seulement des objets à utiliser, mais des participants actifs qui co-créent la ville aux côtés des humains.

Pour comprendre comment cela fonctionne, l'auteur retrace l'histoire de l'utilisation des ordinateurs pour concevoir les villes. L'étude identifie quatre étapes principales de cette évolution. D'abord, il y eut les systèmes basés sur des règles, où les concepteurs utilisaient des règles géométriques simples pour générer des formes, un peu comme si l'on suivait une recette. Ensuite vinrent les analyses topologiques, qui se concentraient sur la manière dont les choses se connectent et se déplacent, cartographiant les parcours des piétons ou des véhicules. Puis, le domaine est passé aux simulations basées sur la complexité, qui tentaient de modéliser la ville comme un système vivant et changeant plutôt que comme une image statique. Enfin, nous sommes arrivés à l'ère actuelle de l'intelligence artificielle, où les machines apprennent à partir de quantités massives de données pour prédire et générer de nouveaux designs. L'auteur constate que malgré ces sauts technologiques, ces quatre étapes partagent toutes un défaut commun : elles considèrent encore la ville comme un problème que les humains doivent résoudre, ignorant le rôle actif des forces non humaines.

Le cœur de l'étude est une revue massive de vingt-neuf exemples réels à travers le monde, couvrant des millénaires. Ces cas prouvent que les forces non humaines ont toujours façonné les villes, souvent de manières qui ont forcé les humains à s'adapter. Par exemple, en Cappadoce, en Turquie, les anciens n'ont pas construit de villes sur le rocher ; ils ont sculpté leurs maisons directement dans le tuf volcanique, laissant le vent et l'érosion de l'eau dicter la forme du paysage. Dans la capitale aztèque de Tenochtitlan, la ville fut construite sur des îles flottantes maintenues par les racines de saules, qui agissaient comme des ancres vivantes contre l'eau. À Venise, la survie de la ville dépend de millions de pieux en bois enfoncés dans la boue qui, au fil des siècles, se sont transformés en colonnes semblables à de la pierre grâce à un processus chimique que les humains ne peuvent contrôler mais dont ils doivent dépendre. Ce ne sont pas de simples curiosités historiques ; ce sont des exemples d'« actants écologiques » — des choses vivantes et non vivantes qui façonnent activement l'environnement bâti.

L'étude souligne également comment la technologie moderne crée de nouvelles formes d'agentivité non humaine. À Miami, la montée du niveau de la mer pousse l'eau à travers le sol calcaire poreux par le bas, contournant entièrement les digues. La ville est désormais contrainte d'installer des pompes pilotées par des capteurs qui réagissent à l'eau en temps réel, laissant de fait l'océan dicter les opérations quotidiennes de la ville. À Rotterdam, un immense terminal portuaire fonctionne entièrement sans travailleurs humains, utilisant des grues et des véhicules automatisés qui communiquent entre eux pour déplacer les marchandises. Cet espace est conçu non pas pour les yeux humains, mais pour l'efficacité des machines, créant une couche urbaine qui existe indépendamment de la perception humaine. La recherche montre que lorsque nous ignorons ces forces, la ville se brise. Mexico, construite sur un lit de lac asséché, s'enfonce jusqu'à cinquante centimètres par an, fissurant ses lignes de métro et ses bâtiments parce que le sol réaffirme sa propre réalité physique contre les plans humains.

Pour remédier à cela, l'auteur propose une nouvelle façon d'utiliser l'informatique, appelée le « cadre de simulation du Manifold Mismatch ». Au lieu de simplement demander à un ordinateur d'optimiser un bâtiment pour l'usage humain, cette méthode simulerait la ville comme un champ de bataille de forces concurrentes. Elle modéliserait la pression du vent, le flux des eaux souterraines, la croissance des racines des arbres et le mouvement des animaux comme des agents actifs qui poussent et tirent contre les structures humaines. L'ordinateur montrerait alors où ces forces s'affrontent, prédisant où un pont pourrait se fissurer, où un quartier pourrait être inondé, ou où une route pourrait devenir impraticable. Cela permet aux concepteurs de voir la tension avant qu'elle ne devienne un désastre. Le but n'est pas d'éliminer ces conflits, ce qui est impossible, mais de négocier avec eux. Cela transforme le rôle de l'architecte, passant de celui d'un commandant imposant un ordre parfait à celui d'un médiateur aidant les humains et les non-humains à coexister.

Les conclusions suggèrent que l'avenir de la création des villes dépend de l'acceptation du fait que nous ne sommes pas les seuls concepteurs. L'étude valide une classification en trois parties de ces forces non humaines : les actants écologiques comme les plantes et les animaux, les infrastructures de détection comme les capteurs et les pompes, et les sujets algorithmiques comme les logiciels qui gèrent nos villes intelligentes. En reconnaissant ces entités comme des partenaires actifs plutôt que comme des obstacles passifs, nous pouvons construire des villes plus résilientes et mieux adaptées à la réalité complexe de la planète. L'article conclut que les villes les plus avancées du futur ne seront pas celles dotées uniquement des algorithmes les plus intelligents, mais celles qui apprendront à écouter le « manifold » de forces — géologiques, biologiques et numériques — qui les façonnent déjà. La ville n'est pas une machine à perfectionner, mais une négociation continue et multi-espèces que nous commençons à peine à comprendre.