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Il était muni aussi d’un autre dispositif destiné à les séparer, ainsi que
d’un capteur qui pouvait envoyer à l’ordinateur des informations sur le mi-
lieu extérieur. Cet automate devait démontrer expérimentalement les théo-
ries par lesquelles von Neumann imaginait qu’une machine de ce type, ins-
tallée dans un milieu offrant en suffisance différentes ressources néces-
saires, pouvait construire d’autres copies d’elle-même, lesquelles à leur tour
pouvaient en construit d’autres, etc. D’éventuelles erreurs dans l’une des
constructions pouvaient être comparées à des mutations, et tout le proces-
sus pouvait être globalement comparé à une forme d’évolution biologique.
Le schéma conceptuel d’un tel automate anticipait ainsi intuitivement
ce que, dans les années suivantes, les biologistes moléculaires devaient dé-
couvrir dans les organismes vivants : un processus utilisant une molécule
d’ADN qui codait une série d’instructions pour la construction d’un nou-
vel organisme, aidé d’un mécanisme pour sa réplication, d’un autre pour
son expression, et d’une réactivité de l’organisme à l’influence du milieu.
L’objectif principal était de découvrir la logique formelle qui pouvait
présider à la reproduction des êtres vivants. Mais le fait que sa propre
théorie reste une abstraction simplifiée limitait von Neumann. C’est
pourquoi, sur une suggestion du mathématicien Stanislaw Ulam (1909-
1984), il transforma sa machine expérimentale en un automate cellulaire
un peu plus amélioré, dont le principe fonctionnel utilisait une grille (une
espèce d’échiquier de grandes dimensions) où chaque carré de cet échi-
quier était une cellule, c’est-à-dire une machine logique simple qui pou-
vait changer d’état à intervalles temporels réguliers, selon l’état des cel-
lules environnantes, et selon ses propres instructions internes.
Un automate cellulaire étant un ensemble coordonné de cellules de ce
type, l’automate cellulaire de von Neumann était constitué de 200.000 cel-
lules, chacune pouvant se trouver en vingt-neuf états différents, exprimés
par autant de couleurs. La plateforme-support était celle d’un plateau rec-
tangulaire permettant les fonctions essentielles de l’organisme ainsi conçu,
avec un alignement de cellules qui en constituait l’information génétique,
le tout ne tenant pas compte de la symétrie du monde physique réel.

La couleur de chaque cellule déterminait l’état de l’organisme à tout ins-
tant. À chaque intervalle de temps prédéterminé, chaque cellule changeait
d’état selon l’état des cellules environnantes et de ses propres instructions.
Et l’exécution des instructions initiales simples de chaque cellule pouvait
produire un comportement nouveau : une tendance à la duplication et à
l’expansion des cellules sur l’échiquier, facteur espéré d'auto-organisation.

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