Des villes intelligentes, sans blagues?

1. “ ” Des villes intelligentes, sans blagues? Pr. Claude Rochet Клод Роше профессор университета париж сакле Claude.rochet@uvsq.fr Paris le 15 mai 2017 18/05/2017Claude Rochet 1

2. Au fait….. 18/05/2017 2 …. Qu’est-ce qu’une ville intelligente? Ville connectée? Ville agréable à vivre? Ville économe en énergie? Ville sans voiture? Ville belle ? ?Creusons la question!

3. Sommaire  Ce que n’st pas une ville intelligente: les idées à la mode à fuir!  Comment se développe une ville?  Piloter l’émergence  L’habitant au cœur de la dynamique urbaine  Le rôle de la démocratie directe 18/05/2017Claude Rochet 3

4. Ce que n’est pas une “smart city”  Une collection de « smarties »  Une ville techno-centrée  Une ville sans passé  Un système déterministe Ville intelligente => Territoires intelligents! 18/05/2017 Claude Rochet 4

5. La ville a toujours été au centre des utopies totalitaires  Utopie= Une ville parfaite dans un monde parfait 1896 1517 1623 1933 Les TIC sont elles une nouvelle utopie totalitaire? © Claude Rochet Reproduction autorisée à l'identique avec référence à l'auteur 5

6. Big data: l’absurdité de la “fin de la théorie” Correlations => Induction Deduction =>Hypotheses Where is the brain? Existing knowledge © Claude Rochet Reproduction autorisée à l'identique avec référence à l'auteur 6

7. Le danger des big data: © Claude Rochet Reproduction autorisée à l'identique avec référence à l'auteur 7

8. Définir des métriques pour évaluer l’équilibre de l’écosystème 18/05/2017 8  Intégrer la pollution importée  La ville est elle- réellement verte? Claude Rochet

9. Bad example: The Globalized city 18/05/2017 9 City centerSuburbPeriphery Suburb Periphery Incomesinequality Low cost immigrants Low cost immigrants Old medium and working class Super riches Connected upper class Communautarism and lost of urban synergies Urban poors Regional insurrection in desindustrialized periphery Claude Rochet ---- Russian Regions in the Focus of Changes - Ekaterinburg

11. Les villes anciennes étaient intelligentes: Développement organique, synergies économiques, liberté politique. 18/05/2017 11 Bien commun Vivere politico Bien économique Bien individuel Rotation des titulaires de charges Synergies entre activités économiques Interdépendance ville périphérie Claude Rochet

12. Le principe de la ville médiévale: la croissance organique © Claude Rochet Reproduction autorisée à l'identique avec référence à l'auteur 12 « Organic planning does not begin with a preconceived goal; it moves from need to need, from opportunity to opportunity, in a series of adaptations that themselves become increasingly coherent and purposeful, so that they generate a complex final design, hardly less unified than a pre-formed geometric pattern. » Coherence without the need of a detailed plan!

13. La démocratie directe au cœur de la vie urbaine Une institutition née en Russie Novogorod veche: La direction par l’assemblée du peuple Новгоро́дская респу́блика вече © Claude Rochet Reproduction autorisée à l'identique avec référence à l'auteur 13

14. Esprit civique et cohérence de la cité: Ibn Khaldoun 18/05/2017Claude Rochet 14 Temps Développement Umran badawi Umran hadari 40 à 60 ans Démocratie militaire tribale Progrès de la productivité par la division du travail et le commerce Création des villes Pas de rendements croissants Perte de l’asabiya Déclin Asabiya: Esprit public, force vitale du peuple, volonté commune… Croissance Dissolution

15. Comment se développe une ville? Pourquoi Casablanca croît inexorablement de 300 ha par an? Quelques éléments de systémique 18/05/2017Claude Rochet 15

16. Quand la complexité entre en rendement décroissant: 18/05/2017Claude Rochet 16 L’effondrement devient alors la solution ultime pour décomplexifier la société Bad complexityGood complexity

17. L’efficience de la ville croît avec sa taille… et ne meurt jamais! 18/05/2017 Claude Rochet 17 Efficiency L’efficience de la production de la ville est suPRAlinéaire en TOUT: x 1,15 Le coût des infrastructures de la ville est suBlinéaire: x 0,75 La question de la frontière (dedans  dehors) est primordiale en ingénierie système des villes Geoffrey West:

18. Une intégration des lois de croissance 18/05/2017Claude Rochet 18 Densité Potentiel d’interconnexions Y=x2 Loi de Metcalfe Mais….. Distance Interconnexionsréelles Lois de Von Thünen Tobler Externalités+et_ Taille Mais….. TailleNombredevilles Lois de Marshall West Bettencourt Lois de Zipf

19. 18/05/2017 Claude Rochet 19 Combiner ces lois: Taille x Nbre de villes Connexionsxrichesse Nouvelle ville Nouvelle ville Cluster urbain de villes moyennes Entrée dans la zone de rendements décroissants et d’instabilité Une ville est un système de réseaux sociaux interconnectés: Le système de vie reste local (20 000 hab.) : une grande ville est une reproduction en fractale de petites villes: La connexion locale est la condition de l’évolution organique de la ville.

20. L’émergence, une intégration de deux systèmes hétérogènes 18/05/2017 Hard systems may be modeled thanks to the laws of physics (conservative systems) Soft systems can’t be modeled with the laws of physics (dissipative systems) - Social sciences - Big data - Multi-agents modeling The key of the success is here… … while business is there Politics must prevail on a bottom up basis Claude Rochet 20

22. Un équilibre dynamique  The equilibrium of the system is based on Darwinian « fitness » i.e: stable state that fit with the complexity of the moment.  The greater the variety of states the system can take, the greater its stability.  Internal variety must increase as external variety increases.  Variety is reached through continuous recombination of existing patterns or integration of new possible patterns.  Selection is the process of choices that decrease variety to reach a stable state. 18/05/2017 22 The more turbulent is the smart city system, the more dynamic must be the process variation / selection. La capacité d’évolution de la ville intelligente repose sur une architecture: - d’une complexité appropriée aux changements internes et externes - Agile: scalabilité dans le temps - Flexible: capacité à se recomposer Claude Rochet

23. L’intelligence c’est la capacité d’apprendre Action Effet Hypothèse initiale Ecart entre hypothèse et résultat Hypothèse améliorée Hypothèse Révisée Ecart de régulation Ecart d’amélioration Hypothèse non confirmée © Claude Rochet Reproduction autorisée à l'identique avec référence à l'auteur 23

24. Ville intelligente: Capable d’apprentissage grâce à une boucle cybernétique Action Effet Rétroaction De 0,0001sec. à 1 génération Capteurs Données TraitementInterprétation Usage Décision TechnologiesSciences sociales Impact de l’Iconomie © Claude Rochet Reproduction autorisée à l'identique avec référence à l'auteur 24

25. Les villes intelligentes actuelles réalisent ces connections par le numérique Systèmes humains vivants Systèmes physiques Sans racines l’arbre meurt… Sans feuilles et branches l’arbre dépérit © Claude Rochet Reproduction autorisée à l'identique avec référence à l'auteur 25

26.  First order cybernetics (Forrester):  The city as a self regulating system by single feedback loop…  ... Or a super command and control machinery (Rio)  The 2nd order of cybernetics includes autopoeisis of human dissipative systems  The complexity of the city is a combination of several laws and not top-down predictable  There is a positive correlation between growth of the city size and its complexity....  ... But there is a good and a bad complexity Urban dynamics: from neo cybernetics to autopoesis 18/05/2017 Claude Rochet ---- Russian Regions in the Focus of Changes - Ekaterinburg 26

27. A quasi zero order cybernetics unable to self regulate 27 18/05/2017 Paris métro….

28. First order cybernetics city 18/05/2017Claude Rochet ---- Russian Regions in the Focus of Changes - Ekaterinburg 28 The myth of the super mind and perfect control IBM at Rio do Janeiro The big brother like city

29.  An autopoeitic system is “a network of processes of production (transformation and destruction) of components which: (i) through their interactions and transformations continuously regenerate and realize the network of processes that produced them; and (ii) constitute it as a concrete unity in space in which they (the components) exist by specifying the topological domain of its realization as such a network.” H. Maturana  Autopoeisis is a property of human dissipative system: strong entropy and correlative capabilities to reproduce itself permanently thanks to its internal interactions La cybernétique de 2nd ordre: l’Autopoeise 18/05/2017 29 Propriété d'un système de se produire lui- même, en permanence et en interaction avec son environnement, et ainsi de maintenir son organisation malgré le changement de composants

30. Un développement organique par petits pas 18/05/2017Claude Rochet 30  S’inspirer de la nature pour concevoir des formes complexes résilientes: le biomimétisme (biomimicry) Le développement organique est la capacité du système à croître de lui-même et de s’autoréguler en fonction des problèmes et besoins rencontrés.

31. How does integration works? Conceiving organic autopoeitic systems 18/05/2017 31 NO! An evolutionary process Integration process is bottom-up… … based on ordinary interactions  We must understand how ordinary people behave  Q: Is there an architect with a master plan? Claude Rochet

32. Ce que modéliser veut dire Reality Model = abstract representation of perceived reality Human constructed reality Emergence Transition Evolutionary model © Claude Rochet Reproduction autorisée à l'identique avec référence à l'auteur 32

33. L’intégration ascendante des patterns 33 Quel type de ville intelligente cela produit-il? Quelles sont les fonctions qui émergent de l’intégration de ces patterns élémentaires? Mes briques de base Quels types de relations avec les producteurs et les usagers? Rôle de l’intégrateur de la ville intelligente 18/05/2017Claude Rochet

34. Une modélisation qui n’a pas encore intégré la vraie vie et les smart gens! 18/05/2017Claude Rochet 34

35. Bottom-up vs. top-down: The case of Christchurch (NZ) 18/05/2017 35 11/09/2014 Claude Rochet

36. Citizen produce ideas 18/05/2017 36 Claude Rochet

37. Producing and structuring ideas 18/05/2017 37 Claude Rochet

38. Les grandes étapes  Créer de la connexion et des synergies territoriales pour rechercher des rendements croissants  Maîtriser l’architecture système pour intégrer les technologies avancées  Un développement organique par petits pas  Piloter le cycle de vie 18/05/2017Claude Rochet 38

39. Monter des projets pilotes 18/05/2017 39 Projet pilote Sponsor politique Sponsor industriel Création de marchés Recherche Création de savoir Création de compétences Consortium Claude Rochet

40. En quoi la démocratie directe peut-elle permettre de piloter cette complexité? Trois raisons: • Le rôle de l’habitant comme utilisateur d’artefacts et producteur de données • La maîtrise des systèmes technologiques et des données • Le caractère dissipatif de l’écosystème urbain 18/05/2017Claude Rochet 40

41. Contrer le risque totalitaire 18/05/2017 41 Qui va réguler les régulateurs? Claude Rochet

42. Comme système humain, la ville a un comportement non ergodique  Ergodicité: propriété d’un système dont l’état futur peut être déduite de son état présent.  Les systèmes humains dissipatifs sont non ergodiques.  L’évolution des sociétés est une alternance de phase ergodiques et non ergodiques La compétence clé est l’apprentissage 42 Non ergodique Ergodique Interconnections x vitesse • Processus d’apprentissage • Apport de connaissance • Développement des institutions Accumulation de capital cognitif (meme) Equilibre Déséquilibre 18/05/2017Claude Rochet

43. L’apprentissage repose sur la délibération collective 18/05/2017Claude Rochet 43 L’arbre à palabres africain est un des plus vieux systèmes délibératifs qui permet d’explorer toutes les dimensions d’un problème et de parvenir à un consensus solide

44. Eléments d’un système de démocratie directe  Démarche expérimentale: Villes à chartes expérimentales et ateliers constituants= Inventer des règles pour changer les règles! En pire ou en mieux!!  Tirage au sort de groupes de résolution de problèmes Comités d’audit, experts vs. Profanes  Design Thinking: Intégrer le faisable et le fiable autour du désirable 18/05/2017Claude Rochet 44

45. Merci! 18/05/2017 Claude Rochet 4545 Thank you! Спасибо

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