Aléatoire : le sens dans la vie quotidienne et dans la science

« C'est tellement aléatoire ! » Expression courante utilisée pour exprimer quelque chose qui est inattendu ou sans motif. Le hasard signifie-t-il quelque chose de différent en science ? La réponse courte est non, le sens du mot "aléatoire" est le même dans n'importe quel contexte. Cependant, il existe une différence dans la perception humaine du hasard et la véritable signification du hasard.

Merriam-Webster définit « aléatoire » comme fait, fait ou choisi au hasard. Les dictionnaires ne font pas la différence entre le hasard dans la science et dans la vie de tous les jours, mais il existe des divergences dans la façon dont ce mot est utilisé dans la pratique, ce qui découle du fait que les gens reconnaissent très mal le hasard.

Aléatoire : du sens au quotidien

Imaginez que vous vouliez tenter votre chance et visiter un casino. Vous vous asseyez et commencez à jouer à un jeu. Malheureusement, vous perdez à plusieurs reprises et vous vous dites « ok, encore une fois, je dois être proche de gagner ». C'est ce qu'on appelle le "sophisme du joueur" . Les chercheurs en psychologie et en sciences cognitives ne peuvent pas toujours s'entendre sur les concepts psychologiques existants, mais la plupart d'entre eux conviennent que l'erreur du joueur est unbiais cognitif qui obscurcit le jugement humain, pas seulement dans les casinos.

L'erreur du joueur est une croyance irrationnelle selon laquelle la probabilité d'un événement futur est déterminée par les événements précédents dans une séquence. Cela peut parfois être une heuristique utile, mais ce n'est pas utile lorsque nous considérons des événements indépendants et identiquement distribués (IID) tels que des jeux dans un casino.

Un autre problème que les humains ont concernant le hasard est le phénomène appelé Pareidolia. Cela se produit lorsque vous reconnaissez un objet connu ou une personne dans un schéma aléatoire. Avez-vous entendu parler de ces histoires de la Vierge Marie apparaissant dans un toast ou vu des animaux de la ferme en forme de nuages ? Eh bien, alors vous comprenez.

Un domaine qui vit et respire « aléatoire » est la cryptographie. Lorsque nous pouvons détecter un modèle dans un processus, nous pouvons également prédire comment le processus pourrait changer à l'avenir. C'est très utile en science des données et en apprentissage automatique, mais pas vraiment en quoi consiste la cybersécurité. Dans Serious Cryptography , Jean-Philippe Aumasson décrit deux erreurs que commettent les gens lorsqu'il s'agit de reconnaître l'aléatoire

1. Percevoir le non-aléatoire comme étant aléatoire, c'est-à-dire que quelque chose « semble » aléatoire mais n'a pas été généré par un processus aléatoire.
2. Confondre l'aléatoire avec le non-aléatoire, c'est-à-dire voir un modèle alors qu'il n'y en a pas, comme la paréidolie de tout à l'heure.

Laquelle de ces séquences de 0 et de 1 est aléatoire ?

a) 00000000

b) 11010110

Surprise Surprise. Ils sont tous les deux aléatoires car ils ont la même chance d'être générés. Ni a), ni b) ne sont plus susceptibles de se produire. Mais b) peut sembler plus aléatoire car il a un motif moins évident.

Alors, qu'est-ce que le hasard signifie alors?

Aléatoire : Signification en science et technologie

Des méthodologies scientifiques ont été développées pour minimiser la perception humaine erronée du (non) hasard. Cela signifie que la méthodologie impose la définition statistique du hasard comme quelque chose d'imprévisible, c'est-à-dire issu du chaos et de l'incertitude. Lorsque les chercheurs conçoivent des expériences , ils veulent contrôler l'environnement autant qu'ils le peuvent, c'est-à-dire minimiser l'incertitude. Par exemple, lorsqu'un nouveau médicament est développé, il doit passer par une série d'essais cliniques. Après une seule expérience avec deux groupes, un placebo et un prenant le nouveau médicament, ils pourraient découvrir que le médicament fonctionne. Mais que se passe-t-il si la méthodologie n'a pas été suivie correctement, le nombre de sujets à l'étude est faible, etc. ? Eh bien, dans ce cas, les résultats pourraient être observés par pur hasard, auquel cas le nouveau médicament ne serait pas utile.

Pour en revenir à la cryptographie , le hasard n'est pas quelque chose à éviter. Au lieu de cela, aléatoire signifie sécurisé, les cryptographes doivent donc générer du hasard à volonté. Comment? Premièrement, ils ont besoin d'une source d'incertitude sous la forme d'un générateur de nombres aléatoires et deuxièmement, ils ont besoin d'un algorithme qui les aide à produire de nouvelles séquences de bits aléatoires à partir de la source d'incertitude, c'est-à-dire un générateur de nombres pseudo-aléatoires.

Il peut sembler que les nombres aléatoires doivent être préférés aux nombres pseudo-aléatoires, ce qui est vrai en théorie, mais générer des nombres aléatoires à partir de la source d'incertitude est très coûteux. L'incertitude peut provenir d'un bruit électrique statique ou acoustique ou elle peut provenir d'un système d'exploitation en cours d'exécution et des capteurs ou appareils connectés. Cela signifie que le "aléatoire" vient du monde analogique. Il n'est pas facile de générer des bits aléatoires assez rapidement de cette façon. Par conséquent, les générateurs de nombres pseudo-aléatoires viennent à la rescousse. Ils peuvent produire de nombreux bits artificiels à partir de quelques bits vraiment aléatoires et sont donc très importants dans la pratique.

Aléatoire : signification en conclusion

Donc non, le hasard signifie la même chose dans différents contextes, sauf que nous, les humains, ne savons pas reconnaître ce qui n'est (pas) aléatoire. J'espère que cette histoire vous a aidé à comprendre ce que signifie vraiment le hasard.

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