• un programme en L₁ (traducteur ou compilateur, ces deux termes sont synonymes) remplace chaque instruction du programme en L₂ par la suite équivalente des instructions en L₁ (traduction ou compilation). L'ordinateur exécute ensuite le programme en L₁ ainsi obtenu.
• on utilise un programme en L₁ (interpréteur) capable, après avoir lu une instruction en L₂, d'exécuter immédiatement la séquence en L₁ équivalente. L'interprétation évite de générer un programme en L₁ ; elle a l’inconvénient d’être plus lente que l’exécution d’un programme compilé en L₁.

Du point de vue de l'utilisateur, l'ordinateur doté d'un traducteur ou d'un interpréteur obéit aux instructions écrites en L₂ aussi docilement que si elles étaient écrites en L₁ : l'ensemble constitué de la machine physique M₁, des langages L₁ et L₂ et de l'interpréteur (ou du traducteur) constitue la " machine virtuelle" M₂. Lorsque l'on écrit un programme, on peut considérer que M₂ est aussi " réelle " que M₁.

Il existe des limites à la complexité acceptable pour un traducteur ou un interpréteur. De ce fait L₂, bien que plus commode que L₁, peut ne pas être le langage le plus convenable pour programmer. On écrit dont en L₂ un ensemble d'instructions, et on construit un nouveau langage plus commode, L₃, qui définit la nouvelle machine virtuelle M₃.

Langages et machines virtuelles s'empilent ainsi jusqu'à la couche n.

Dans les années 40, les ordinateurs n'avaient que deux couches (ou " niveaux ") : le niveau machine traditionnel, dans lequel on programmait, et le niveau physique qui exécutait les programmes. Les circuits de ce dernier niveau étaient complexes, difficiles à construire et peu fiables.

Maurice Wilkes eut en 1951 l'idée de concevoir un ordinateur à trois couches pour simplifier le matériel. La machine disposait d'un interpréteur exécutant les programmes du niveau machine traditionnel. Le matériel ne devait plus alors exécuter que des microprogrammes au répertoire d'instructions limité, et non des programmes en langage machine. Les assembleurs et compilateurs furent écrits dans les années 50. Au début des années 60, on créa les " systèmes d'exploitation ".

La plupart des ordinateurs actuels possèdent six couches :

Quelqu'un qui utilise un ordinateur (par exemple en se servant d'un traitement de texte) utilise un programme dont les instructions arrivent à la couche physique de l'ordinateur (processeur et mémoires) à travers une cascade de traductions et d'interprétations. Mais l'utilisateur peut ignorer ces opérations : pour lui, et dans le cadre de cette application, l'ordinateur fonctionne comme une machine de traitement de texte, et il n'a à connaître que cette machine virtuelle.

Une instruction du niveau applicatif, traduite ou interprétée en cascade dans les langages des couches inférieures, engendre de nombreuses instructions dans la couche microprogrammée. Si l'on cherche à optimiser les délais de traitement, il faut donc programmer dans les " couches basses ". Cependant l'accroissement des performances des processeurs et de la taille des mémoires limite l'utilité d'une telle optimisation, sauf pour des applications où la rapidité est cruciale (certaines applications militaires). En général on se soucie peu désormais d'optimiser l'utilisation de la ressource physique, et les programmes sont presque tous écrits dans des langages de niveau élevé.

Ce qui précède illustre deux des principes des modèles en couches, qu'ils soient utilisés en représentation ou en organisation :

• l'utilisateur n'a à se soucier que du service rendu par la couche dont il se sert, et qu'il considère comme une ressource physique (" matériel et logiciel sont équivalents ") ;
• l'optimisation de l'utilisation des ressources se fait couche par couche, non en considérant le processus d'ensemble.

Modèle en couches des télécommunications

Supposons que deux chimistes, l'un allemand, l'autre espagnol, ne parlant chacun que sa propre langue, veuillent échanger une correspondance scientifique. Ils se mettent en contact avec des traducteurs, et l'échange s'organise ainsi :+-

Nous avons affaire à un modèle à trois couches : " interlocuteurs " (niveau 2), " traducteurs " (niveau 1) et " Poste " (niveau 0).

Protocole

Les interlocuteurs respectent des règles dans la rédaction de leur correspondance : outre les formules de politesse par lesquelles ils se manifestent de la considération, les informations qu'ils échangent doivent être conformes aux canons de leur discipline et respecter des notations normalisées, faute de quoi leur dialogue ne serait pas un échange scientifique (protocole de niveau 2).

Chacun reçoit des lettres écrites dans sa propre langue, et pour lui tout se passe comme s'il correspondait avec un compatriote. Si les traducteurs sont efficaces, les chimistes n'ont pas à s'interroger sur la qualité de la traduction ni à corriger les contresens des traducteurs.

Les traducteurs doivent respecter un protocole entre eux : ils se communiquent des textes dans une langue qu'ils comprennent tous deux (par exemple en anglais). Si des difficultés de compréhension surgissent, ils doivent les régler par des échanges complémentaires de lettres (protocole de niveau 1).

Les services postaux espagnols et allemands respectent le protocole de tri et acheminement du courrier international (protocole de niveau 0).

Interface

Un chimiste doit organiser ses rendez-vous avec son traducteur pour lui remettre les lettres qu'il a écrites et recevoir celles qui lui sont destinées. Le traducteur doit mettre les lettres dans une boîte aux lettres après avoir écrit l'adresse de l'autre traducteur, en se conformant aux conventions utilisées pour libeller une adresse. En retour, la poste met dans sa boîte aux lettres personnelle le courrier qui lui est destiné.

Ainsi, entre deux couches différentes, une interface doit être respectée pour que l'information puisse transiter correctement.

Service

Il importe peu pour le chimiste de savoir qu'une lettre a été portée par la poste : il a reçu une lettre écrite dans sa langue ; il appellera " service de traduction " l'ensemble des fonctions remplies par la poste et par le traducteur.

On appelle ainsi " service de niveau n " l'ensemble des fonctions remplies par les couches de niveau inférieur ou égal à n.

Modèle OSI

Les notions de " couche ", " protocole ", " interface " et " service " introduites ci-dessus sont au fondement des modèles en couche des télécommunications. La répartition des fonctions entre couches, la détermination du nombre de couches ainsi que de leur poids respectif, sont affaire de convention. Il est cependant important pour les fournisseurs d'équipements et exploitants de réseaux de se mettre d'accord sur un modèle normalisé, et de partager une même définition des protocoles, interfaces, etc.

C'est pourquoi l'ISO (International Standard Organization) a publié entre 1977 et 1986 le modèle OSI (Open Systems Interconnection) pour les réseaux téléinformatiques. La définition des couches devait être faite de sorte :

• que les démarches de conception et de gestion du réseau puissent être réalisées selon un ordre méthodique clair ;
• que l'optimisation globale soit correctement approchée lorsque l'on optimise successivement chaque couche.

Le modèle OSI comprend sept couches ; nous n'entrerons pas dans leur description fonctionnelle, mais voici le schéma d'ensemble :

Un commutateur, représenté par la petite colonne au milieu du dessin, rend le service " réseau " en assurant le routage des communications ; le service "transport " assure la communication entre les deux extrémités.

2. Généralisation du modèle en couches

Le caractère technique des exemples ci-dessus ne doit pas aveugler : le modèle en couches a une portée plus générale, y compris dans la vie quotidienne.

Ainsi la conversation entre deux personnes emprunte les couches suivantes : conception et compréhension des idées à communiquer (logique) ; expression et décodage de ces idées dans un langage (sémantique) ; expression et décodage de ce langage dans des phonèmes (phonétique) ; mécanismes de l'articulation et de l'audition (physiologie) ; émission et réception d'ondes sonores (physique).

Deux personnes qui conversent utilisent chacune de ces couches qu’elles font fonctionner alternativement dans les deux sens, mais ne s'intéressent qu'aux idées qu'elles émettent ou reçoivent. Les couches inférieures n'attirent leur attention que si elles fonctionnent mal :

• le passage de la couche phonétique à la couche sémantique se fait mal si l'un des locuteurs parle une langue ignorée de l'autre ;
• des interfaces peuvent être détériorées : ce sera le cas si l'un des deux interlocuteurs est sourd ou aphasique ;
• l’utilisation des ondes sonores n’est praticable que si les deux interlocuteurs sont assez proches l’un de l’autre, et si le milieu sonore ambiant n’est pas trop perturbé par le bruit.

Il suffirait d’ajouter quelques couches en bas du modèle pour représenter une conversation par téléphone : l’onde sonore est codée sous la forme d’une onde électromagnétique, transportée par le réseau, et décodée à l’arrivée.

Cet exemple montre comment un modèle en couches représente un empilage de conditions nécessaires. Si, dans un produit qui comprend des 0 et des 1, tous les termes sont égaux à 1 sauf un qui est égal à 0, le produit sera nul. De même, lorsqu’un phénomène obéit à plusieurs conditions nécessaires, elles doivent toutes êtres respectées pour que le phénomène se produise. Dès lors il est vain de se demander laquelle de ces couches est " la plus importante ", ou de tenter d’établir entre elles une " hiérarchie " : elles sont certes ordonnées et reliées par des interfaces, et chacune d’entre elle comporte un protocole qui lui est propre, mais le phénomène ne peut avoir lieu que si elles fonctionnent et communiquent toutes ensemble.

Avoir ce modèle en tête épargne des réflexions stériles. Ainsi on tente souvent de déterminer l'origine et le responsable de la réussite d'un processus, alors que celui-ci a traversé plusieurs couches toutes nécessaires à cette réussite. Par ailleurs, s'il est opportun pour un manager de se concentrer sur la question la plus importante du moment (la " contradiction principale ", si l'on se rappelle les écrits de Mao Zedong), il n'en doit pas moins rester attentif à la coordination de couches toutes indispensables au processus. Son aptitude à coordonner des activités diverses se fonde sur sa perception de leur articulation. Cette coordination n'est pas mélodique (une seule ligne dont il faut suivre le déroulement dans le temps), mais polyphonique (plusieurs lignes qu’il faut suivre ensemble, et qui s’articulent entre elles).

Le modèle en couches s'applique aussi aux représentations courantes. Un paysage " naturel " se présente comme un empilage de couches : le support géologique date de quelques millions d'années, la couverture végétale de quelques siècles ou dizaines d'années, les constructions et routes, plus récentes, s'y déploient et les animaux s'y déplacent. Chacune de ces couches se relie aux autres en obéissant à sa propre logique. Il serait impossible de rendre compte d’un paysage selon un seul langage, une seule logique, si ce n'est la logique de la superposition des couches qui le composent.

Modèle en couches et économie

Le modèle en couches peut être utilisé pour décrire l'économie, qu'il s'agisse du marché ou de l'organisation de l'entreprise. Nous en proposons ci-dessous des exemples. Il existe plusieurs façons de découper les couches et de les nommer, et nous ne prétendons pas avoir choisi ici les meilleures conventions.

Couches du marché

L'entreprise s'organise en quatre couches : conception, distribution (ou première ligne), production, transport. Les diverses couches comprennent deux aspects, selon que l'on considère le côté offre ou le côté demande : la conception correspond aux besoins, la fabrication (ou production matérielle) à la consommation, la commercialisation (détermination du prix, des canaux de vente) à la distribution.

Couches du management

On peut représenter une grande entreprise par trois couches superposées : la couche " physique ", est celle où s'opère la mise en relation des ressources avec la production. Le maître mot est ici "dimensionnement " : les réseaux (de données, de distribution, de voyageurs) doivent offrir des tuyaux assez larges pour assurer le transport des flux sans pertes ni retards, des nœuds (ordinateurs, centres de tris, installations de transformation, aéroports) assez puissants pour accueillir les inputs, les traiter, et les expédier vers le nœud suivant sans engorgement des files d'attentes.

La couche " politique " est celle qui relie l'entreprise avec les forces dont elle dépend : actionnaires, banquiers, médias, gouvernement, administration, syndicats, etc. Sa logique est celle de la communication, de l'image. Son enjeu est la structuration favorable du champ de forces qui entoure l'entreprise. Elle détermine sa pérennité en confortant la crédibilité du management et notamment le crédit que ses créanciers lui accordent.

La couche " représentation " est celle de l'organisation interne, du partage des fonctions, pouvoirs et informations.

Une entreprise ne se pilote pas comme une machine docile (une automobile qui tourne, ralentit, accélère conformément aux ordres du conducteur), mais comme un véhicule capricieux dont il faut anticiper les réactions (un avion qui tourne légèrement à gauche lorsqu'on l'engage à droite, un camion dont le centre de gravité est placé haut et qui déverse dans les virages, etc.).

Le management de l'entreprise travaille sur ces trois couches à la fois. Le plus souvent il est très sensible aux contraintes de la couche " politique " et de la couche " représentation ". S'il ignore les contraintes de la couche "physique ", elle se vengera pares pannes, des grèves ou des clients insatisfaits. Nous reviendrons sur ces questions au chapitre XII.

Recherche et société

La compréhension de la relation entre recherche et société est obscurcie par un antagonisme entre sociologues et techniciens. Or elle est cruciale dans le STC, qui accorde la plus grande importance à l'innovation et à la conception.

Quiconque ose évoquer la possibilité d'une influence de la technique sur la société se fait taxer de " technicisme " par les sociologues. Quiconque ose évoquer un possible conditionnement social de la science se fait taxer de " sociologisme " par les chercheurs. Ces attitudes n'empêchent pas le sociologue de regarder la télévision, de circuler en voiture, de voyager en TGV, d’utiliser la carte orange dans le métro parisien, voire de " surfer " sur le " Web ", et donc d'organiser sa propre vie en utilisant comme tout le monde les apports d'une technique dont il réfute théoriquement l’importance pour la vie sociale ; ni le chercheur d'orienter ses recherches selon le jugement de ses pairs, la progression de sa carrière, et donc de se conformer à la sociologie de son milieu. Insérer une cloison entre la connaissance des techniques et celle de la société, c’est pourtant prendre le risque de tomber dans le piège repéré par McLuhan, et de prendre le média pour le message. La controverse révèle d’ailleurs que ce n'est pas la connaissance qui est en jeu, mais les intérêts de corporations se disputant influence, budgets, légitimité etc.

Les chercheurs travaillent sur le front de taille des relations entre la société et la nature : les recherches sur les molécules chimiques, les propriétés de la matière (microélectronique, supraconductivité), la génétique, ainsi que celles qui explorent les applications des technologies fondamentales, élargissent pour le meilleur ou pour le pire le champ du possible offert à l'action. Leurs travaux sont orientés par des mécanismes d'ordre sociologique qu’il est utile de classer selon un modèle en couches.

En effet si le monde des chercheurs baigne, comme celui des autres, dans le contexte sociologique général, il possède aussi une sociologie particulière, professionnelle. Les orientations de leurs travaux ne peuvent donc s'expliquer qu'en partie par le conditionnement sociologique général. Si l'on veut comprendre leur orientation, il faut une analyse locale. C'est d'ailleurs ainsi que procèdent les sociologues qui se donnent la peine d'étudier la logique de l'innovation.

La recherche est-elle tout entière dictée, comme le disent volontiers les chercheurs, par le souci de perfectionner le rapport des hommes avec la nature ? Non, car cette représentation ne permet pas de comprendre certaines attitudes courantes que nous avons évoquées plus haut. Ce souci est-il totalement absent de l'esprit des chercheurs ? Non, ne serait-ce que parce qu'il est souvent à l'origine de leur vocation professionnelle. Mais il n'est pas indispensable de postuler que la recherche vise intentionnellement le progrès scientifique ou technique pour en déduire que celui-ci sera atteint dans les faits, de même qu'il n'est pas nécessaire d'attribuer une intention aux mutations génétiques pour expliquer l'évolution qu'elles provoquent.

Les travaux de recherche, orientés par une sociologie particulière, ne sont pas endogènes à la sociologie générale, propre à l'ensemble de la société. En outre leur portée pratique dépasse souvent les intentions des chercheurs. Ils ont donc un caractère accidentel, exogène au social, même si la façon dont le social s'en empare obéit à la sociologie générale. Leurs résultats tombent sur la société comme des météorites, inattendus, difficiles à assimiler. Ils infligent à la société des chocs et impulsent des dynamiques inédites.

Imaginons une société, avec ses strates sociales, ses rapports de force, sa culture, ses élites etc. ; supposons qu'un gisement de pétrole, ou une mine d'or, soient découverts sur son territoire. Cette nouvelle ressource sera l'enjeu de conflits entre ceux qui veulent se l'approprier ; il en résultera une nouvelle répartition de la richesse qui modifiera les structures sociales et déplacera l'équilibre antérieur. Ceux qui anticipent un déplacement défavorable s'efforceront d'interdire l'utilisation de cette ressource.

Mutatis mutandis, une innovation scientifique ou technique équivaut à la découverte d'une ressource naturelle abondante et à bas coût de production, puisqu'elle rend plus efficace la fonction de production de l'économie. Les effets sociaux des travaux des centres de conception relèvent de cette logique. La baisse du coût de production de la microélectronique suscite sous nos yeux une évolution de l'organisation des entreprises et de la société dont l'Internet est l'une des manifestations les plus visibles.

L'étude de cette dynamique nécessite une démarche attentive à la fois aux particularités du milieu des chercheurs et concepteurs, fussent-elles apparemment anecdotiques, et aux réactions et déformations du champ des forces sociales "impactées " par la recherche. Cette démarche doit surmonter les accusations croisées de " technicisme " et de " sociologisme " par laquelle les corporations rivales cherchent à l'inhiber.