Transcript 1 Modéliser des systèmes complexes entre géographie

« Multi-trans-interdisciplinarité »
Recontres interdisciplinaires sur les systèmes complexes naturels et artificiels
XXIeme journées de Rochebrune, 19-25 janvier 2014
Modéliser des systèmes complexes entre géographie, archéologie et informatique :
réflexions de trois jeunes chercheurs
Robin Cura, Julie Gravier, Lucie Nahassia
UMR Géographie-cités, ANR TransMonDyn
La proposition est née de notre propre confrontation à la multi-inter-transdisciplinarité,
et cela dans plusieurs cadres. D’une part, nous participons ou avons participé à des groupes de
recherche interdisciplinaires (en particulier au sein de l’ANR TransMonDyn 1 ), permettant
d’observer et de participer à des réflexions communes entre disciplines. D’autre part, nos
projets de thèse font appel à l’archéologie, à la géographie et à la géomatique pour étudier des
systèmes complexes, induisant un travail personnel à l’interface entre plusieurs disciplines.
Cette localisation à l’interface signifie un attachement à une « position frontalière » (VERDIER,
2009 : 65) non pas entendue comme limite mais comme espace zonal dans lequel les
interactions sont génératrices de nouvelles formes particulières.
À partir de cette expérience, nous proposons d’aborder le travail conjoint de géographes et
d’archéologues qui œuvrent dans le champ de la modélisation des systèmes complexes. Face
aux défis du dialogue et de l’inter-compréhension, nous souhaitons questionner dans les deux
premières discussions la fabrique des disciplines et la manière dont elles construisent leurs
objets de recherche – constructions différentes qui influencent la modélisation en elle-même.
Pour parer ces divergences, de véritables ponts peuvent être élaborés entre ces disciplines par
les méthodes et les outils qu’elles emploient toutes deux (bases de données, statistiques,
cartographie…), lesquels forment un vocabulaire commun par lequel le dialogue est facilité.
Nous aborderons tout d’abord le rapport entre la simplification de la modélisation – en
particulier telle que les géographes la pratiquent – et la spécialisation et l’explication
totalisante de la recherche archéologique française. Cette tendance vers une spécialisation des
chercheurs est à la fois temporelle (spécialiste du Néolithique, de l’Antiquité...), spatiale
(spécialiste de l’Égypte, des Gaules...) et matérielle (spécialiste d’ossements animaux, de
graines carbonisées ou fossilisées...). Par ailleurs, elle est fortement liée au contexte de
production des connaissances archéologiques, la large majorité des fouilles étant issues de
l’archéologie préventive, et participe aujourd’hui à la légitimation de la discipline. Or, dans
l'optique de questionner des interrogations partagées avec les géographes sur des objets
complexes, ces modalités de fabrique disciplinaire peuvent produire des différends dans la
construction de modèles en commun.
Une deuxième discussion portera sur les constructions d’un certain type d’objet en
géographie et en archéologie urbaine : les fonctions. En effet, les deux disciplines qualifient
toutes deux fonctionnellement les villes à l’échelle urbaine et intra-urbaine (espaces
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Projet ANR 2011-2014 porté par Lena Sanders, www.transmondyn.parisgeo.cnrs.fr.
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commerciaux, politiques, résidentiels, spécialisation fonctionnelle des villes...), mais selon
des sources, des méthodes et des objectifs différents. Il s’agira de confronter le discours qui
entoure la construction de ces objets de recherche dans les deux disciplines. L’objet « fonction
urbaine » qu'elles produisent est-il alors comparable ?
Enfin, les méthodes d'analyse de données constituent un outil transverse à nos souscultures disciplinaires, entendues comme des groupes de chercheurs rassemblés autour de
démarches quantitativistes. Nous partageons en effet la démarche d'utilisation des outils de
l’analyse de données, même si les objets en présence sont nécessairement très différents, tant
en raison de leurs échelles d'étude variées que des objectifs poursuivis par ces analyses. Les
mêmes méthodologies sont donc employées pour des objectifs fondamentalement différents,
et constituent alors un vocabulaire commun aux géographes et archéologues. Ces méthodes
d'analyse impliquent une nécessaire formalisation des données et des hypothèses, qui
deviennent dès lors comparables d'une discipline à l'autre. Cette nécessité de formaliser se
retrouve dans l’usage des SIG, au travers desquels géographes et archéologues organisent et
interrogent leurs données, quand bien même ces systèmes ne sont initialement pas prévus
pour gérer la dimension temporelle de ces données. Ces méthodes de stockage,
d’interrogation et d’analyse des données pourraient constituer une manière de cerner les
différences dans les démarches, et de mettre en lumière chacun de nombreux points de
convergence dans l'approche propre aux données des géographes et archéologues.
1. À propos des défis de l’inter-compréhension dans la modélisation
entre l’archéologie et la géographie.
Un des écueils des relations entre géographie et archéologie dans le cadre de la
modélisation des systèmes complexes nous apparaît fondé sur les démarches des deux
disciplines. La première s’intègre plutôt dans une approche hypothético-déductive, tandis que
la seconde est qualifiable d’empirico-inductive – tout du moins en France 2 (NUNINGER,
SANDERS et al. 2006). Dès lors, les modalités de définition des problématiques et des objets
de recherche sont réalisées selon des logiques inverses. Schématiquement, les géographes
auront tendance à avoir une entrée globale dans une recherche, pour laquelle sera défini un
2
Cette affirmation est cependant à modérer compte tenu de l’importance du courant américain de la New
Archaeology à partir des années 1960 (BINFORD, BINFORD, 1968). Fondé sur une démarche hypothéticodéductive, ce courant a fortement influencé l’archéologie, y compris française, et a permis de déplacer « le
questionnement de la description rigoureuse des systèmes d’objets (l’archéographie) à leur interprétation
(l’archéologie) » et la discipline a pu « s’émanciper du poids des pratiques monodisciplinaires » (SCHNAPP,
2005 : 34). En effet, par la démarche de la preuve la New Archaeology tendait à la fois à redéfinir les objets de
recherche et les modalités des démonstrations archéologiques – ici des déductions.
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cadre théorique fort, ayant une – ou plusieurs – hypothèses énoncées. L’injection de données
permet ensuite de discuter la validité des hypothèses, selon des boucles de rétroaction
méthodologiques entre modèle et données. Au contraire les archéologues ont, pour une
problématique, une entrée par les données qu’ils formalisent et dont les résultats sont obtenus
par diverses méthodes d’analyse. Les résultats sont généralement exposés selon une logique
plus discursive qui, selon nous, relève à la fois de la fiabilité des données – qui sont
ponctuelles et composites dans le temps et l’espace – et par des cadres théoriques moins
prégnants en comparaison avec la géographie modélisatrice.
En outre, cette approche inductive de l’archéologie intègre une optique totalisante
d’analyse des sociétés passées. Il ne s’agit pas d’étudier un système de villes par exemple,
fondé sur un cadre conceptuel prenant principalement en compte la démographie, l’économie
et/ou l’espace, mais de restituer un ensemble de connaissance et d’appréhender les
assemblages ou oppositions, voire les interactions entre de multiples sous-systèmes de
sociétés3. Plus précisément par optique totalisante, nous entendons un processus de travail et
de réflexion de l’archéologie qui a pour « objet de comprendre les liaisons existant à un
moment donné entre toutes les composantes structurales d’une société » (TOUBERT,
1998 : 86). Dans un entretien de N. Offenstadt avec P. Toubert réalisé en 2005, ce dernier
revient de manière rétrospective sur sa carrière d’historien médiéviste (OFFENSTADT, 2005).
Notamment, il évoque le paradigme d’histoire totale sur lequel il s’est beaucoup interrogé.
Dans sa réflexion sur la manière d’appréhender les sociétés, il dit qu’il faut « définir des
champs de pertinence de votre lecture des documents, qui vous permettent de construire les
différentes structures et de voir, non pas quelles sont ces structures en elles-mêmes – par
structure en elle-même, j’entends des choses aussi différentes qu’un agro-système, une
structure familiale, une structure judiciaire, une structure d’articulation entre le pouvoir
seigneurial et une communauté d’habitants – mais leur intrication. » (OFFENSTADT,
2005 : 143).
Pour nous, l’histoire totale ne doit pas être comprise par stricte analogie avec la
manière dont est fabriquée la démarche archéologique, ni comme une cause. Cependant la
définition donnée ici apparaît pertinente pour transcrire cette approche qui tend à étudier des
sous-systèmes ou pans de sociétés divers, et d’expliquer leurs liens ou « intrications ». À titre
d’exemple l’étude du phénomène urbain, initialement construit sur l’appréhension des espaces
fonctionnels intra-urbain (Archéologie urbaine, 1982, DEPAVF, 1989-2013), prend en compte
tous les éléments considérés comme constitutifs de la ville. Il s’agit de s’intéresser à
l’économique, au religieux, à l’éducation, aux relations sociétés-milieux... chaque élément
ayant une importance égale. En d’autres termes, les archéologues intègrent une réflexion sur
les systèmes, mais là où les géographes peuvent étudier seulement une ou deux composantes
3
Cette vision généraliste doit bien entendu être nuancée par l’existence de travaux plus modélisant tels que ceux
développés sur les systèmes de peuplement et les systèmes de villes (cf. par exemple Archaeomedes,
1998, GARMY et al. 2005, NUNINGER, SANDERS et al. 2006, GARMY, 2009, GRATALOUP, GUILLOTEAU, RODIER,
2010). Notons cependant que ces études ont été initiées dans le cadre de programmes de recherches
interdisciplinaires entre archéologues et géographes.
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du système (processus de simplification), les archéologues auront tendance à en étudier
plusieurs quelque soit leur niveau d’analyse.
Cette approche est fortement liée au terrain archéologique. La fouille permet de mettre
au jour des vestiges relatifs aux rejets des sociétés (SCHIFFER, 1972) et le premier travail de
l’archéologue consiste :
● à restituer les processus postérieurs au dépôt ayant pu transformer les matériaux – au
sens large – au cours du temps. Par exemple, le bois n’est pas conservé en France
hormis dans certains types de milieux. Pourtant il était très utilisé, notamment dans la
construction et ce ne sont que des traces liées à son existence qui peuvent être
observées par les archéologues (liseré organique dans le comblement d’un trou de
poteau…).
● à caractériser les contextes spatio-temporels des rejets, et par delà à proposer des
interprétations des activités humaines ayant pu produire ces rejets – souvent autour de
plusieurs scénarios.
Par ailleurs, tout type d’activité qui peut être appréhendé par la matérialité est étudiable par
l’archéologue : un artisanat de tanneurs, le stockage de grains… Or de multiples activités sont
observables lors d’une même opération archéologique (une fouille par exemple). Appliquées à
une recherche plus large, les logiques de traitement des données sont semblables et entraînent
une optique totalisante des analyses.
En outre, l’approche tend d’elle-même à étudier les sous-systèmes de plus en plus
précisément pour en définir les contextes, les nuances, voire les particularités. Dans le cadre
de problématiques de recherche, la précision amène à construire de nouvelles méthodes et
techniques d’analyse pour y répondre. À titre d’exemple, on note que les travaux sur les
interactions entre milieux et sociétés pour l’époque médiévale ont été développés dans les
années 1990 en France4. Or, ces interactions peuvent être observables dans les dynamiques de
transformation des sols et des sédiments, ainsi qu’au travers des écofacts (BRAVARD, 2009).
Le sédiment devient alors un véritable document, au même titre qu’une structure
archéologique (un trou de poteau, par exemple) ou un type d’objet (un tesson d’amphore, par
exemple). Son étude, notamment à travers la micromorphologie et les processus pédosédimentaires, implique des connaissances spécialisées appliquées à l’archéologie. En cela, la
volonté d’une explication totalisante des sociétés passées et la spécialisation interagissent
selon un mode de rétroaction positive dans la recherche archéologique. Par ailleurs, cette
spécialisation nous semble être actuellement un des caractères de définition lié à la discipline.
Au regard de la présentation de la formation en archéologie sur le site du Ministère de
la Culture et de la Communication, il est visible que la spécialisation est un pendant de
définition de la discipline. On note à cet effet la première phrase qui évoque que : « les
archéologues d’aujourd’hui sont des scientifiques et des spécialistes qui doivent apprendre à
4
Parmi les jalons axés sur l’environnement ancien, le programme PIREN et le colloque de Grenoble intitulé
« L’homme et la nature au Moyen Âge, paléoenvironnements des sociétés occidentales » ont aiguillonné la
recherche.
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lire les indices du passé et leur contexte » 5 . En d’autres termes, l’explication témoigne
d’archéologues qui sont des scientifiques car ce sont des spécialistes, et inversement, de la
spécialité peut émerger un discours scientifique permettant de « lire les indices du passé ». On
remarquera par ailleurs la nette opposition entre les archéologues d’aujourd’hui et ceux d’hier,
dès lors considérés comme dissociés du monde des scientifiques. Sans détailler
l’historiographie de la construction de la discipline archéologique depuis le XIXe s. en France
(SCHNAPP, 1993), cette référence met en évidence la fabrique de l’archéologie réalisée
majoritairement par des érudits – souvent locaux – jusque dans les années 1970 environ.
L’expression renvoie à la dissociation entre une archéologie construite par des passionnés et
une autre, dite professionnalisée, qui aurait le privilège d’être celle productrice de science.
La deuxième phrase qui concerne plus précisément la formation indique qu’ : « une formation
théorique et pratique solide, longue et spécialisée, est donc nécessaire ». Concernant la
théorie, « toutes les sessions du baccalauréat permettent de faire des études en archéologie.
Les matières scientifiques sont une formation essentielle pour tous les archéologues et plus
particulièrement dans le cas d’une spécialisation dans des disciplines contribuant à l’évolution
de l’archéologie (datation, restauration, restitution climatique…) ». À propos de la pratique, il
s’agit de « la fouille [qui] est un des aspects fondamentaux de l’archéologie. […] Il est
conseillé de varier ses expériences, sur des sites de diverses périodes, afin de choisir au mieux
sa spécialisation ». Les extraits marquent bien la récurrence des termes liés au lexique de la
spécialisation6. Ces derniers sont rattachés à des aspects temporels (les périodes étudiées) et
matériels. C’est à cela que renvoie la datation par exemple : les études 14C,
dendrochronologiques… sont effectuées par des spécialistes d’un matériau ou d’une
technique d’analyse.
De plus, cette spécialisation est fortement liée au contexte de production des
connaissances archéologiques, à savoir l’archéologie préventive. Cette dernière représente les
recherches archéologiques effectuées en amont d’aménagements : un parking, un TGV, une
station d’épuration... Depuis les lois de 2001 et 2003 7 , l’archéologie préventive est
théoriquement prise en considération de manière systématique. Schématiquement, elle
procède en deux phases :
● une première étape de diagnostic qui consiste en une évaluation matérielle des soussols et élévations potentiellement atteints par l’aménagement (CNAU, 2004) ;
● une seconde étape est celle de la fouille préventive si le diagnostic est considéré
comme positif.
Chaque opérateur, qu’il soit public ou privé, est tenu d’être agréé par l’État pour la réalisation
de diagnostics et/ou de fouilles. L’agrément est valable pour une durée de 5 ans et il est
5
URL :
http://www.culturecommunication.gouv.fr/Disciplines-et-secteurs/Archeologie/Etuderecherche/Formation (consulté le 27/11/2013).
6
Nous avons noté ces 3 occurrences sur un total de 204 mots pour définir la formation.
7
À propos de la législation relative à l’archéologie préventive, cf. pour la loi de 2001 URL :
http://www.legifrance.gouv.fr/affichTexte.do;jsessionid=DACC20F9CF40598A56363A182B4831FF.tpdjo09v_
1?cidTexte=JORFTEXT000000221337&dateTexte=20131211 et celle de 2003 URL :
7
http://www.legifrance.gouv.fr/affichTexte.do;jsessionid=DACC20F9CF40598A56363A182B4831FF.tpdjo09v
_1?cidTexte=JORFTEXT000000428978&dateTexte=20131211 (consultées le 11/12/2013).
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délivré pour des périodes chronologiques spécifiques, voire des domaines, tels que
l’archéologie minière ou l’archéologie du bâti (SDA, 2013). Les conditions d’obtention de
l’agrément sont essentiellement dictées par les compétences des personnels de direction
d’opération. Selon le texte de la Sous-direction de l’Archéologie, il faut que ces personnes
« soient clairement identifiés et que soient précisées leurs spécialités scientifiques (période
chronologique, expérience acquise et / ou qualification technique particulière) » (SDA,
2013 : 4). Cette mise en législation nous apparaît être à la fois un indicateur et un facteur
d’accentuation des découpages en spécialités. Les causes d’une spécialisation accrue sont,
selon nous, fortement liées aux logiques opérationnelles qui dictent le découpage des tâches et
des postes. Inversement, pour les personnes, elle est un moyen de revendication de
qualification et de revendication financière auprès des directions (création de poste,
augmentation des salaires...), quelques soient leurs cadres.
Or, l’archéologie préventive – de plus en plus systématique sur le territoire français
depuis la seconde moitié des années 1970 (Archéologie urbaine, 1982, DEMOULE et al.
2005) – a fortement bouleversé le visage de la recherche. Qu’il s’agisse des méthodes, des
techniques, des problématiques ou des objets, la recherche a été transformée en profondeur
selon un agrégat de causes multiples. En particulier, l’apport massif des connaissances par un
nombre croissant d’opération a permis de dépasser le caractère idiographique des recherches.
À titre d’exemple, on note que l’INRAP a réalisé 1 865 diagnostics et 285 fouilles pour
l’année 2012 seulement (INRAP, 2013). De plus, les surfaces décapées lors des opérations
préventives peuvent atteindre plusieurs hectares, permettant d’observer des ensembles de
vestiges très différents d’auparavant où pour « l’archéologie programmée, [les archéologues
fouillaient] 3 500m² en plusieurs années (souvent plus de dix) » (BURNOUF, 2007 : 37). En
conséquence, les problématiques se sont déplacées autour des modes d’occupation du sol, de
la construction des territoires, des relations sociétés-milieux... (ROBERT, 2003). Enfin, les
opérations préventives qui sont liées aux aménagements contemporains ont mis en évidence
des sites inconnus. Le caractère – qualifié à mauvais titre d’aléatoire – de l’aménagement a
permis pour les périodes historiques de se détacher des connaissances textuelles. Notamment,
l’archéologie médiévale et moderne a pu revendiquer une réelle autonomie disciplinaire face à
l’histoire.
Actuellement les liens entre l’archéologie préventive et la recherche sont très
importants et la spécialisation nous semble un nœud gordien entre objectifs opérationnels et
recherche. De plus, l’archéologie comme discipline – voire comme science – est définie par :
● ses objectifs : connaître les sociétés humaines et leurs changements ;
● son champ d’étude : les traces matérielles témoignant de ces sociétés ;
● ses pratiques : qui opèrent l’analyse de ces traces d’abord sur le terrain, dans l’ordre
du processus, puis sur des échantillons conservés à plus ou moins long terme. Or les
protocoles d’observation et d’étude sont très analytiques. En effet, les données sont
fondamentalement matérielles et par ailleurs lacunaires, ce qui induit une démarche
empirico-inductive analytique et précise.
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Dans l’optique de répondre à des problématiques partagées avec les géographes, la
précision de la recherche archéologique et la spécialisation rendent délicate la construction de
modèle en commun. On note parfois ces écueils au sein de l’ANR interdisciplinaire
TransMonDyn, qui porte sur les transitions de systèmes de peuplement à plusieurs échelles
temporelles et spatiales. La transition n°8, axée sur les changements entre 800 et 1100 dans
l’Europe du Nord-Ouest8, se focalise sur l’étude d’un « double processus de polarisation de
l’habitat et de territorialisation à travers le développement du double maillage de la seigneurie
et de la paroisse » dans un système multi-agents (ZADORA-RIO et al., 2013 : 1).
Dans le cadre d’une réunion de travail devant amener à poser les premières questions précises
pour initier la modélisation à base d’agents, de nouvelles interrogations ont surgi. Parmi
celles-ci, les « thématiciens »9 ont évoqué les enceintes urbaines qui n’avaient pas été traitées
dans le modèle conceptuel. Selon nous, cette interrogation est essentielle pour les
archéologues et les historiens puisqu’il s’agit d’un « objet » plutôt bien défini matériellement,
spatialement et souvent temporellement. Il est aussi porteur de sens dans le paysage urbain.
Par exemple, il est un indicateur de l’espace densément urbanisé ancien, bien que des nuances
peuvent être apportées quant à la qualification spatiale stricte dans l’espace clos
(Archéopages, 2009, BORDERIE, 2011, XANDRY, à paraître). De ce fait, l’enceinte est une
attache entièrement justifiable pour les thématiciens pour définir – notamment
fonctionnellement – la ville de l’Europe du Nord-Ouest 10 . Cependant, au sein du modèle
conceptuel actuellement développé, il semble que l’enceinte pourrait être un attribut de
l’entité ville mais qu’elle ne servirait pas à établir les changements dans la simulation
(TANNIER et al., à paraître). En d’autres termes, elle n’aurait probablement pas d’impact sur
les processus d’émergence. Par ailleurs lors de cette même réunion, les thématiciens se sont
interrogés sur la croissance démographique comme possible problématique précise pour la
modélisation multi-agents. Dès lors, une véritable disputatio a été soulevée à propos des
gestions de terres, des modes d’occupation des sols… Et la discussion a finalement abouti par
l’abandon de cette idée compte tenu du fait qu’elle induisait une focale beaucoup plus micro
que celle produite dans le modèle. Or, ce renoncement a été entrepris par les thématiciens
eux-mêmes.
Ce premier retour d’expérience tente de présenter certaines origines des difficultés
potentielles dans la discussion interdisciplinaire entre l’archéologie et la géographie dans la
sphère de la modélisation des systèmes complexes. Cependant les ossatures des disciplines ne
nous ne apparaissent pas fermées l’une à l’autre, bien que certains débats peuvent sembler
décourageants, ou pire, sans fin. Il est manifeste que les modalités d’échanges requièrent du
temps et de fortes volontés personnelles ; et comme nous avons eu l’occasion de l’observer
8
Notons que les trois contributeurs de cet article participent au groupe de travail de la transition n°8 de l’ANR
TransMonDyn.
9
Au sein de l’ANR TransMonDyn, les « thématiciens » sont les personnes reconnues comme étant détentrices
des connaissances particulières, tandis que les « modélisateurs » sont ceux qui aident dans chaque groupe à la
mise en place des systèmes multi-agents.
10
Notons également que dans le cas de la modélisation graphique de l’atelier interdisciplinaire de chronochorématique, les questionnements pour définir l’importance des enceintes urbaines, leurs fonctions… ont été
nombreux (DESACHY, com. pers.).
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pour l’ANR TransMonDyn, ces modalités témoignent que le dialogue interdisciplinaire se
concrétise dans un processus d’apprentissage en boucle, générateur d’incontestables
réflexivités disciplinaires et de projets scientifiques relativement téméraires.
2. La construction de l’objet « fonction » en géographie et en archéologie.
Dans le cadre de nos projets de thèses et dans le sillage du projet TransMonDyn nous
cherchons à analyser l’évolution de systèmes de peuplements dans la longue durée, parmi
lesquels des systèmes urbains. La thèse de R. Cura porte sur un corpus de transformations
dans les systèmes de peuplement (par exemple, en leur sein, sur l’apparition des systèmes de
ville au Néolithique); celle de J. Gravier s’intéresse à l’évolution sur deux millénaires des
systèmes de villes dans le nord du Bassin parisien, en se focalisant en particulier sur les villes
de Noyon, Beauvais et Saint-Quentin ; la thèse de L. Nahassia s’attache à comprendre les
dynamiques de la ville de Tours depuis sa création jusqu’à aujourd’hui. Pour caractériser ces
systèmes de peuplements urbains, nous sommes amenés à travailler de manière plus ou moins
frontale avec les fonctions urbaines. Elles nous permettent en effet de caractériser nos espaces
d’études tant à l’échelle intra-urbaine qu’à celle du réseau de villes. C’est donc en grande
partie sur elles que reposent nos analyses d’évolution des systèmes.
Afin de développer ces analyses, il est indispensable d’avoir des informations sur les
fonctions urbaines dans le passé. Ces données peuvent être issues de sources historiques
textuelles et iconographiques, qui ont l’inconvénient de ne pas être nécessairement
spatialisées, contrairement aux sources à proprement parler archéologiques, qui correspondent
aux éléments trouvés et analysés par les archéologues lors des fouilles – ces données sont
donc géolocalisées. L’archéologie et la géographie trouvent ici un fructueux terrain
d’enrichissement mutuel : l’archéologue peut tirer parti des analyses spatiales développées par
la géographie et le géographe peut profiter de l’apport d’une dimension temporelle à son
travail sur l’espace, à travers les réflexions conceptuelles sur le temps et sur la construction
des sources en archéologie.
En France, des fouilles effectuées en milieu urbain sont annuellement inventoriées
dans un Annuaire et les vestiges identifiés sont renseignés dans un format unique qui a été mis
en place par le Centre National d’Archéologie Urbaine (CNAU) 11 , et qui inclut une
caractérisation fonctionnelle des structures archéologiques selon une grille prédéfinie (le
« thésaurus du CNAU »). Cette formalisation a été initiée par des archéologues et tous les
documents du CNAU y font référence (Annuaire des opérations de terrain, Documents
d’évaluation du patrimoine archéologique des villes de France, Bulletin bibliographique). On
11
Fondé en 1984 au sein du Ministère de la Culture et de la Communication, le CNAU a eu dès sa création un
double objectif : être un lieu de rassemblement et de diffusion de la documentation archéologique, et servir
d’espace de recherche en archéologie urbaine.
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rencontre des thésaurus fonctionnels dans de très nombreux travaux d’archéologues, plus ou
moins équivalent à celui du CNAU (cf. par exemple GALINIE, RODIER, 2002, BORDERIE, 2011,
SIMON, 2012). C’est spécifiquement sur ce support, que nous utilisons dans le cadre de nos
recherches, que porte notre réflexion.
Du point du vue du géographe, les fonctions telles qu’on les trouve dans la
documentation du CNAU sont, de prime abord, très familières : des points sont localisés dans
l’espace urbain (là où sont situés les vestiges) et sont caractérisés par une fonction (qui a été
identifiée par les archéologues). En outre, l’information est organisée dans une base de
données, un support auquel nous sommes accoutumés, et elle est généralement visualisée
grâce à des Systèmes d’Information Géographique. Néanmoins, la similarité formelle avec les
données géographiques habituellement manipulées ne signifie pas nécessairement une
correspondance conceptuelle. En archéologie, la fonction d’un vestige est induite à partir de
traces observées auxquelles le chercheur donne une signification, avec plus ou moins de
certitude. Un assemblage de pierres d’un certain type, localisé proche d’un cours d’eau (ou
d’un paléochenal), est fonctionnellement caractérisé comme un « quai ». En revanche, en
géographie, on aurait plutôt tendance à considérer que la caractérisation « quai » correspond à
une nature (un fait observable), et non à une fonction, que l’on dirait dans ce cas
« économique » ou « d’aménagement ».
Pour comprendre cette différence, il s’agit d’analyser ce que les deux disciplines
agrègent sous le nom de « fonction », de déconstruire leurs approches de cette notion.
En géographie, l’analyse fonctionnelle a été très tôt introduite dans l’étude de l’urbain
(RONCAYOLO, 2013). Elle permet de qualifier la ville par rapport aux activités qui s’y
déroulent, à la fois à l’échelle intra-urbaine et à l’échelle du système de villes. En effet, un
quartier d’une ville peut être fonctionnellement défini comme « tertiaire » ou « résidentiel »,
une ville étudiée dans un réseau sera caractérisée par son ou ses activités dominantes – le
géographe parlera alors de spécialité fonctionnelle. De là découlent des typologies devenues
classiques : la ville industrielle, la ville balnéaire, la ville dortoir… L’une des caractéristiques
de la ville est également sa multifonctionnarité, qui permet de saisir sa nature à défaut d’en
avoir une définition englobante, impossible à fixer : « on peut caractériser la ville comme un
milieu d’habitat dense, caractérisé par une société différenciée, une diversité
fonctionnelle… » (PUMAIN et al., 2006). Cette notion est donc extrêmement prégnante en
géographie urbaine, qu’elle soit explicitement mobilisée ou non. Pourtant sa définition est loin
d’être claire et arrêtée.
Dans la demi-douzaine de dictionnaires de géographie que nous avons consulté, il n’existe pas
systématiquement d’entrée « fonction » – parfois l’entrée « fonctionnalisme » l’accompagne,
parfois elle la remplace.
Le plus souvent, la fonction est définie comme une caractéristique de l’espace urbain,
même lorsque l’entrée ne précise pas qu’elle est « urbaine » : il existe donc bel et bien une
très forte intrication entre la ville et la fonction. Dans la plupart des cas, la fonction est
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envisagée comme ce qui caractérise la ville dans son ensemble et à l’échelle du système
urbain, c’est son « rôle » (JOHNSTON, 1981) ou sa « raison d’être » (CABANNE, 1984). Dans le
Dictionnaire, la ville et l’urbain (PUMAIN et al., 2006), les auteurs définissent ainsi la fonction
comme une « activité spécialisée liée à la vie de relation extérieure à l’agglomération ». Elle
est moins souvent définie à l’échelle intra-urbaine, comme caractérisant des quartiers de la
ville (par exemple, chez BRUNET, VERGER, 1993). De manière générale, et quelle que soit
l’échelle considérée, la notion de système est au cœur de ces approches : la fonction est un
élément particulier qui n’existe que par rapport à un ensemble qu’elle participe à définir.
Il est intéressant de noter que deux des dictionnaires généralistes les plus diffusés et
consultés, Les Mots de la géographie (BRUNET, 1992) et le Dictionnaire de la géographie et
de l'espace des sociétés (LEVY, LUSSAULT, 2003) déconseillent son usage. Roger Brunet, par
exemple, définit la fonction, tel que l’utilisent les géographes, comme un « mot vague dans la
description géographique relâchée […]. Employé en fait pour désigner des activités, mais en
cherchant à donner l’impression d’être plus savant » (BRUNET, 1992 : 220) – mais cette
position pose problème dès lors que la notion d’« activité » n’est pas définie dans ce
dictionnaire. Plus tôt, il en donne une définition générale – ne s’inscrivant pas spécifiquement
dans le champ de la géographie – qui nous semble mieux correspondre à la manière dont cette
notion est employée dans les études urbaines : c’est un « rôle joué par quelqu’un ou quelque
chose dans une activité ou un système » (p. 220).
Dans le Dictionnaire de la géographie et de l'espace des sociétés (LEVY, LUSSAULT, 2003), la
fonction en tant que telle n’est pas définie : elle est abordée à travers une définition et un
retour historique sur le fonctionnalisme tel qu’il s’est développé en ethnologie, elle-même
influencée par la physiologie. La fonction n’y est « pas seulement un rôle joué par quelque
chose dans un ensemble, mais c’est plus précisément l’acte spécifique à chaque organe, en
tant qu’il favorise le déploiement (la conservation et la reproduction) du tout organique dans
lequel il prend sens » (p. 370). Selon les auteurs, c’est au prisme de cette vision organiciste
que les géographes font usage de la notion de fonction, qui est « omniprésente, en particulier
en géographie urbaine » (p. 370). La fonction est alors « construite par analogie avec les
fonctions physiologiques et, en particulier, celle de la circulation du sang » (p. 370).
Cependant, J. Levy et M. Lussault considèrent que la fonction, pensée dans le cadre du
fonctionnalisme, a l’inconvénient de donner une finalité aux activités considérées – c’est
également l’avis de R. Brunet. En effet, pour eux, elle sous-entend également une
« harmonie » nécessaire entre tous les éléments du système12. Pour nous, utiliser la fonction
pour prendre en compte l’activité dans un système n’implique pas de finalité – et donc de
vision téléologique – ni de jugement de valeur sur ces activités et ce système. Il s’agit
12
Chez Brunet : « les lieux sont vus comme s’ils étaient prédestinés, exerçant une fonction en vertu d’une
vocation, à une place assignée dans un monde harmonieux » (BRUNET, 1992 : 220).
Chez Lévy et Lussault : « L’idée de totalité dont le fonctionnalisme se réclame lui fait pratiquement postuler une
harmonie sociale des sociétés « primitives », qui l’amènent à faire le plus souvent fi des contradictions
potentielles ou réelles qui traversent ces sociétés. Si postuler une unité fonctionnelle des sociétés en question
permet de vaincre les interprétations péjorantes, ce postulat masque vite l’existence de dysfonctionnements
possibles au sein de ces mêmes sociétés » (LEVY, LUSSAULT, 2003 : 371).
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seulement de considérer que les activités interagissent les unes avec les autres et avec des
éléments à de multiples échelles (par exemple, les réseaux).
La fonction telle que nous l’utilisons dans notre travail, i.e. d’un point de vue
géographique, correspond à une activité qui est considérée dans ses relations avec les autres
éléments qui constituent l’espace intra-urbain ou le réseau de villes. C’est l’activité telle
qu’elle s’inscrit dans un système (ce qui ne résout en rien la question de la définition du terme
« activité » en géographie).
En archéologie, dans la documentation officielle qui présente les différentes données
du CNAU, il n’existe pas de définition précise de ce que signifie la notion de fonction. La
structure du thésaurus est à de multiples reprises présentée : c’est une liste de termes qui
s’ordonnent en trois niveaux hiérarchiques et qui caractérisent les « objets » archéologiques
(CERRUTI, DESACHY, GUILLOTEAU, 2007 : 11, 69). Cependant, le terme de « fonction » n’est
jamais défini en tant que tel et, d’autre part, la genèse et la construction du thésaurus n’est pas
précisément explicitée. Il s’agit en fait d’une construction empirique et évolutive selon de
nouvelles études de cas et de nouvelles problématiques de recherche, soumises aux
discussions entre archéologues (CNAU, 2004).
Plusieurs éléments dans la documentation du CNAU peuvent nous permettre de saisir
la notion de « fonction ». Tout d’abord, on trouve dans le discours autour du thésaurus un
lexique récurrent, composé des mêmes mots que ceux utilisés par les géographes : la fonction
est souvent rapprochée des termes de « rôle », « activité », « occupation », « spécialisation »...
La structure hiérarchique du thésaurus fournit également des éléments de compréhension. Le
niveau le plus élémentaire de cette liste est constitué par les termes qui permettent de qualifier
les vestiges mis au jour – c’est leur caractérisation première (« latrines militaires », « bac »,
« décaissement »…). Ces termes sont liées à des rubriques qui définissent des types
d’occupation (« cultes païens », « système défensif urbain », « artisanat »…). Enfin, les
rubriques sont ordonnées en fonctions « témoignent de l’activité anthropique urbaine »
(« voirie, aménagements », « funéraire », « constructions civiles »…) (CERRUTI, DESACHY,
GUILLOTEAU, 2007 : 11). Or, quel que soit le niveau, la caractérisation est dite
« fonctionnelle ». Chacun de ces niveaux qualifie les vestiges selon un cadre de référence
dont l’échelle est de plus en plus petite : tout d’abord l’échelle de la fouille, puis l’échelle du
quartier et enfin l’échelle de la ville toute entière. La fonction d’un objet est donc, comme en
géographie, définie dans le rapport qu’entretient cet objet avec l’ensemble auquel il
appartient : c’est le rôle qu’il joue dans le système, quelle que soit l’échelle de ce système.
Finalement la notion de fonction se définit de manière très équivalente en archéologie
et en géographie. Dès lors, pourquoi le hiatus observé précédemment ? Fondamentalement, la
différence émerge car l’archéologue considère des systèmes de grande échelle (le système de
l’habitation, par exemple), tandis que la référence du géographe se situe directement au
11
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niveau du quartier ou de la ville13. En outre, dans les documents du CNAU, la fonction n’est
jamais considérée à l’échelle du système de ville alors que c’est le niveau privilégié
d’utilisation de cette notion en géographie.
Dans le travail de construction de l’objet étudié, le géographe doit nécessairement
identifier son objet au niveau le plus élémentaire (par exemple, la rue) avant de pouvoir
l’insérer dans un système plus vaste (par exemple, le quartier, le système de ville). Cependant
cette première identification, parce qu’elle est moins problématique qu’en archéologie, n’est
pas explicitée – quand elle n’est pas complètement éludée.
En effet, l’identification élémentaire des vestiges est un enjeu essentiel de l’archéologie : la
réflexion et les protocoles qui permettent de passer, par exemple, d’une construction en
pierres ou d’une couche de sédiment à l’habitation est le propre de la fouille et des premières
analyses qui la suivent. Cette construction est valorisée pour elle-même, car elle relève déjà
d’une très grande complexité : c’est l’un des cœurs de la discipline telle que définie
précédemment.
En géographie, en revanche, cette étape reste plus implicite car elle n’est pas valorisée en tant
que telle : une fois que le chercheur a acquis la méthodologie qui lui permet de passer de
l’observation à l’identification de l’objet, il ne lui est plus nécessaire de la décrire. Par
exemple, dans le commentaire d’une carte topographique, le géographe n’explicitera pas dans
sa démonstration l’analyse qui l’a amené à considérer qu’un carré noir sans signe distinctif
constitue un bâtiment, généralement une habitation – il parlera directement d’habitation. Dès
lors, « habitation » n’est pas une fonction : il s’agit de la nature même de son objet d’étude.
Cette comparaison nous permet de conclure que l’objet fonction en archéologie et en
géographie est assez semblable pour pouvoir travailler à partir de celui-ci à l’interface des
deux disciplines – c’est-à-dire en utilisant à la fois des sources géographiques et
archéologiques pour caractériser fonctionnellement un quartier d’une ville, par exemple. Cette
discussion permet également de rendre compte des difficultés qui peuvent exister dans le
dialogue interdisciplinaire : la fonction n’est pas conçue et analysée de la même manière dans
les deux disciplines, ce qui provoque initialement une incompréhension. Pourtant, ce premier
examen de l’emploi des fonctions urbaines chez les géographes et les archéologues tend à
signaler la proximité des concepts, malgré la variation des échelles d’analyse. Dès lors, le
travail de déconstruction apparaît nécessaire pour voir émerger, au final, un objet
suffisamment commun.
Cette difficulté de l’inter-compréhension est en outre accrue par le passage par la base
de données, dans la mesure où le formalisme de ce support impose une simplification des
concepts et que l’information liée aux fonctions archéologiques y est réduite. L’usage de la
base de données constitue alors un pont entre les deux disciplines au prix d’une potentielle
dénaturation des données, et amène à s’interroger sur le statut d’interface que les
archéologues et les géographes accordent ou peuvent attribuer à ces outils.
13
Il existe néanmoins de nombreux travaux de géographes sur l’habitat et l’espace domestique, mais en dehors
du champ de la modélisation (STASZAK, 2001).
12
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3. Les méthodes quantitatives, un langage commun ?
Géographes et archéologues14 se retrouvent sur l’utilisation de méthodes statistiques,
notamment issues du domaine de l’analyse de données telle qu’introduite par Jean-Paul
Benzecri (BENZECRI, 1973). Ces méthodes, introduites par des domaines différents dans ces
deux champs disciplinaires, sont appliquées de la même manière, sur des objets, formalisme
mathématique oblige, de même nature mathématique.
En archéologie, l’analyse de données trouve ses sources à la convergence du
développement de nouvelles méthodes statistiques et de leur démocratisation grâce aux
avancées de l’informatique, et à l’apparition d’un nouveau courant archéologique, la New
Archaeology (DJINDJIAN, 1991). Dès les années 1970, l’archéologie française explore les
nouvelles méthodologies mises en place notamment par l’écologie, avant de se recentrer,
depuis les années 1980, autour des mêmes méthodes que les géographes, en particulier à
travers les analyses factorielles, les méthodes de classification hiérarchiques, et, pour
l’analyse spatiale, les mesures d’autocorrélation spatiale et les logiques de potentiels. On voit
la convergence de ces méthodes descriptives entre géographes et archéologues quelques
années plus tard, en particulier à travers le projet Archaeomedes (Archaeomedes, 1998), dans
lequel on voit également émerger les logiques de modélisation spatio-temporelle.
Les différentes méthodes d’analyse quantitatives ici abordées reposent sur des
algorithmes précis, lesquels opèrent sur des données formatées de manière stricte, poussant
alors chaque thématicien à réorganiser ses données selon le type d’analyse choisi. Ces
données ainsi reformatées peuvent alors être analysées à travers les mêmes méthodes, et les
résultats de celles-ci sont alors comparables, permettant aux géographes et archéologues de se
comprendre sur des analyses communes. Qui plus est, le formalisme strict auquel doivent se
soumettre ces thématiciens permet aussi de rendre comparable, du moins en terme de
structure, les données en elles-mêmes, puisqu’elles partagent alors un unique modèle
conceptuel propre à la méthode d’analyse choisie.
Pour les géographes comme pour les archéologues, la volonté de décrire leurs corpus à
l’aide de méthodes d’analyse de données implique donc le passage par la construction d’un
Modèle Conceptuel de Données, respectant une organisation logique qui n’est pas propre à
chacun des champs disciplinaires, si ce n’est celui des statistiques. Ces méthodes permettent
donc aux différentes disciplines de communiquer, autour d’entités de base communes –
14
Tout du moins ceux qui se retrouvent dans le projet TransMonDyn, incarnant les courants de la géographie
théorique et quantitative d’une part, et de l’archéologie spatiale d’autre part.
13
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résultant de la réorganisation de leurs données, facilité par l’informatique – sur lesquelles on
applique des méthodologies strictement identiques.
On serait alors tenté de voir dans l’analyse de données un langage commun aux
sciences humaines considérées, puisque l’application de ses méthodes implique une structure
fixe. On ne peut toutefois considérer ces statistiques comme un langage commun pour lequel
les termes et concepts auraient le même sens, et donc comme un élément transdisciplinaire à
part entière. En effet, si la formalisation des données est la même, réduite à une expression
mathématique, et que les méthodes forment un vocabulaire commun aux géographes,
archéologues – et plus généralement, aux praticiens des sciences humaines – les concepts
représentés par ces données formalisées peuvent varier très fortement comme nous l’avons
mis en évidence précédemment. Les différents thématiciens ne mèneront pas nécessairement
leurs classifications sur des individus de même nature, voire de même dimension. Ainsi, si le
géographe peut chercher des agrégations à l’aide d’une Classification Ascendante
Hiérarchique regroupant des entités spatiales, l’archéologue peut mener cette classification sur
des entités temporelles, ayant ou non une composante spatiale. Les résultats d’analyses
dépendront, qui plus est, autant de la discrétisation spatiale que temporelle choisie.
Au-delà de cet exemple, les méthodes d’analyse de données ne permettent pas de
dépasser le fossé existant entre géographes et archéologues, intrinsèque à leurs champs de
recherche : même les géographes portant une attention particulière aux temporalités auront
une approche basée sur un individu géographique ou tout du moins géométrique, quand les
archéologues traiteront ces éléments comme des attributs d’une entité fondamentalement et
avant tout temporelle15.
On retrouve ces mêmes écarts de vision dans un domaine fortement utilisé par les
archéologues, mais provenant cette fois-ci en droite ligne de la géographie. Les archéologues
font en effet large usage des Systèmes d’Information Géographiques, et de l’ensemble des
techniques d’acquisition automatique de données les plus récentes, comme la
photogrammétrie aérienne, ici utilisée pour la création de modèles numériques de terrain pour
la prospection (VERHOEVEN, 2009) ou la numérisation de bâti ancien via relevés
laserométriques de nuages de points 3D (TIMBERT, 2009).
Les SIG ont été conçus pour et par les géographes et les archéologues s’en sont
aujourd’hui pleinement emparés16, y compris dans la conceptualisation de leurs données qui
sont ici avant tout définies par leurs emprises spatiales. Les principaux logiciels SIG intègrent
d’ailleurs, en partie pour ces nouveaux clients, de plus en plus souvent une composante
temporelle, bien que celle-ci soit de manière systématique très frustre, se bornant à proposer
15
Du moins dans le champ de l’archéologie française.
Il suffit pour s’en convaincre de feuilleter les numéros de Géomatique Expert – revue de géomatique plutôt
orientée vers le grand public et les collectivités territoriales – qui laisse une large part aux cas d’utilisation du
SIG, et dont les dossiers présentent régulièrement des utilisations novatrices ou à grande échelle de SIG en
archéologie.
16
14
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un « slider » permettant le filtrage dynamique des entités selon un attribut temporel qui leur
aura été intégré.
Plus encore que les méthodes d’analyse de données, ces SIG imposent le respect d’un modèle
conceptuel de données très strict, forçant le thématicien à concevoir a priori la saisie/
l’acquisition des données et les modalités de leurs relations. Les SIG peuvent donc faire office
– pour les chercheurs de disciplines différentes – d’interface, et rendent ainsi comparables des
types de données qui ne le seraient autrement pas.
Comme pour l’analyse de données, on notera que les SIG ne constituent pas pour
autant un langage commun, même si cette fois-ci le formalisme des données n’est pas imposé
que pour l’étape d’analyse, mais aussi pour celle d’archivage. Cette inadéquation à être un
vecteur véritablement interdisciplinaire tient à la nature même de ces méthodes : un SIG,
quelque-soit l’adaptation et la spécialisation qui en est faite, n’a pas vocation à héberger des
données archéologiques, ni même, de manière plus générale, des données temporelles.
Parmi les géographes cherchant à concevoir des formalismes d’archivage de données
spatio-temporelles, aucun des modèles conceptuels proposés ne parvient à atteindre la
généricité qui permettrait le consensus et l’adaptatibilité nécessaire à la diversité des objets
considérés. On peut d’ailleurs noter qu’au niveau même de la structure des requêtes sur de
telles bases de données, de multiples pistes concurrentes sont proposées, sans qu’aucune ne
réussisse à fédérer les usages. De nombreuses propositions existent en effet quant à ces
problématiques, mais elles font toutes plus office de modèles théoriques abstraits que de
propositions réelles d’implémentation (GOMEZ et al., 2009). Quand de telles implémentations
sont réalisées, elles tiennent plus de l’adaptation, d’une spécialisation à un certain type de
données, qu’à des méthodes génériques (GOMEZ et al., 2012).
En archéologie, de la même manière, chaque projet conçoit son propre modèle de
données, respectant certes des normes fixes comme le relationnel ou la non redondance du
contenu, mais face à la diversité des formes de données, aucun modèle commun ne semble
émerger, en dépit de nombreuses publications sur le sujet là aussi. Selon les terrains et les
périodes étudiées, les archéologues peuvent en effet avoir à traiter des informations
particulièrement hétérogènes, tant au niveau de leur nature (faire cohabiter, dans une même
base, des rejets et des bâtiments par exemple), qu’au niveau de leur qualité et de leur
abondance. Les données archéologiques sont ainsi, presque par définition, très inégales dans
leur distribution spatiale et temporelle.
Les méthodes et outils entrés dans les habitudes des géographes et archéologues
peuvent donc faire office de vocabulaire commun, autour de traitements, de modes de
stockage, mais restent fondamentalement limités, dans leur portée générique, par les
différentes contraintes que connaissent chacun de ces champs disciplinaires. Comme on l’a vu
dans la partie précédente, quelle que soit l’homogénéisation de la représentation des objets
manipulés, les thématiciens travaillant en interdisciplinarité se heurteront à des différences
15
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dans la conceptualisation de ces objets parce qu’ils leur attribuent des sens et des rôles
différents.
L’emprunt des méthodes d’un champ à un autre permet de faciliter le dialogue, mais
ne peut, seul, permettre l’interdisciplinarité, du moins autour des approches disciplinaires que
nous avons dans ce groupe de travail. Nos données sont par nature différentes, et si nous
pouvons nous accorder sur les traitements qu’on leur applique, sur la manière de les acquérir
et de les conserver, cela ne suffit pas pour formaliser les processus que nous étudions.
Dans ce cadre, l’approche que nous privilégions est le passage par une modélisation de type
agents, en ce qu’elle permet – de la même manière que le SIG pour l’archivage et
l’interrogation, ou que les méthodes d’analyse de données pour l’interprétation – de décrire,
de manière précise et non sujette à interprétation, les processus à l’œuvre. Ce type de
modélisation pourrait donc se révéler, et c’est pour cela que nous l’avons choisi, un véritable
langage commun dans lequel les vocabulaires de chacun pourraient s’intégrer et l’enrichir.
16
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