El término ciencias digitales designa las ciencias de la información y la comunicación en sus componentes de hardware y software . Esta terminología incluye las ciencias de IT ( informática ) y matemáticas aplicadas relacionadas con estos temas y representa una nueva manera de hablar de las ciencias de la información y de la comunicación en los albores del XXI ° siglo. Se alimenta de disciplinas como la automatización , el procesamiento de señales o la robótica .
Por tanto, esta denominación no representa un campo científico, sino un trabajo científico en la intersección de varios campos. Se utiliza en Francia en la designación de una educación especializada en educación secundaria y para designar en general las ciencias anteriores a las tecnologías digitales.
En relación a la clasificación decimal de Dewey , los campos cubiertos se encuentran en los niveles 000 (Informática, información, trabajos generales), 500 (matemáticas) y 600 (tecnología y ciencias aplicadas), principalmente:
| 003.5 | Teoría de la comunicación y el control. Cibernética . Estabilidad de los sistemas |
| 003.7 | Tipos de sistemas |
| 004 | TI, procesamiento de datos : principios, equipamiento, arquitectura, procesamiento, redes, periféricos. |
| 005 | TI: programación , software, datos, seguridad, organización de datos |
| 006 | Métodos especiales y aplicación de TI, inteligencia artificial , multimedia. |
| 511,3 | Lógica matemática . Teoría matemática de autómatas . Teoría matemática de máquinas. Lenguajes formales . Teoría de la recurrencia . Decidibilidad . Operadores lógicos . |
| 511,5 | Teoría de grafos . Construcción de gráficos. |
| 511,8 | Modelos matemáticos y simulación . Algoritmos . |
| 519,4 | Análisis numérico aplicado . |
| 621,382 2 | Teoría de la información . Procesamiento de señales . |
| 629,8 | Automático . |
Los principales temas de estudio en ciencias digitales son sistemas , datos , interfaces y modelos . Entre los sistemas, se pueden mencionar las redes . En este ejemplo, los formalismos pueden aplicarse a redes informáticas , pero luego transformarse para estudiar redes biológicas ( redes neuronales , redes genéticas, etc.) o redes humanas ( redes sociales ).
Las ciencias digitales se distinguen de las ciencias digitales ( ciencias computacionales ) que designan este enfoque científico basado en un uso masivo de modelado y simulación computacional y matemática: medicina digital, biología digital, arqueología digital, mecánica digital son ejemplos. Este cambio de paradigma es similar a una "segunda revolución galileana": ya no son (para simplificar) sólo ecuaciones matemáticas que describen las leyes de la naturaleza, sino algoritmos que representan estos mecanismos naturales y hacen posible representarlos, predecirlos, y ajustar sus variables para controlarlas. Las ciencias digitales desarrollan los métodos y herramientas fundamentales y transversales que utilizan las ciencias digitales.
Este término fue adoptado, en Francia, por actores del campo, la conferencia de rectores de universidades y organismos de investigación vinculados a este tema, cuando se creó Allistene, “alianza de las ciencias y tecnologías digitales”, que corresponde a “todo el campo de la información y ciencias y tecnologías de la comunicación ”. Se incluyó en el nombre de la especialidad de educación de Ciencias de la Computación y Ciencias Digitales .
Es utilizado principalmente por más de 10.000 estudiantes y profesores de informática y ciencias digitales , y por la organización Inria, que anuncia que está trabajando exclusivamente en este tema.
El término anglosajón de informática, que es "un campo académico amplio que abarca la informática, la interacción humano-computadora, las ciencias de la información, las tecnologías de la información, los algoritmos, los campos de las matemáticas (matemáticas lógicas,.) Y las ciencias sociales que están involucradas" en el sector digital se encuentra en una fuerte intersección con las "ciencias digitales".
Su uso permite hacer explícito el hecho de que los productos informáticos comerciales y las tecnologías que los produjeron son el resultado de la ciencia reciente y multidisciplinar.
Es una ciencia experimental en el sentido de que formalizar un problema con un modelo, luego simularlo en un paradigma refutable , para probar las hipótesis formuladas, es un experimento, aquí digital . También es una ciencia teórica ya que los objetos estudiados son abstracciones de objetos resultantes de la naturaleza o de la tecnología, y deben ser estudiados como tales (definiciones bien definidas, no contradicción, estudios de sus propiedades, etc.).
Esta ciencia ofrece grandes resultados científicos. Por ejemplo, tan pronto como una máquina (electrónica, abstracta, etc.) que calcula puede ejecutar los "ingredientes básicos" de los algoritmos, entonces puede ejecutar todo el software del mundo: es una máquina universal, como la define Church- Tesis de Turing . Este resultado implica, por ejemplo, que todas las “inteligencias mecánicas” (computadora, robot, etc.) son cualitativamente equivalentes (simplemente serán más o menos rápidas o eficientes).
Otro resultado muestra el vínculo entre la informática y los grandes conceptos. Esta es la teoría algorítmica de la información . La complejidad de un mensaje en términos de información (en el sentido de que "bla, bla ..." incluso repetido un número infinito de veces contiene menos información que esta página de Wikipedia de longitud finita) se define por "la longitud del programa más pequeño escrito con una máquina universal que genera el mensaje en cuestión ”. En resumen, la longitud del programa más pequeño indica la complejidad del mensaje. No es del todo obvio, pero es el caso, que esta definición es relevante, bien fundamentada, depende de la máquina elegida sólo hasta una constante, y ofrece una profunda formalización de esta idea de "complejidad".
Estos dos resultados provienen de la sección de Ciencias de la Computación Teórica de esta investigación.
A medida que esta ciencia se popularice, el pensamiento computacional enriquecerá el conocimiento humano y ampliará nuestra visión sobre estos temas.
Las ciencias y tecnologías digitales han seguido avanzando en sinergia durante medio siglo, transformando nuestra sociedad.
A nivel de formación inicial y a lo largo de la vida, es necesaria una importante cultura científica y técnica colectiva para dominar y no sufrir esta transformación digital.
La mediación científica es un tema importante, en clase o en línea. Este proceso de mediación permite a todos y cada uno adquirir la cultura científica suficiente para comprender los fundamentos de esta sociedad digital y así poder contribuir a la transformación de la sociedad provocada por su rápida difusión en el tejido social.
El instituto de investigación francés dedicado a estos temas es Inria . El instituto CNRS que trabaja en estos temas se llama INS2I. La mayoría de los investigadores de este campo trabajan en universidades . Otros institutos como Institut Mines-Télécom u organizaciones como CEA son actores importantes en estos temas. Muchos equipos de investigación son comunes a varias de estas estructuras.
Un comité de ética independiente de estas estructuras, CERNA, se ocupa de las cuestiones éticas que plantea esta investigación.
La Société Informatique de France reúne la sección de “informática” y la Sociedad de Matemáticas Aplicadas e Industriales la sección de “matemáticas” de este campo.
En la Academia de Ciencias, es en la sección de "ciencias mecánicas e informáticas" (el nombre "informática" se agregó hace unos años) donde se sientan los científicos en este campo. Gilles Kahn fue el primer científico de la computación (investigador en ciencias de la computación, por lo tanto) que se sentó allí.
En Francia, el “sector de Internet” representó más de 1 millón de puestos de trabajo en 2009 y el “digital” alrededor del 25% del crecimiento económico en 2010, pero con un déficit de alrededor de varios miles de puestos de trabajo en Francia. 2015 (previsión), por falta de formación sobre estos temas.
Desde 2012, Ciencias de la Computación y Digitales (ISN) se ha convertido en un curso de especialidad en la escuela secundaria . Se pretende generalizar para que todo el mundo adquiera suficientes ciencias informáticas y matemáticas no solo para consumir, sino también para co-crear, objetos digitales. Podemos hacer la analogía con el deseo de enseñar física y química a los niños de la era industrial, para que nadie se horrorice ante estos increíbles avances. El EPI reúne a profesores y profesores-investigadores que trabajan para que Francia tenga éxito en este aspecto de la educación digital.