Thèse Sciences Cognitives - Olivier Nerot

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Mémorisation par forçage des dynamiques chaotiques dans les modèles connexionnistes récurrents
Cette approche offre une nouvelle interprétation de la mémoire, qui prend dès lors un rôle
actif dans le maintien de l’intégrité du système, et ainsi s’accorde avec l’idée d’une clôture
opérationnelle du système [[205]]. Le système cherche à augmenter son autonomie, c’est-à-dire
qu’il cherche à maximiser le rôle de son état interne dans la détermination de son état à venir.
Finalement, le système pourra être considéré comme autonome, dès qu’il se pliera de façon
parfaite à son environnement et pourra anticiper seul l’évolution à court terme de celui-ci 37 . D’une
certaine façon, cette phase ultime peut être considérée comme celle où le système a si
parfaitement conçu et modélisé l’évolution de son environnement, qu’il peut le simuler : chacun de
ses états à venir dépendent alors de ses seuls états internes, et l’ensemble des perturbations dues
à son environnement seront anticipées par le système, et donc d’influence négligeable. Au stade
où l’autonomie a été maximisée, le système n’a plus besoin de percevoir son environnement, il
l’anticipe 38 . Ce stade dépend bien évidemment de l’échelle du système considéré : il suffit qu’un
système puisse anticiper l’ensemble des perturbations possibles de son environnement. Il n’est
donc pas nécessaire, pour qu’un système soit autonome, qu’il puisse modéliser le reste de
l’univers, mais seulement une sous-partie, qui correspond à son environnement proche et influent.
En revenant à l’approche de Bourgine et Varela, cette minimisation peut être produite par
deux ‘comportements’ possibles : soit l’organisme agit sur l’environnement pour modifier la
perturbation à venir (action), soit il s’adapte pour suivre l’évolution de la perturbation sans la
modifier (perception). Ces deux méthodes offrent deux types de solutions pour l’apprentissage.
Dans le cas de l’action, cette approche donne des voies de recherches possibles pour un
apprentissage du comportement du système dans son environnement. Il est par exemple possible
d’envisager un renforcement de l’action lorsque celle-ci aide à conformer l’environnement à ce
que le système prévoyait. Cette voie de recherche n’entre pas dans le cadre de cette thèse, mais
pourrait être intéressante à étudier, en complétant les idées avancées ici.
Dans le cas de l’anticipation, qui est la voie utilisée pour notre modèle, le système est
plongé dans le présent : le passé lui sert uniquement à faciliter sa capacité d’anticipation de la
perturbation à venir (Figure 5-4). Cette approche est simple, mais a l’avantage de pouvoir concilier
plusieurs notions, actuellement distinctes. Dans la vision initiale d’une mémoire cherchant à se
souvenir de son passé, le principe est de chercher un fait mémorisé, une donnée, de retrouver un
encodage préalablement enregistré : il faut chercher dans le passé le stimulus externe, déjà perçu
et mémorisé, proche du percept actuellement perçu. Une telle approche encourage la vision d’un
‘balayage interne’ des événements passés, et donc d’une information encodée sous la forme de
représentants accumulés les uns après les autres. Dans le modèle proposé, le système ne
possède pas d’encodage, d’arbre sémantique des événements du passé : il évolue simplement au
cours du temps, selon un comportement qui a été modelé, modifié par son passé. Cette nouvelle
approche permet d’éliminer l’hypothèse d’un centre cérébral de la mémoire : le système est la
mémoire du système. Cette interprétation unificatrice du concept de mémoire va dans le sens des
unifications préalablement réalisées dans cette thèse (unification de la mémoire et des organes de
traitement du système, unification de la représentation bas niveau du système et de son
environnement).
37
Ce court terme dépend bien évidemment du système considéré, et de la vitesse de sa dynamique et de
celles qui l’entourent.
38
N’est ce pas ce qui nous arrive parfois, dans des environnements appauvris, comme celui de la conduite
sur une route régulière, où nous avons la sensation de ne pas avoir perçu la route pendant quelques dizaines
de mètres, et que la conduite s’est alors révélée quasi-automatique ? Par contre, si un chat traverse la route,
cette perception est fortement pertubatrice (non anticipée), et nous sort de nos rêveries (simulations
internes).
DEUXIEME PARTIE : DEVELOPPEMENT