Thèse Sciences Cognitives - Olivier Nerot

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Mémorisation par forçage des dynamiques chaotiques dans les modèles connexionnistes récurrents
Figure 5-14 : Modèle général de neurone utilisé
Ce neurone réalise une convolution en entrée, et une en sortie, s’apparentant ainsi à un
modèle dit à mémoire en entrée et sortie. La sortie du neurone est remplacée par la perturbation
extérieure, si elle existe. Ceci donne, en reprenant les équations présentées précédemment :
5.4 Conclusion
N M E æ m ö
hi() t = çåwij
xj( t-m) ÷
è
ø
å
j=
1 m=
0
x ( t+ dt= ) ( 1- dt) x () t + dt. s(
h ()) t
i i i
M S
å
m
x ( t+ 1)
= S s ( h( t-m)) si i n’est pas forcé
i i
m=
0
i
x () t = I () t si i est forcé
i i
Nous avons vu dans le chapitre 2 que le rôle du chaos peut être limité à celui d’un outil
pour le système cérébral, et considéré comme un phénomène émergent 46 . Lors de la perception
d’une entrée inconnue, le cerveau augmente son degré de chaoticité. Nous avons postulé que ce
phénomène était dû au couplage d’un système dynamique non-linéaire à une dynamique forçante.
Pendant la reconnaissance, ce chaos cérébral diminue : quelle peut en être la cause ? Nous
pensons, en assimilant l’information extérieure forçante à une perturbation pour le système, que
celui-ci cherche à minimiser les perturbations induites, et ainsi à maximiser son autonomie, c’est à
dire à rendre prépondérantes ses variables d’états internes sur celles de son environnement
forçant. Pour minimiser ces perturbations induites par l’environnement, il cherche à les anticiper,
ce qui nous fait dire pour résumer que l’on se souvient de ce que l’on peut prévoir.
Cette diminution du chaos cérébral, lors de la reconnaissance, serait donc due au fait que,
lors de la reconnaissance, le système anticipe les dynamiques induites, qui sont en général plus
simples que les dynamiques perturbées du système. Ainsi, par exemple, la dynamique de
couplage qui rend chaotique le système ‘masse+ressort’, présenté précédemment, est une simple
sinusoïde. De plus, comme cela a été proposé, il est probable que l’anticipation d’une dynamique
extérieure soit due aux synchronismes de populations neuronales, qui se sont organisées en vue
de cette anticipation. Nous complétons donc le modèle précédent (Le système percevant est
représenté par les matrices neuronales locallement couplées. La modification des dynamiques
internes de ce système par une dynamique externe peut être de deux types. Le percept n’est pas
reconnu : il y a alors complexification. Le percept est reconnu : il y a alors synchronisation.
DEUXIEME PARTIE : DEVELOPPEMENT