Thèse Sciences Cognitives - Olivier Nerot

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Mémorisation par forçage des dynamiques chaotiques dans les modèles connexionnistes récurrents perçue. Il n’y a pas de recherche de représentation de l’environnement, de maintien de l’intégrité du système. D’une certaine façon, ce type de système, sans processus d’adaptation, fait partie intégrante de son environnement : c’est l’environnement qui le modèle. Afin d’éviter cette fusion, nous chercherons donc à réaliser un apprentissage qui entretienne la frontière entre le système et son environnement, qui puisse accroître son autonomie [[21]][[22]][[23]]. Pour compléter l’approche préliminaire, nous chercherons donc à concilier les notions d’autonomie et d’apprentissage : le système cherche à minimiser la perturbation extérieure, à maintenir son équilibre interne ou son autonomie. Le rôle de l’apprentissage sera dès lors de s’organiser autour de l’évolution de son environnement. Nous tenterons de montrer dans ce chapitre que cette organisation peut être fondée sur un principe d’anticipation : le système apprend à anticiper les modifications induites par l’environnement, afin d’en minimiser l’aspect perturbateur. D’une certaine façon, cet apprentissage permet au système de maintenir sa clôture opérationnelle [[205]] dans un environnement perturbateur. Selon la définition donnée par Varela [[205]], un système autonome est dit opérationnellement clos si son organisation est caractérisée par des processus : a) dépendant récursivement les uns des autres pour la génération et la réalisation des processus eux-mêmes, et b) constituant le système comme une unité reconnaissable dans l’espace (le domaine) où les processus existent. En effet, l’architecture d’un modèle connexionniste récurrent vérifie le point la dépendance récursive des processus, et l’anticipation par le système de l’évolution de son environnement lui permet de se couper de l’influence de celui-ci, en le constituant donc comme une unité reconnaissable. Nous tenterons de justifier que, dans un tel cadre, le phénomène de mémorisation peut être vu, non plus comme un outil de recherche mnésique des événements passés, mais comme un principe actif participant à la faculté du système d’anticiper l’évolution à court terme de son environnement. Selon cette approche, le principe de reconnaissance sera ramené à la définition suivante : 96 Un système reconnaît un état extérieur, lorsque ce dernier rentre dans un cadre d’anticipation possible pour le système. Ainsi, nous prendrons comme principe de base de la mémoire non pas sa capacité à rappeler le passé, mais sa capacité à anticiper l’avenir de son environnement : un percept est reconnu, si l’anticipation de son évolution est possible. Cette approche prend d’une certaine façon le contre pied de la conception ‘classique’, en assimilant la mémoire à un outil d’anticipation pour l’organisme 32 . D’une certaine façon, ceci consiste à minimiser l’effet de surprise. Cette définition de la reconnaissance par une simple capacité de prévision sera généralisée au domaine spatial, lors de la reconnaissance d’une figure. En effet, lors de la présentation d’une figure géométrique, l’image est transmise par le nerf optique, transmettant des trains variables de spikes. Ainsi, il est possible DEUXIEME PARTIE : DEVELOPPEMENT
Mémorisation par forçage des dynamiques chaotiques dans les modèles connexionnistes récurrents d’imaginer que l’image statique se trouve traduite en signaux dynamiques. L’aspect statique de l’objet présenté est alors perçu par la stationnarité de la dynamique induite. La segmentation des objets environnants vient alors du fait qu’ils appartiennent à des cadres d’anticipation distincts : l’anticipation de l’un ne nécessite pas la connaissance de l’état de l’autre. L’évolution de l’un n’ajoute pas d’information à l’évolution de l’autre, car elles sont causalement indépendantes. Cette approche sera exposée et justifiée à travers quatre principes que nous avons pu retrouver dans certains de nos réseaux, et qui sont représentés dans la Figure 5-1. Figure 5-1 : Perturbation, anticipation, modularisation, association Le système est perturbé par diverses dynamiques externes. Afin de minimiser les perturbations induites, il cherche à les anticiper.Pour ce, il met en commun l’information qu’elles transmettent, les associant aux niveaux de l’intersection des modules définis par la diffusion des perturbations induites. Le premier principe assimile toute information 33 extérieure à une perturbation par forçage des dynamiques, et considère que le cerveau est un système percevant, dont les dynamiques sont perturbées par son ouverture informative sur l’extérieur. Percevoir, c’est être modifié par son environnement, c’est être informé, c’est-à-dire mis en forme. Le deuxième principe s’accorde avec 32 Bien que ‘non-classique’ cette idée n’est pas nouvelle. Voir Bergson [[17]] (1896) : « Il y a d’abord [...] une reconnaissance dans l’instantané, [...], sans qu’aucun souvenir explicite intervienne. Elle consiste dans une action, et non dans une représentation. » 33 Dans le cadre de cette thèse, le terme d’information sera ramené à son sens étymologique : qui met en forme. Cette définition possède en effet de façon naturelle l’idée d’une modification physique du système percevant. UN MODELE CONNEXIONNISTE DE LA MEMOIRE 97
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