Épreuve de contrôle - L2C2 - CNRS

260 David Meunier
toutes les époques est impossible, en raison des fluctuations de l’environnement,
de la présence des autres espèces, des différentes niches écologiques, etc.
Ré s e a u x d e n e u r o n e s artificiels
Les réseaux de neurones artificiels (RNA) correspondent à un ensemble
d’objets mathématiques, les neurones artificiels, connectés et qui interagissent
entre eux. Chaque objet n’a accès qu’à une partie de l’information transmise
à l’ensemble du réseau, mais l’ensemble des éléments peut effectuer un traitement
complet au niveau global, aboutissant à des processus cognitifs aussi
complexes que la mémorisation, la prise d’information perceptive, la prise de
décision, etc. On parle alors de fonctionnement distribué.
Le connexionisme est le domaine qui étudie les propriétés des RNA. À partir
de modèles d’inspiration biologique, un certain nombre de travaux s’éloignent
ensuite de la biologie pour étudier les propriétés mathématiques des RNA,
et permettre la mise en place d’outils utilisés dans le domaine des sciences de
l’ingénieur, tels que l’apprentissage automatique, l’optimisation, etc.
Nous introduisons ici un certain nombre de modèles de RNA classiques,
ainsi que les principaux types d’apprentissage.
Modèle de neurone
Propriétés des neurones biologiques
Les travaux de Ramon y Cajal ont été parmi les premiers à étudier la
morphologie des neurones. Les neurones sont des cellules qui présentent une
forme caractéristique : allongées dans une dimension, ces cellules présentent
trois parties distinctes : une arborescence foisonnante (l’arbre dendritique)
composée de dendrites, un corps cellulaire, contenant entre autres le noyau
de la cellule, et une ramification, l’axone, qui peut s’étendre sur des distances
longues, par comparaison à la taille de la cellule (cf. figure 4).
Épreuve de contrôle
En plus de messages chimiques communs à toutes les sortes de cellules,
les neurones présentent la particularité de convoyer des messages sous forme
électrique (McCulloch et Pitts, 1943). Cette propriété se traduit par l’émission
de potentiels d’action (PA) au niveau du corps cellulaire. Un potentiel d’action
est un signal électrique, bref (durant une ou deux millisecondes), de forte
amplitude (une centaine de mV) et relativement stéréotypé. Ce signal électrique
est ensuite propagé le long de l’axone, et peut être acheminé sur de longues
distances, jusqu’aux sites de jonction entre les neurones, les synapses.