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 Sujet du message: Blue Brain
UNREAD_POSTPosté: Dim Oct 25, 2009 1:53 pm 
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Yann, je vois que tu as un nouvel intérêt pour les réseau de neurones.

Il est vrai que les réseaux de neurones classiques sont extrêmement simplistes. Je le sais bien en ayant moi-même programmé un. Ils sont inspirés des neurones biologique, cependant il s'agit plus d'une métaphore que d'une simulation à proprement parler.

Malgré cela, ils ont permit d'obtenir des résultats encourageants, à commencer par la capacité d'apprentissage. Ils se sont révélés très utiles dans le domaine de la reconnaissance de forme. Comme quoi le modèle simpliste parvient à reproduire des caractéristiques de son inspiration biologique.

Depuis 2005, des recherches sont menées dans une autre direction, celle de faire une simulation réaliste des neurones biologiques. Le projet s'appelle Blue Brain, il est mené à l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne avec la collaboration d'IBM.

http://bluebrain.epfl.ch/

Ils ont des modèles en 3D des différents types de neurones et sont capables de simuler leur comportement individuel de façon très détaillée. Ils les organisent en groupe de 10000 reproduisant la structure d'une colonne corticale.

Leur but est la compréhension du cerveau, plus que d'obtenir une intelligence artificielle.


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 Sujet du message:
UNREAD_POSTPosté: Dim Oct 25, 2009 6:02 pm 
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Salut Matthieu,

j'ai toujours eu de l'intérêt pour les réseaux de neurones, et suivi leur évolution depuis 15 ans.

Merci pour tes références, c'est passionnant.. :-)

cependant

j'ai constaté qu'il y a pour moi une confusion entretenue je pense volontairement autour des réseaux de neurones par les chercheurs en IA depuis longtemps, qui est de faire des analogies avec les vrais neurones humains, tout simplement pour justifier les recherches dans le secteur...

Je cite une formule extraite du site que tu indiques :

"The brain is populated with billions of neurons, each connected to thousands of its neighbors by dendrites and axons, a kind of biological "wiring". The brain processes information by sending electrical signals from neuron to neuron along these wires. In the cortex, neurons are organized into basic functional units, cylindrical volumes 0.5 mm wide by 2 mm high, each containing about 10,000 neurons that are connected in an intricate but consistent way
These units operate much like microcircuits in a computer. This microcircuit, known as the neocortical column (NCC), is repeated millions of times across the cortex. "

http://bluebrain.epfl.ch/Jahia/site/blu ... /pid/18699

"These units operate much like microcircuits in a computer. "
Ces unités opèrent beaucoup comme les microcircuits dans un ordinateur...

Voila exactement le genre de formule et de raccourci que je dénonce dans notre mythologie contemporaine sur les recherches en I.A.

Je pense que les neurones informatiques, et les réseaux neuromimétiques ont autant a voir avec un neurone humain, que l'automate écrivain des Jacquet Droz au 18 me siècle à a voir avec un humain.

On devrait d'ailleurs appeler ça des "automates" neuromimétiques.. (pour ne pas dire des "caricatures" neuromimétiques..; :-)

Bien sur, les réseaux neuromimétiques arrivent à "simuler" des processus cognitifs, comme l'automate de "la joueuse de tympanon", arrive à jouer "réellement" d'un instrument..

Mon discours est clair et simple, je dis que nous sommes en train d'inventer une réelle intelligence a travers ces outils informatiques, mais elle n'a rien a voir avec une intellgence humaine, ou animale. C'est une autre forme d'intelligence.

Ce qui est intéressant, c'est que lorsque j'affirme cela en conférence, je déclenche l'irritation des doctorants en I.A. (colloque du TOTEM à Nancy) qui ont envie de croire que les réseaux neuromimétiques seraient similaires réellement à nos réseaux de neurones... car derrière, ces recherches, il y a toujours ce moteur puissant de croire qu'on va pouvoir reproduire scientifiquement un alter ego à l'humain, comme Descartes le pensait déja en comparant l'homme avec une horloge.

Le problème est similaire à l'opposition entre les chercheurs en astrophysique et les biologistes sur l'existence de vie ailleurs dans l'univers. Les biologistes qui observent le vivant sont beaucoup plus prudents que les tenants des sciences dures quand à nos capacités de reproduire le vivant à partir de la page blanche, ou de penser qu'il suffit qu'il y ait des conditions favorables pour que la vie apparaisse spontanément, tellement ce qu'ils voient dans leurs microscopes ou macroscopes, est complexe.

Je parle de page blanche par analogie avec la démarche du peintre, lorsque nous reconstruisons le monde à partir de Zéro. Ce que nous produisons est beaucoup plus simple que lorsqu'on adopte l'attitude inverse, qui est d'aller chercher le monde, comme lorsque je travaille en documentaire. La complexité du "réel" est telle que la moindre captation du réel est plus complexe au niveau informationnelle que ce que je pourrai inventer à partir d'une page blanche. D'ailleurs un des exercices fondamentaux du croquis, est de se baser sur la réalité. Tout étudiant d'art qui s'est confronté au dessin d'après modèle "connaît" cette incommensurable complexité du réel.

Comme les étudiants d'art qui doivent passer par le croquis d'après modèle, je pense que les doctorants en IA devraient tous faire un stage en labo de biologie un moment ou un autre, comme moi j'ai pu, à L'INSERM, observer un neurone de souris vivant au microscope électronique. C'est une expérience incroyable, quasi une révélation...
A la différence des cellules épithéliales, qui sont relativement simples, le neurone est un monstre de complexité. Une véritable cité galactique, entourée de milliers/millions de cellules qui l'entretiennent. Les échanges électriques entre les neurones sont beaucoup plus complexes que l'analogie avec le morse qu'on faisait il y a 20 ans, on a découvert récemment des phénomènes de "champs" électriques globaux et d'interaction entre ces champs électriques dans les synapses. Les échanges moléculaires de neurotransmetteurs entre les dendrites se comptent par milliards, et nous sommes loin si je ne me trompe pas, d'avoir identifié le rôle ou même l'identité de tous ces neurotransmetteurs. (tu remarqueras dans ton article qu'ils ont occulté dans leurs simulations le rôle des neurotransmetteurs pour ne parler que des échanges électriques, plus faciles à mesurer)
Il y a encore dans la structure biologique même des neurones, des éléments dont on ne connait pas le rôle ou la fonction. Et on sait aussi qu'un neurone ne fonctionne pas de façon binaire mais globale, pour faire simple, ce n'est plus oui non et peut-être, c'est oui non et un milliard de peut-être... relatifs en plus aux neurones avoisinants...

Bref, je ne doute pas un seul instant, à l'instar des automates, qu'on puisse reproduire certains processus cognitifs humains chez les I.A. voir des processus cognitifs complexes, similaires à ces automates sophistiqués qui nous donnent l'impression qu'ils marchent comme des humains, ou qu'ils jouent de la guitare électrique.

L'intelligence artificielle existe déja depuis plus de 20 ans maintenant, grace aux réseaux neuromimétiques, et elle est efficace. Simpliste mais efficace, et nous avons donc inventé une nouvelle forme d'intelligence. (CF mon documentaire sur les robots "sous le règne d'Héphaïstos)

Mais de la à croire comme tout le monde veut le croire, et que je voulais croire aussi par culture SF, avant de faire des documentaires sur le sujet : que nous somme en train de reproduire le fonctionnement des neurones humains ou animaux je n'y crois plus.

J'ai maintenant tendance au vu de ce que je connais du sujet, à adhérer au discours de l'historien des sciences, Philippe Breton. Les automates du 18 me siècle nous ont renvoyé l'image d'un humain mécanique, et les réseaux neuromimétiques dont je ne doute pas un seul instant de leurs futurs évolutions spectaculaires, vont nous renvoyer l'image d'une pensée "automatique", et encore une fois, conforter une perception de l'humain de type "analytique", en occultant tout une partie de nos capacités cognitives qui sont de type globalisantes, intuitives, que nous ne savons à peine reproduire voir même comprendre du fait de leur degré de complexité.

ça rejoint d'ailleurs ma réflexion sur les mathématiques. Je défends le point de vue comme quoi l'homme n'a pas découvert, mais a inventé les mathématiques, qui sont un outil permettant de manipuler des grandeurs, ou des structures informationnelles complexes qui dépassent nos capacités de conceptualisation.

Mais comme d'hab, on confond la carte et le territoire.
Ainsi, ce n'est pas parce que au niveau mathématique il est possible de formaliser des univers à N dimensions, que notre univers possède N dimensions.
Ces N Dimensions de futurs probables sont pratiques lorsque je met en scène ma cosmogonie des récifs dans mon roman de SF, mais pour l'instant, ces N dimensions ne sont mesurables que dans la noosphère. Dans la sphère matérielle, elles ne sont que théoriques (hélas). (Ce qui amène d'ailleurs l'astrophysicien Trinh Xuan Thuan a parler de métaphysique sur le sujet)

De même, ce n'est pas parce qu'un réseau neuromimétique, arrive à simuler certains fonctionnement neuronaux, qu'il arrive pour autant à simuler le fonctionnement d'un cerveau ne serait-ce que d'une souris... voir d'une fourmi... sans parler des processus d'intelligence collectives dont on commence à peine à évaluer la complexité.

Bref, pour moi, les progrès spectaculaires en intelligence artificielle confirment chaque jour que nous sommes en train d'inventer une véritable forme d'intelligence. (CF COG au MIT) Qui certainement, comme les automates du 18 me siècle, en nous renvoyant à nous même, vont nous apprendre pleins de choses sur notre fonctionnement. Mais comme Philip.K.Dick l'anticipe dans "les androïdes rêvent ils de moutons électriques". Ces intelligences seront "différentes", voir radicalement différentes.

Yann, NeuroImité

PS: Petite précisiion, ce n'est pas parce que je fais référence à une incommensurable complexité du réel, qu'il faut pour autant conclure que je fais référence à du Divin. Ce n'est pas parceque quelquechose est complexe qu'il est forcément de nature divine. Bien que la complexité de l'univers et du vivant dépasse très largement nos capacités d'appréhensions et de modélisation cognitives ce degré de complexité n'est pas forcément la conséquence d'un principe divin à l'oeuvre.

L’émergence étant un mécanisme omniprésent, les mêmes limites à la compréhension qui nous empêchent de comprendre ses origines nous empêchent de comprendre les raisons par lesquelles elle continue à se manifester et les directions qu’elle pourra prendre, y compris en fonctionnant le cas échéant “à l’envers”. Nous ne pouvons que la constater, une fois qu’elle s’est produite. Nous ne pouvons pas en agissant sur les parties de l’ensemble ayant émergé (à supposer d’avoir pu les identifier), être certain d’obtenir tel résultat plutôt que tel autre. Il faut vivre avec l’incertitude, vivre avec l’indétermination.
Bienvenu dans le monde de l’émergence. A propos de A different Universe de Robert Laughlin présentation et discussion par Jean-Paul Baquiast
avril 2005 http://automatesintelligent.blog.lemond ... nu_dans_l/


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UNREAD_POSTPosté: Mar Oct 27, 2009 1:22 am 
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Juste pour formaliser quelques réflexions que nous avons eu ce soir au diner du lundi

"The brain is populated with billions of neurons, each connected to thousands of its neighbors by dendrites and axons, a kind of biological "wiring". The brain processes information by sending electrical signals from neuron to neuron along these wires. In the cortex, neurons are organized into basic functional units, cylindrical volumes 0.5 mm wide by 2 mm high, each containing about 10,000 neurons that are connected in an intricate but consistent way
These units operate much like microcircuits in a computer. This microcircuit, known as the neocortical column (NCC), is repeated millions of times across the cortex. "
http://bluebrain.epfl.ch/Jahia/site/blu ... /pid/18699

"These units operate much like microcircuits in a computer. "


Doit on dire, un humain fonctionne à peu près comme un automate, ou un automate fonctionne à peu près comme un humain ?

doit-on dire : C'est unités (groupes de neurones) fonctionnent à peu près comme des micro-circuits, ou , des micro-circuits fonctionnent à peu près comme des neurones.. ?


Yann, NooCappillotracteur ...


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UNREAD_POSTPosté: Mar Oct 27, 2009 8:58 pm 
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Pour ce que je peux lire à propos du projet Blue Brain, la démarche de ces chercheurs est de simuler de façon réaliste des parties du cerveau animal. Ils sont critiques des modèles de réseaux de neurones informatique usuel : "Such simulations provide a powerful exploratory tool, but the lack of biological realism severely limits their biological interpretation."

Au contraire de ces modèles simplistes, ils se basent sur des observations biologiques : "Obtaining such quantitative data requires an immense number of brain-slice experiments".

Ils sont parfaitement conscients de la complexité des phénomènes qu'ils étudient. Une approche réductionniste est toujour indispensable en science : découper le système en partie plus simple à comprendre. Leur approche de simulation massive permet finalement d'aller dans le sens inverse du réductionnisme, c'est à dire de voir comment ce que l'on a compris des éléments individuels fonctionne dans un système plus large. "Molecules cannot be understood by studying atoms alone, cells cannot be understood by studying proteins alone and, similarly, understanding the emergent properties of the brain requires the assembly of its components."

http://www.hss.caltech.edu/~steve/markham.pdf, article publié dans Nature Reviews Neurociences.


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UNREAD_POSTPosté: Mer Oct 28, 2009 12:44 am 
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Bien sûr, un neurone réel, ou même n'importe quelle cellule, est quelque chose de très compliqué. Cependant, on connait quand même le principe de base de son fonctionnement.

Quand on considère le fonctionnement du neurone pour la transmission de l'influx nerveux, il n'est pas forcement utile de considérer dans le détail la façon dont la cellule produit son énergie par les mitochondries ou l'expression de ses gènes. Je ne dis pas que ces éléments n'ont aucune influence mais il est probablement possible de décrire le fonctionnement global du neurone avec une bonne approximation sans forcémént considérer tout cela.

Il est impossible d'avancer dans la compréhension d'un système si on le considère uniquement dans son ensemble et dans sa complexité.

Je constate que certains refusent de considérer que l'esprit humain puissent résulter d'un ensemble d'opérations simples. C'est flagrant chez Penrose. Il se raccroche à une hypothèse douteuse d'importance de phénomènes de superposition quantique dans l'intelligence humaine.

Il est possible que l'idée que l'homme fonctionne comme un automate soit perçue comme antinomique avec celle qu'un être humain possède une valeur particulière. Cette idée serait donc rejetée pour des raisons morales. Autrement dit, si je considère mes congénères comme des objets animés, il m'est impossible de les respecter en tant que personne. Notion évidement inacceptable.

Je considère que la réalité n'a que faire de nos sentiments, si on veut la comprendre il faut éviter de se bloquer par des à prioris d'où qu'ils viennent.


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UNREAD_POSTPosté: Mer Oct 28, 2009 2:36 am 
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yann.minh a écrit:
L’émergence étant un mécanisme omniprésent, les mêmes limites à la compréhension qui nous empêchent de comprendre ses origines nous empêchent de comprendre les raisons par lesquelles elle continue à se manifester et les directions qu’elle pourra prendre, y compris en fonctionnant le cas échéant “à l’envers”. Nous ne pouvons que la constater, une fois qu’elle s’est produite. Nous ne pouvons pas en agissant sur les parties de l’ensemble ayant émergé (à supposer d’avoir pu les identifier), être certain d’obtenir tel résultat plutôt que tel autre. Il faut vivre avec l’incertitude, vivre avec l’indétermination.
Bienvenu dans le monde de l’émergence. A propos de A different Universe de Robert Laughlin présentation et discussion par Jean-Paul Baquiast
avril 2005 http://automatesintelligent.blog.lemond ... nu_dans_l/


J'ai lu cet article. Très intéressant. Bien entendu, je ne suis pas d'accord.

Il prétend que les cosmologistes sont réalistes et partisants de l'hypothèse des mondes multiples et de théorie du tout réductionistes. Alors que les physiciens quantiques seraient constructivistes.

Or l'interpretation des mondes multiples d'Everett est avant tout issue de la physique quantique.

Proclamer la supériorité d'une approche constructiviste anti-réaliste est une position philosophique très arbitraire. C'est facile. C'est inattaquable. Sauf que cela revient à décreter que comme il est impossible d'avoir une preuve de l'existence de la réalité (j'en conviens) cela prouve l'absence de réalité.

Or pour moi l'absence de réalité est une hypothèse philosophique forte. Au moins aussi forte que son contraire, le réalisme. Or j'ai la preuve qu'au moins une chose existe, moi-même, par le "je pense donc je suis" de Descartes.

A cette conviction intime de mon existence, j'ajoute l'intuition fertile de Galilée et de Giordano Bruno. Celle que je ne suis pas le centre du monde. Chaque cité se positionne au centre du monde connu, mais cette position privilégiée n'est qu'une illusion. Si j'existe et que je n'ai pas de position privilégiée, cela signifie que le monde possède une réalité intrinsèque. Même si bien-sur ce que j'en observe est subjectif, puisqu'il dépend de mes perceptions.

L'attitude des "physiciens quantiques constructivistes" de Laughlin, quand ils constatent que l'observation provoque une "réduction de la fonction d'onde", revient à considérer qu'ils occupent un rôle privilégié. Ils sont les observateurs, et les lois de la physique s'appliquent différement pour eux. En gros, ils se situent au centre du monde.

L'interpretation d'Everett consiste au contraire de considérer que les physiciens font integralement partie du monde. Ils sont dans la fonction d'onde, comme les particules qu'ils observent.

L'expérience de pensée des "Amis de Wigner", consiste à remplacer le chat de Schroninger par un être humain qui effectue une observation. Cette expérience de pensée aboutit à des paradoxes très dérangeants. Cela conduit les physiciens partisant de l'interprétation historique de la physique quantique, celle de Copenhague, à décréter que le réalisme est une notion naïve qu'il faut abandonner.

Or avec l'interpretation d'Everett, ces paradoxes ne sont qu'apparent. Inutile donc de rejeter la notion de réalité.

Accepter le réalisme est pour moi une position métaphysique naturelle, proche du sens commun. C'est cependant une position courageuse car la grande majorité des épistémologues est partie dans des considérations constructivistes et dénigre toute autre approche.

Pour revenir à l'article initial.
Cette notion d'émergence mise à toute les sauce me semble un mot vide de sens.
Je me méfie aussi de cette façon de rejeter le "réductionnisme".

Enfin, il se met à attaquer le darwinisme. C'est pour moi un signal très fort qui jette un gros discrédit sur toute cette approche.


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UNREAD_POSTPosté: Mer Nov 04, 2009 2:42 am 
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J'ai été trop catégorique sur la notion d'émergence.

Voir la distinction entre émergences « faible » et « forte » :
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89mergence

Autant le concept d'émergence en lui même me semble utile, autant j'ai des réserves sur l'émergence forte.

Que les "grandes lois de la physique" telle qu'on les exprime actuellement, soient émergentes, je suis plutôt d'accord. Cependant, cela n'empêche pas la possibilité que cela soit une émergence faible à partir d'une structure que l'on ne connait pas pour l'instant mais qui n'est pas forcément hors de portée. Cette structure étant ce que recherche la "théorie du tout".


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