Cours 2.1.

Question 1

Quels sont les postulats du connexionnisme?

Answer 1

Le réseau est composé d’unités hautement interconnectées
Il traite le signal en parallèle dans plusieurs couches simultanément
Il apprend en formant des associations entre unités, toute connaissance n’étant que des associations
Tabula rasa

Question 2

Quel est le modèle de l’esprit du connexionnisme?

Answer 2

La cognition est basée sur le fonctionnement et l’architecture du cerveau, l’esprit étant égal au cerveau

Question 3

Qu’elles sont les caractéristiques d’un réseau connexionniste?

Answer 3

Les unités n’ont pas de signification seules, c’est l’ensemble des unités d’une couche qui en a une (codage distribué)
Les connexions ont une force qui se nomme le poids de connexion
Il existe un ensemble de règles générales pour le fonctionnement du réseau qui peuvent être dérivées mathématiquement, dont la règle d’apprentissage Hebienne (neurones activés ensemble tendent à s’associer d’une façon que l’activité d’une facilite l’activation de l’autre

Question 4

Qu’est-ce que les réseaux connexionnistes peuvent-ils faire avec l’apprentissage et l’entraînement à la rétroaction en IA?

Answer 4

Reconnaître des patrons
Conjuguer des temps de verbes au passé
Catégoriser des mots

Question 5

Quels sont les arguments en faveur des réseaux connexionnistes au lieu de l’approche du traitement de l’information?

Answer 5

Plausibilité biologique, car la façon dont est défini le réseau et l’esprit est basée sur la biologie du cerveau
Apprentissage autonome avec connaissance innée minimale requise, car cela prend peu d’informations pour partir une simulation d’un réseau connexionniste
Certains types d’apprentissage sont plus faciles à expliquer avec les réseaux connexionnistes comme la reconnaissance de patron

Question 6

Pourquoi un hybride connexionniste et traitement de l’information fournit un modèle avec des réponses plus complètes sur les processus mentaux?

Answer 6

Parce que les réseaux connexionnistes réussissent mieux à expliquer les processus de bas niveau comme la perception alors que l’approche du traitement de l’information explique mieux des processus de haut niveau comme le raisonnement.

Question 7

Qu’est ce que l’approche des sciences cognitives?

Answer 7

Étude multidisciplinaire de l’esprit incluant de multiples domaines dans le but de créer de nouveaux domaines et résoudre de nouveaux problèmes

Question 8

Qu’est-ce que l’approche des neurosciences cognitives?

Answer 8

Branche de la neuroscience impliquant l’étude des mécanismes neuronaux de la cognition. Ils comparent et corrèlent des mesures béhaviorales et neurologiques afin de trouver des tâches, des questions et des dissociations permettant de comprendre l’implication de certaines parties du cerveau dans des processus.

Question 9

Pourquoi est-il intéressant de mettre en commun les méthodes béhaviorales et cognitives alors que traditionnellement, ce sont les méthodes béhaviorales qui permettent de proposer et raffiner des théories cognitives?

Answer 9

Pour proposer des théories cognitives qui sont basées sur le cerveau
Pour guider le choix de mesures neurologiques dans des études spécifiques grâce aux théories cognitives
Pour pouvoir savoir quelles théories cognitives sont plausibles en prenant en compte le fonctionnement réel du cerveau.

Question 10

Qu’est-ce qui qui distingue la psychologie cognitive et la neuroscience cognitive?

Answer 10

La psychologie cognitive cherche à comprendre l’esprit et la neuroscience cognitive cherche à comprendre comment les processus mentaux se déroulent dans le cerveau

Question 11

Quel est le lien entre un paradigme et une méthode de recherche?

Answer 11

Il n’y en a pas, car la méthode de recherche est seulement un différent niveau d’analyse pour comprendre sous différents angles le même sujet pour ajouter une nouvelle dimension à notre compréhension. Il est possible d’utiliser n’importe quelle mesure peut importe le paradigme utilisé.

Question 12

Qu’est ce que le principe de représentation neuronale?

Answer 12

Tout ce qu’une personne perçoit est basé sur une représentation dans son SN.

Question 13

Qu’est-ce que Hubel et Weisel ont découvert dans leur étude sur des chats?

Answer 13

Ils ont découvert des cellules dans le cortex strié qui répondaient à des orientations de lignes spécifiques (cellules simples) et à des orientations spécifiques avec des mouvements (cellules complexes) ainsi que d’autres cellules formées d’assemblage de cellules simples répondant des angles ou des courbes (cellules complexes). Ces cellules représenteraient les éléments primitifs de base de la perception hiérarchiques.

Question 14

Qu’est-ce que l’étude de Blackmore et Cooper a démontré?

Answer 14

Que le cerveau à une plasticité cérébrale qui dépend de l’expérience, le cerveau des chatons s’étant réorganisé selon leur environnement.

Question 15

Quel est la séquence générale de traitement hiérarchique?

Answer 15

L’image touche la rétine, les détecteurs simples divisent l’image, l’activité de détecteurs simples est transmise aux détecteurs complexes, transmission du signal à des aires visuelles plus complexes et traitement hiérarchique de caractéristiques jusqu’à la création de l’objet dans l’esprit.

Question 16

Quelle est la conclusion de l’étude de Gross sur des macaques avec des stimuli complexes comme une main pointée?

Answer 16

Le cortex inférotemporal serait une autre étape du traitement hiérarchique qui vient pas longtemps après les détecteurs de caractéristiques, mais pour des neurones liés à des objets spécifiques.

Question 17

Par quoi étaient activés les neurones du cortex temporal visuel des singes dans l’étude de Rolls et Tovee sur des stimuli complexes spécialisés?

Answer 17

Les neurones étaient activés par des visages de singes et d’humains, mais pas par des endroits. Un neurone était particulièrement activé par 2 des visages, moyennement par les autres visages et faiblement pour les endroits. En calculant un indice de distributivité, un neurone était activé pour environ 60% des visages, donc pas tous.

Question 18

Qu’est-ce qu’un neurone miroir?

Answer 18

C’est un neurone qui est activé lorsqu’un animal ou un humain fait une action et lorsqu’il voit quelqu’un d’autre la faire.

Question 19

Quel est le but des neurones miroir?

Answer 19

Comprendre, prédire et apprendre les actions

Question 20

Quelle serait la raison derrière la prédisposition génétique des neurones miroir dans le cerveau?

Answer 20

Ce serait parce que ce sont des neurones hautement adaptatifs qui aident à l’apprentissage par observation et l’acquisition du langage. Cela explique pourquoi le système de neurones miroir est développé avant 12 mois pour aider les enfants à comprendre les actions.

Question 21

À quoi répondent les neurones miroir?

Answer 21

Ils répondent à des gestes de la main, des actions de la bouche, des gestes faciaux et des sons d’action si le son fait penser à une actions. C’est donc relativement spécifique de façon multidimensionnelle. De plus, chez les humains et pas chez les singes, certaines régions (autres que celles des mouvements) sont activées par l’expérience d’une émotion et voir l’émotion chez les autres. Les personnes ayant des scores plus élevés en empathie ont aussi une activation plus élevée dans le système miroir au niveau émotif. Les neurones miroir répondent aussi aux intentions perçues dans les actions, répondant différemment si le cerveau prête une différente intention à une même action.

Question 22

Quel est le lien entre neurones miroir et autisme?

Answer 22

Avec des EEG, on peut voir que les neurotypiques ont une inhibition de l’activité cérébrale dans les aires motrices en voyant quelqu’un faire une action, ce qui n’est pas le cas chez les autistes. Par contre, le système des neurones miroir est fonctionnel chez les autistes, juste un peu moins. De plus, au niveau anatomique, les autistes qui ont des symptômes importants ont des aires liés aux neurones miroir plus minces que les autres autistes aux symptômes moins importants. Certains chercheurs affirment que des déficiences dans le système miroir causerait l’autisme, mais cela fait polémique, car cela pourrait seulement être une corrélation.

Question 23

Qu’est-ce que l’équipotentialité cortical?

Answer 23

Au 19e siècle, les scientifiques pensaient que le cerveau fonctionnait comme un tout indivisible, ce qui a été disprouvé par les résultats neuropsychologiques de Broca et Wernicke selon lesquelles il existe des localisations spécifiques pour la production et la compréhension du langage lorsque des lésions à ces aires entraînent des troubles.

Question 24

Qu’est-ce que l’encodage spécifique?

Answer 24

Autrement dit, c’est la théorie de la cellule grand-mère de Barlow. C’est une théorie du codage des neurones selon laquelle chaque neurone est activé par un un stimulus spécifique.

Question 25

Quels sont les avantages et les problèmes de la théorie de l’encodage spécifique?

Answer 25

Avantage: Cela provoque un apprentissage efficace
Problèmes: Il y a trop d’objets dans l’environnement pour avoir un neurone dédié pour chaque objet
Il y a un problème d’invariance selon lequel on peut voir et reconnaître un objet sous différents angles, ce qui nécessite un neurone par angle d’objets, donc neurones demandés sont trop nombreux
La mort des neurones est normale dans le cerveau, mais cela signifierait que si un neurone meurt, les représentations et les souvenirs associés sont perdus.

Question 26

Qu’est-ce que l’encodage distribué?

Answer 26

Une théorie de codage des neurones où il y a un grand ensemble commun de neurones pour plusieurs objets différents dont les niveaux diffèrent dans un patron unique pour chaque objet.

Question 27

Quels sont les avantages de l’encodage distribué et les problèmes de l’hypothèse?

Answer 27

Avantage: Si un neurone meurt, les représentations sont toujours disponibles, car il y a une dégradation progressive du réseau qui ne porte pas tout de suite atteinte à tout le réseau. C’est donc une hypothèse plausible.
Problème: Si tous les objets étaient associés à une grande population de neurones, tout le cerveau serait tout le temps activé et cela ne serait pas du codage efficace ou économique. Il y a donc un manque de parcimonie, d’économie d’énergie et d’adaptativité.

Question 28

Qu’est-ce que l’encodage semi-distribué?

Answer 28

Une théorie de codage où il y a un ensemble limité de neurones pour coder chaque objet en un patron d’activation unique.

Question 29

Quels sont les avantages de la théorie de l’encodage semi-distribué?

Answer 29

Si le neurone meurt, les représentations sont toujours disponibles, car il y a une dégradation progressive du réseau
Cette façon de coder les objets consomme peu d’énergie
C’est donc l’hypothèse de codage qui est la plus plausible (parcimonieuse, économique et adaptative)

Question 30

Quelles études ont prouvé la théorie de l’encodage semi-distribué?

Answer 30

L’étude de Rolls et Tovee où chaque neurone répondait à 60% des visages présentés, donc ce n’est pas tous les neurones qui sont impliqués dans la représentation des visages, mais chaque neurone peut participer à plusieurs représentations.
L’étude de Quiroga et al où quelques neurones répondaient presque exclusivement à Steve Carell, mais ils pourraient répondre en réalité à 50-150 représentations de visages.

Question 31

Quels sont les résultats et conclusions de l’étude de Quiroga et al.?

Answer 31

Certains neurones répondaient à diverses images de Steve Carell et pas d’autres célébrités. Ce n’était pas un neurone grand-mère, car plusieurs neurones étaient activés par les images de Steve Carell, donc les neurones étaient non parfaitement spécifiques. Environ 40% des neurones testés étaient activés par des représentations plus sélectives et invariantes de Carell présentés dans diverses positions. Même si seulement un visage activait ces neurones, les auteurs pensent que s’ils avaient eu plus de temps ils auraient pu trouver plus de visages qui les activaient, les neurones devenant moins spécifiques et auraient répondu à 50-150 représentations.

Question 32

Par quoi sont activés les neurones du lobe temporal médial?

Answer 32

Des expressions faciales et de genres, des images de catégories d’objets spécifiques et un certain degré de nouveauté et de familiarité.

Question 33

Quelle est la méthode neuropsychologique de dissociation?

Answer 33

Étudier un patient ou deux patients qui ont des lésions complémentaires, i.e. un patient a une lésion à une aire et un processus cognitif affecté alors qu’un autre patient à une lésion à une autre aire et un autre processus affecté.

Question 34

Quelle est la méthode empirique de dissociation?

Answer 34

Établir une ou deux tâches expérimentales qui bloque un système cognitif et impacte un processus en laissant l’autre système et l’autre processus libre et vice-versa.