Inspiration biologique et principes du mécanisme de construc- construc-tion de structures pour la prise de connaissance de construc-tion de structures pour la prise de connaissance de

l'environ-nement

Les principes de conception de ce mécanisme sont inspirés par des observations biologiques publiées dans la littérature, mais également par des théories de la cognition.

5.2.1 Représentation des objets dans l'aire F5 du singe

Une expérience a été menée par Murata et al. [88] sur des singes, dans le but d'étudier comment les neurones du cortex prémoteur ventral, et plus précisément de la région F5 (Figure 5.2), réagissent lorsque le singe est mis en présence d'objets de diérentes formes. La région F5 est connue pour son implication dans le contrôle des mouvements de la main et du visage [111][74]. Cette région contient également les neurones miroirs qui s'activent quand l'animal eectue un geste, mais également quand il voit un autre animal ou un expérimentateur eectuer ce geste [110]. Durant cette expérience, des objets de diérentes formes sont présentés consécutivement à un singe, pendant que l'activité de certains de ses neurones de la région F5 est enregistrée. Diérents protocoles sont mis en ÷uvre : dans le premier, le singe doit appuyer sur un bouton pour illuminer l'objet, puis saisir l'objet. Dans le second, la lumière qui éclaire l'objet s'éteint et le singe doit à nouveau saisir l'objet dans le noir. Dans le troisième, le singe doit seulement xer l'objet.

Les observations montrent que les neurones de cette aire sont liés à la façon de saisir un objet. En eet, certains neurones de cette région ne s'activent que lorsqu'un objet d'une certaine forme et d'une certaine taille est présenté à l'animal. Les objets testés pouvaient être regroupés en plusieurs groupes activant un même neurone : le cube, le cylindre et le cône formant le premier

5.2. Inspiration biologique et principes du mécanisme mais se base uniquement sur la conguration spatiale qui permettrait d'eectuer le mouvement.

De ces observations, nous choisissons d'extraire les principes suivants :

- les objets peuvent être dénis par l'interaction que l'agent peut eectuer avec eux. Cette propriété permet de réduire la complexité du monde expérimenté par l'agent : en eet, en ne considérant que les interactions qui peuvent être énactées, on n'a pas besoin de représenter tous les types d'objets qui composent l'environnement.

- la possibilité d'énacter une interaction implique la présence de l'objet qui permet d'énacter cette interaction. Tout comme les neurones de la région F5 vus précédemment, le fait de garder active l'interaction jusqu'à ce qu'on puisse constater la disparition de l'objet permet de mémoriser la présence de cet objet, même lorsqu'un agent ne peut plus le percevoir. Nous dénissons ainsi un eet mémoire qui ne nécessite pas de conserver un modèle de l'objet.

- Les objets distants peuvent être reconnus en reconnaissant la conguration qui permet d'énacter une interaction dans l'espace. La notion d'objet, telle que dénie ci-dessus, peut devenir indépendante de sa position si l'on ne cherche pas à énacter l'interaction qu'il aorde (voir ci-dessous). Cette propriété sera utilisée par les mécanismes de construction (Chapitre 6) et d'exploitation (Chapitre 7) de la mémoire spatiale pour reconnaître des objets distants de la position permettant d'énacter les interactions aordées.

5.2.2 Théorie des Aordances

Nous pouvons mettre en parallèle les expériences décrites précédemment avec la théorie des aordances de J.J. Gibson [53]. Une aordance est dénie comme une possibilité d'interaction proposée par l'environnement à un agent. En eet, dans ces expériences, chaque objet révèle qu'il peut être saisi par un certain mouvement, et, de ce fait, aorde ce mouvement.

Les premières formalisations des aordances proposaient qu'un objet aorde une action in-dépendamment de l'agent [127]. Cependant, si un agent ne peut pas eectuer une action, alors il lui est inutile de dénir cette aordance.

Notre modèle se rapproche donc plutôt des dénitions sur les aordances données par Store-gen [119] et Chemero [22], pour qui une aordance est dénie par le couplage aStore-gent-environnement, plutôt qu'une propriété de l'agent ou de l'environnement seul. Nous emploierons le terme aor-dance pour caractériser une possibilité d'énaction d'une interaction oerte à l'agent par l'envi-ronnement.

Dans notre approche, les interactions et les aordances sont étroitement liées. Cependant, nous considérons que c'est l'interaction qui dénit l'aordance, et non l'aordance qui propose une interaction. En eet, la structure de connaissance d'un agent basé sur le modèle RI débute par un ensemble d'interactions dénies a priori. Les aordances, ainsi que la capacité de l'agent à les détecter, reposent sur cet ensemble initial d'interactions.

Chapitre 5. Construction de structures pour la prise de connaissance de l'environnement de toute notion extérieure d'objet : les modèles d'objets construits par un agent, basés sur ses interactions, seront diérents de ceux d'un observateur extérieur. De même, deux agents présentant des diérences, que ce soit par leur ensemble d'interaction initial ou par des variations physiques, construiront des modèles d'objets diérents, car les aordances de l'environnement ne seront pas les mêmes.

5.2.3 Théorie des Bundles

Le modèle que nous proposons implémente la notion de bundle dénie par David Hume [64]. La théorie des bundles stipule qu'un objet est simplement la somme de ses propriétés physiques et d'usage (c'est-à-dire la façon dont on les utilise), sans qu'il ne soit nécessaire de faire intervenir une propriété intrinsèque à l'objet (l'"essence"). En eet, les objets tels que nous les dénissons sont dénis comme des congurations spatiales d'éléments de l'environnement permettant l'énaction d'une interaction.

Notre approche diverge cependant par le fait que les associations de propriétés ne sont pas explicites : un objet (au sens élément physique de l'environnement), aorde un certain nombre d'interactions, et peut donc se décomposer en un ensemble de "sous-objets", caractérisés par les diérentes interactions aordées par l'objet. Ces interactions, et donc les objets qu'elles dénis-sent, ne sont pas associées explicitement et restent indépendantes. Cependant, un objet physique associe implicitement les interactions qu'il aorde, puisque sa présence permet l'énaction d'un groupe d'interactions, formant ainsi un bundle. Notons que la notion de propriété d'usage précède ici la notion d'objet physique.

5.3 Formalisation du mécanisme de construction de structures