Introduction aux Introduction aux Introduction aux Introduction aux Introduction aux Introduction aux Introduction aux Introduction aux
sciences cognitives sciences cognitives sciences cognitives sciences cognitives sciences cognitives sciences cognitives sciences cognitives sciences cognitives sciences cognitives sciences cognitives sciences cognitives sciences cognitives sciences cognitives sciences cognitives sciences cognitives sciences cognitives
P. De Loor
P. De Loor
Objectifs des sciences Objectifs des sciences Objectifs des sciences Objectifs des sciences Objectifs des sciences Objectifs des sciences Objectifs des sciences Objectifs des sciences cognitives
cognitives cognitives cognitives cognitives cognitives cognitives cognitives
L'objectif des Sciences Cognitives est de L'objectif des Sciences Cognitives est de comprendre la nature et la structure des comprendre la nature et la structure des activités mentales en tenant compte des activités mentales en tenant compte des
apports de différentes disciplines scientifiques, apports de différentes disciplines scientifiques, apports de différentes disciplines scientifiques, apports de différentes disciplines scientifiques, notamment
notamment
la Psychologie Cognitive, la Psychologie Cognitive, les Neurosciences, les Neurosciences,
les Sciences du Langage les Sciences du Langage
l'Informatique l'Informatique
Science cognitive et IA Science cognitive et IA Science cognitive et IA Science cognitive et IA Science cognitive et IA Science cognitive et IA Science cognitive et IA Science cognitive et IA
IA faible IA faible
Approche pragmatique «Approche pragmatique « d’ingénieurd’ingénieur »» Faire comme siFaire comme si
Grande majorité des applicationsGrande majorité des applications Grande majorité des applicationsGrande majorité des applications
IA forte : IA forte :
Pas qu’une simulation : une compréhensionPas qu’une simulation : une compréhension
Conscience artificielle (Cardon, Edelmann, Denett, Conscience artificielle (Cardon, Edelmann, Denett, Minsky)
Minsky)
Débat philosophique (Locke, Searle/Denett)Débat philosophique (Locke, Searle/Denett) Application : Darwin et COGApplication : Darwin et COG
Origine Origine Origine Origine Origine Origine Origine Origine
Cybernétique Sciences sociales Biologie
Complexité
Sciences Cognitives
Cognitivisme Connexionnisme
hypothèses
Norbert Wiener (1894-1964) / Warren Mc Culloch (1892-1969)/
John von Neumann (1903-1957)/Claude Shannon (1916-) Gregory Bateson (1904-1980)/Margaret Mead (1901-1978).
Cybernetics : or Control and Communication in the Animal and the Machine Complexité hypothèses
Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme
Esprit ~~ OrdinateurEsprit ~~ Ordinateur
SymbolesSymboles
Opérations logiquesOpérations logiques
Il existe, un élément intermédiaire entre le langage et le cerveau Il existe, un élément intermédiaire entre le langage et le cerveau qui traduirait les éléments rapportés par le langage en
qui traduirait les éléments rapportés par le langage en qui traduirait les éléments rapportés par le langage en qui traduirait les éléments rapportés par le langage en
représentations compatibles avec la structure du cerveau, représentations compatibles avec la structure du cerveau, analogue des structures booléennes en informatique.
analogue des structures booléennes en informatique.
Ces "représentations mentales" permettraient doncCes "représentations mentales" permettraient donc
le passage du sémantique (langage) au biochimique (neurones), le passage du sémantique (langage) au biochimique (neurones), ou, en d'autres termes, de l'esprit (mind) au cerveau (brain). C'est ou, en d'autres termes, de l'esprit (mind) au cerveau (brain). C'est là la position dite "cognitiviste".
là la position dite "cognitiviste".
Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme
Niveaux d’organisation observables Niveaux d’organisation observables indépendamment
indépendamment
niveau sémantique
Parallèle technologique
Langage évolué niveau sémantique
ou représentationnel
niveau symbolique
niveau neurobiologique
Langage évolué
Assembleur
Transistors
Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme
Difficultés : Difficultés :
Frontières et niveaux mal définis Frontières et niveaux mal définis Frontières et niveaux mal définis Frontières et niveaux mal définis
Il existe des échelles d’observation Il existe des échelles d’observation
intermédiaires de plus en plus rapprochées.
intermédiaires de plus en plus rapprochées.
Exemple : Le langage est entre le Exemple : Le langage est entre le
physiologique et le psychique (Atlan).
physiologique et le psychique (Atlan).
Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme Cognitivisme
Résultats Résultats
Systèmes à base de règlesSystèmes à base de règles
Heuristiques (jeux résolution de problème)Heuristiques (jeux résolution de problème) Systèmes expertsSystèmes experts
Systèmes expertsSystèmes experts
Systèmes de planificationSystèmes de planification
Modèles de décisions basés sur les états mentaux. Modèles de décisions basés sur les états mentaux.
(BDI) (BDI)
Modèles de dialogue (argumentation, dialectique)Modèles de dialogue (argumentation, dialectique) Architectures cognitivesArchitectures cognitives
Cognitivisme : critiques Cognitivisme : critiques Cognitivisme : critiques Cognitivisme : critiques Cognitivisme : critiques Cognitivisme : critiques Cognitivisme : critiques Cognitivisme : critiques
Formalisation = simplification = perte de Formalisation = simplification = perte de la complexité (exemple du langage
la complexité (exemple du langage naturel, René Thom)
naturel, René Thom)
Si la computation s’inscrit sur une Si la computation s’inscrit sur une
représentation il doit être possible d’en représentation il doit être possible d’en établir l’inscription physique (or ce n’est établir l’inscription physique (or ce n’est pas le cas)
pas le cas)
La chambre chinoise de Searle La chambre chinoise de Searle
Connexionnisme Connexionnisme Connexionnisme Connexionnisme Connexionnisme Connexionnisme Connexionnisme Connexionnisme
Modéliser le vivant Modéliser le vivant
Absence de localisation de l’informationAbsence de localisation de l’information
Fonctionnement massivement parallèle (goulot Fonctionnement massivement parallèle (goulot d’étranglement de Von Neumann)
d’étranglement de Von Neumann) d’étranglement de Von Neumann) d’étranglement de Von Neumann)
Créer artificiellement une signification Créer artificiellement une signification
Auto organisationAuto organisation
Émergence de configurations globales issues de Émergence de configurations globales issues de connexions entre éléments simples
connexions entre éléments simples Contre le déterminisme absoluContre le déterminisme absolu
Connexionnisme et Connexionnisme et Connexionnisme et Connexionnisme et Connexionnisme et Connexionnisme et Connexionnisme et Connexionnisme et
théorie de l’information théorie de l’information théorie de l’information théorie de l’information théorie de l’information théorie de l’information théorie de l’information théorie de l’information
La complexité : Désordre apparent où l’on a La complexité : Désordre apparent où l’on a des raisons de supposer un ordre caché.
des raisons de supposer un ordre caché.
Niveaux d’organisation = bruit = signification = Niveaux d’organisation = bruit = signification = intentionnalité (Atlan)
intentionnalité (Atlan) intentionnalité (Atlan) intentionnalité (Atlan)
bruit
interprétation
Connexionnisme et Connexionnisme et Connexionnisme et Connexionnisme et Connexionnisme et Connexionnisme et Connexionnisme et Connexionnisme et Théorie du chaos
Théorie du chaos Théorie du chaos Théorie du chaos Théorie du chaos Théorie du chaos Théorie du chaos Théorie du chaos
La rétroaction massive fait apparaître une La rétroaction massive fait apparaître une organisation
organisation
Le système (physique par exemple) est Le système (physique par exemple) est
déterministe, mais très complexe et vous ne déterministe, mais très complexe et vous ne déterministe, mais très complexe et vous ne déterministe, mais très complexe et vous ne pouvez pas dire ce qu’il va faire l’instant
pouvez pas dire ce qu’il va faire l’instant d’après
d’après
Cependant son fonctionnement s’oriente vers Cependant son fonctionnement s’oriente vers des
des ‘attracteurs’, ‘attracteurs’, des ‘formes organisées’ = des ‘formes organisées’ =
création
création vie vie intelligence ?intelligence ?
Perceptron : oui mais Perceptron : oui mais Perceptron : oui mais Perceptron : oui mais Perceptron : oui mais Perceptron : oui mais Perceptron : oui mais Perceptron : oui mais
couche de sortie sorties
0 0 1
∑ =
= nk wk ik
I 1 *
= 1
i1 i
w1 w
couche « cachée »
couche d’entrée
entrées
0 1 -7 4.2
e I
I
f −
= + 1 ) 1
( y
i2 i3
in w2
w3
wn
>
= on
T I f si I y f
sin 0
) ( ) (
Réseaux associatifs : plus Réseaux associatifs : plus Réseaux associatifs : plus Réseaux associatifs : plus Réseaux associatifs : plus Réseaux associatifs : plus Réseaux associatifs : plus Réseaux associatifs : plus proche de la psychologie proche de la psychologie proche de la psychologie proche de la psychologie proche de la psychologie proche de la psychologie proche de la psychologie proche de la psychologie cognitive
cognitive cognitive cognitive cognitive cognitive cognitive cognitive
A B C D
A
a) Images originales
b) Clefs soumises en entrée du réseau
c) Images restituées lorsque 160 images ont été stockées d) Images restituées lorsque 500 images ont été stockées
Cognitivisme/Connexionnisme Cognitivisme/Connexionnisme Cognitivisme/Connexionnisme Cognitivisme/Connexionnisme Cognitivisme/Connexionnisme Cognitivisme/Connexionnisme Cognitivisme/Connexionnisme Cognitivisme/Connexionnisme
Pragmatique Opérationnel
Fondamental
Essence de la cognition
Unification
(La société de l’esprit [Minsky])Le Problème du sens commun
« somme infinie des connaissances élémentaires nécessaires à la moindre
action cognitive déployée dans un environnement ouvert »
Oui mais … « Oui mais … « Oui mais … « Oui mais … « Oui mais … « Oui mais … « Oui mais … «
Oui mais … « theorie of theorie of theorie of theorie of theorie of theorie of theorie of theorie of mind mind mind
mind mind mind mind
mind » » » » » » » »
Church, Goëdel, Searle … et alors ?Church, Goëdel, Searle … et alors ? «« La conscience expliquéeLa conscience expliquée »»
Denett (philosophe analytique cognitiviste)Denett (philosophe analytique cognitiviste)
La conscience est un Phénomène naturel explicableLa conscience est un Phénomène naturel explicable Le soi (la conscience) n’existe pas en tant que telLe soi (la conscience) n’existe pas en tant que tel
Il émerge d’une compétition entre des milliers d’états mentauxIl émerge d’une compétition entre des milliers d’états mentaux Darwinisme des penséesDarwinisme des pensées
«« Comment la matière devient conscienceComment la matière devient conscience »»
Edelman (biologiste et neuroEdelman (biologiste et neuro--sciences)sciences) Darwinisme neuronaleDarwinisme neuronale
évolution + complexité + singularitéévolution + complexité + singularité Hypothèse du noyau dynamiqueHypothèse du noyau dynamique
AuAu--delà du computationnalisme :delà du computationnalisme :
«
« La conscience est le fruit de mécanismes physiques subtilesLa conscience est le fruit de mécanismes physiques subtiles »»
Wilder(neuroWilder(neuro--physiologue)physiologue)
Penrose(mathématiques) : nouvelle théorie de la physiquePenrose(mathématiques) : nouvelle théorie de la physique Searles(phylosophie)Searles(phylosophie)
Enaction Enaction Enaction Enaction Enaction Enaction Enaction Enaction
L’intelligence c’est l’expérience et l’action …L’intelligence c’est l’expérience et l’action …
Le système neuronale n’est apparue qu’avec la Le système neuronale n’est apparue qu’avec la possibilité d’agir (plantes)
possibilité d’agir (plantes)
L’intelligence s’est développée très progressivementL’intelligence s’est développée très progressivement
Le sens commun informel est l’essence de la cognition, Le sens commun informel est l’essence de la cognition, c’est donc sur lui qu’il faut chercher.
c’est donc sur lui qu’il faut chercher.
Placer le sens commun au cœur de la cognition, c’est Placer le sens commun au cœur de la cognition, c’est affirmer que la cognition ne fonctionne plus en
affirmer que la cognition ne fonctionne plus en référence à un monde préexistant (mais le crée).
référence à un monde préexistant (mais le crée).
Monde extérieur préexistant
La cognition porte sur lui Le sens commun est
un problème
Monde extérieur créé par la cognition
qui crée le sens commun (mais le monde n’existe pas)
ENACTION
Enaction Enaction Enaction Enaction Enaction Enaction Enaction Enaction
La cognition est un acte (aspect dynamique)La cognition est un acte (aspect dynamique) Elle crée le monde (compris) à chaque instantElle crée le monde (compris) à chaque instant
Par un feedPar un feed--back, ce monde créé vient imprégner back, ce monde créé vient imprégner l’acte cognitif
l’acte cognitif
La cognition et le monde deviennent indissociables et La cognition et le monde deviennent indissociables et leur couplage fait émerger la signification.
leur couplage fait émerger la signification.
leur couplage fait émerger la signification.
leur couplage fait émerger la signification.
Le système vivant est ‘auto poïétique’Le système vivant est ‘auto poïétique’
Abandon des notions de ‘réception’, ‘stockage’ et Abandon des notions de ‘réception’, ‘stockage’ et
‘traitement de l’information’.
‘traitement de l’information’.
L’information est construite, nonL’information est construite, non--référencielle (n’est référencielle (n’est pas dans une relation de correspondance avec un pas dans une relation de correspondance avec un élément prédéfini du monde), ‘co
élément prédéfini du monde), ‘co--dépendante (dépend dépendante (dépend à la fois de l’environnement et de l’organisation du
à la fois de l’environnement et de l’organisation du système)
système)
Cognition incarnée Cognition incarnée Cognition incarnée Cognition incarnée Cognition incarnée Cognition incarnée Cognition incarnée Cognition incarnée
La représentation n’est pas la bonne unité La représentation n’est pas la bonne unité d’abstraction (qui est d'ailleurs dangereuse) d’abstraction (qui est d'ailleurs dangereuse) Le monde est sa propre représentationLe monde est sa propre représentation
L’apprentissage est incrémentale (développement de L’apprentissage est incrémentale (développement de l’enfant, Piaget), le système neuronale ne s’est
l’enfant, Piaget), le système neuronale ne s’est développé qu’avec la possibilité de se mouvoir.
développé qu’avec la possibilité de se mouvoir.
(R. Brooks) (R. Brooks)
COG (MIT) COG (MIT) COG (MIT) COG (MIT) COG (MIT) COG (MIT) COG (MIT) COG (MIT)
Robot humanoïdeRobot humanoïde
HumanHuman--like intelligencelike intelligence Objectifs : Objectifs :
Face humaine Face humaine
Liberté de mouvement du tronc, tête, bras, Liberté de mouvement du tronc, tête, bras, jambes et colonne jambes et colonne Liberté de mouvement du tronc, tête, bras, Liberté de mouvement du tronc, tête, bras, jambes et colonne jambes et colonne
vertébrale.
vertébrale.
Vue (caméra répondant aux mouvements). Vue (caméra répondant aux mouvements).
Ouïe, touché, système vocal, mains. Ouïe, touché, système vocal, mains.
Apprentissage du lien capteurs/actionneursApprentissage du lien capteurs/actionneurs
Evaluation de l’energie disponible pour effectuer des mouvements. Evaluation de l’energie disponible pour effectuer des mouvements.
Intégration du fait que les gens possèdent un ‘mind’Intégration du fait que les gens possèdent un ‘mind’
Brooks
Darwin III Darwin III Darwin III Darwin III Darwin III Darwin III Darwin III Darwin III
Darwinisme neuronale Darwinisme neuronale
Darwin III reste néanmoins une simulation fort Darwin III reste néanmoins une simulation fort convaincante ; un de ses principaux atouts est convaincante ; un de ses principaux atouts est de se fonder sur une théorie descriptive du
de se fonder sur une théorie descriptive du de se fonder sur une théorie descriptive du de se fonder sur une théorie descriptive du système nerveux (ici, cortex sensori
système nerveux (ici, cortex sensori--moteur) et moteur) et de rester proche d'elle dans la modélisation.
de rester proche d'elle dans la modélisation.
Les résultats sont conformes aux prévisions, Les résultats sont conformes aux prévisions, ce qui est un grand mérite pour un système ce qui est un grand mérite pour un système d'une telle complexité, faisant intervenir une d'une telle complexité, faisant intervenir une grande quantité d'éléments.
grande quantité d'éléments.
IA forte : l’intelligence est IA forte : l’intelligence est IA forte : l’intelligence est IA forte : l’intelligence est IA forte : l’intelligence est IA forte : l’intelligence est IA forte : l’intelligence est IA forte : l’intelligence est
Dans le calcul 1956-1970
Dans la connaissance
Dans l’expérience
1970-1990
1990-…
Bibliographie Bibliographie Bibliographie Bibliographie Bibliographie Bibliographie Bibliographie Bibliographie
Invitation aux sciences cognitives, livre de Varela.Invitation aux sciences cognitives, livre de Varela.
John Searle, Conscience, inconscient et intentionnalité. A propos de la John Searle, Conscience, inconscient et intentionnalité. A propos de la redécouverte de l’esprit (Les recherches de Carnet Psy sur le net)
redécouverte de l’esprit (Les recherches de Carnet Psy sur le net)
Le nouveau paradigme des sciences cognitives. Article de Olro (sur le net)Le nouveau paradigme des sciences cognitives. Article de Olro (sur le net) Introduction au connexionnisme, cours de Claude Touzet (sur le net)Introduction au connexionnisme, cours de Claude Touzet (sur le net)
Intelligence artificielle et psychologie cognitiveIntelligence artificielle et psychologie cognitive, , Hervet Chaudet et Liliane Hervet Chaudet et Liliane Pellegrin,
Pellegrin, Dunod 1998.Dunod 1998.
Pellegrin,
Pellegrin, Dunod 1998.Dunod 1998.
Modélisation cognitive et résolution de problèmes,Modélisation cognitive et résolution de problèmes, Guy CaplatGuy Caplat, Presses , Presses polytechniques et Universitaires Romandes.
polytechniques et Universitaires Romandes.
The practical Requirements for Making a Conscious RobotThe practical Requirements for Making a Conscious Robot, D. C. Dennet. , D. C. Dennet.
Disponible sur
Disponible sur www.ecs.soton.ac.uk/~harnad/Papers/Py104/denett.rob.htmlwww.ecs.soton.ac.uk/~harnad/Papers/Py104/denett.rob.html (résume ‘la conscience expliqué’)
(résume ‘la conscience expliqué’)
Comment la matière devient conscienceComment la matière devient conscience, Gerald Edelman, Giulio Tononi. , Gerald Edelman, Giulio Tononi.
Editions Odile Jacob 2000.
Editions Odile Jacob 2000.
Le site Le site automates intelligents :automates intelligents : http://www.automatesintelligents.com/http://www.automatesintelligents.com/
Le site Le site vie artificielle :vie artificielle : http://www.vieartificielle.com/http://www.vieartificielle.com/
