Cerveau bayésien - Approche méthodologique Bayesienne - Web

Le cerveau bayésien - Le blog d’Automates Intelligents - Blog LeMonde.fr:


Intéressant ce parallèle entre le traitement probabiliste des informations visant à minimiser l'erreur de perception dans le cerveau et une approche différente de la méthode scientifique

"Le cerveau bayésien est conçu comme une machine probabiliste qui fait constamment des prédictions sur le monde et les actualise en fonction de ce qu’il perçoit.
En 1983, le chercheur canadien Geoffrey Hinton avait suggéré que le cerveau prenait des décisions basées sur les incertitudes du monde extérieur. Ultérieurement d’autres chercheurs avaient envisagé la possibilité que le cerveau puisse représenter ses connaissances sur le monde en terme de probabilités. Une distance dans l’espace, ainsi, ne serait pas estimée par un nombre unique mais par une série de valeurs dont certaines apparaissent plus probables que les autres. L’expérimentation, c’est-à-dire les nouveaux messages reçus des sens, obligerait à modifier (actualiser) ces valeurs en temps réel. On emploie le terme de cerveau bayésien parce que Thomas Bayes avait réalisé une méthode permettant de calculer comment évolue la probabilité d’un évènement au reçu de nouvelles informations le concernant.
Le fait que le cerveau fasse en permanence des prédictions sur le mode bayésien concernant aussi bien les évènements extérieurs que les modifications de ses propres états internes n’est plus discuté aujourd’hui. Mais cela n’explique pas pourquoi le cerveau fonctionne de cette façon, ceci avec semble-t-il une très grande uniformité quelles que soient les zones cérébrales concernées. Pour expliquer cette convergence, Friston a repris l’hypothèse du cerveau bayésien en l’appliquant non seulement à la perception mais à toutes les autres fonctions du cerveau. Il montre que tout ce que fait le cerveau est conçu pour minimiser l’erreur de perception (assimilée au concept d’ « énergie libre » pour des raisons que nous ne développerons pas ici, découlant de la modélisation sur les réseaux de neurones formels). Le corps considéré comme une machine thermodynamique obligée pour survivre d’économiser son énergie a en effet intérêt à minimiser l’erreur de perception afin de réduire le nombre d’opérations nécessaires à l’affinement des messages reçus des sens et minimiser par ailleurs l’effet de surprise, toujours coûteux, lorsque l’erreur de perception est élevée. « Tout ce qui peut changer et s’adapter dans le cerveau le fera pour réduire l’erreur de perception, depuis la décharge du neurone individuel, le câblage entre ces neurones, les mouvements des yeux et les choix de la vie quotidienne ».
L’incitation à la plasticité cérébrale, grâce à laquelle le cerveau modifie ses câblages en fonction de l’expérience, en découle. Il s’agit du mécanisme de base permettant la mémorisation et l’apprentissage."

Quel rapport avec les sciences ?

"Dans l'approche probabiliste Bayésienne (en l’honneur du mathématicien et statisticien britannique du 18e siècle Thomas Bayes) la « vérité » ou « plausibilité » d’une hypothèse est fonction du nombre de preuves qui jouent en sa faveur. Il ne s’agit pas nécessairement de preuves expérimentales déjà obtenues en fonction de l’état actuel des instruments, mais de probabilités de preuves, preuves susceptibles d’être obtenues dans un avenir pas trop éloigné. Le chercheur en ce cas ne cherche pas la falsifiabilité mais la plausibilité d’une hypothèse, en accumulant le plus de preuves ou probabilités de preuves en sa faveur. Plus l’hypothèse est prouvée, plus elle sera considérée comme plausible. Mais elle ne sera pas rejetée si un certain nombre d’expériences la contredisent. On pourrait dire, en forçant un peu les termes, qu’une hypothèse devient crédible dès lors qu’elle repose sur plus de 50% de preuves favorables. Pour choisir entre des théories rivales, c’est la théorie qui présente le plus fort pourcentage de résultats favorables actuels, ou la plus forte probabilité de résultats favorables futures, qui devra être élue. Il faudra donc faire un véritable pari sur elle !"


Quel rapport avec le web ?

Internet actu évoque aujourd'hui le web comme un méta-ordinateur unique dont le mode de fonctionnement ressemblerait à celui du cerveau humain...dans cet état d'esprit, pourrait-on dire par exemple que la version bêta permanente est un pari probabiliste de cette nature ?

MAJ du 19 avril 2016

Le principe de la mécanique quantique appliquée au développement des ordinateurs quantiques semble assez proche des processus probabilistes bayésiens ?


Mécanique quantique




Ordinateur quantique 

"Un calculateur quantique ou ordinateur quantique utilise les propriétés quantiques de la matière, telle la superposition et l'intrication afin d'effectuer des opérations sur des données. A la différence d'un ordinateur classique basé sur des transistors qui travaillent sur des données binaires (codées sur des bits valant 0 ou 1), le calculateur quantique travaille sur des qubits dont l'état quantique peut posséder plusieurs valeurs" https://fr.wikipedia.org/wiki/Calculateur_quantique


Développements

US



Europe :  http://www.lesechos.fr/tech-medias/hightech/021832443211-thierry-breton-nous-travaillons-deja-sur-lordinateur-quantique-1213225.php


Encore une bonne raison de travailler à comprendre les processus à l'oeuvre via le Poïetic Generator   #éthique





A lire en parallèle :
- http://www.automatesintelligents.com/biblionet/2005/sept/hawkins.html

Commentaires

DDduNord a dit…
Depuis la découverte historique du centre du langage dans le cerveau il y a un siècle et demi dans la partie gauche du cortex, les différences fonctionnelles entre les hémisphères gauche et droit sont bien connues. Le langage est principalement géré par l’hémisphère gauche, alors que la reconnaissance spatiale est plus spécifiquement le rôle de la partie droite du cerveau. Une nouvelle étude vient souligner les différences en termes de structure entre ces deux parties du cerveau. En effet, les synapses ne sont pas les mêmes de part et d’autre de notre tête, un phénomène encore méconnu.
Source :
http://www.unisciences.com/biologie/news/cerveau_hemisphere.php?id=398