Figures

Objet

Cette étude concerne la partie "Génération" d'un projet de système de communication homme-machine adaptatif, fondé sur des Réseaux à Propagation Guidée (1). Cette adaptation doit se manifester en cours de traitement par i) la structuration à long terme du réseau afin de constituer les représentations internes des événements produits, en relation avec leur perception simultanée et ii) la régulation à court terme des paramètres qui déterminent les caractéristiques de la génération.

Contenu

Le système de mémoire associative disposant de capacités d'apprentissage dynamique, nous étudions la mise en place d'une hiérarchie de représentations d'événements à produire. Nous avons développé une stratégie d'apprentissage par imitation comportant plusieurs phases. La première consiste en la génération aléatoire d'événements de bas niveau donnant lieu à la construction d'une représentation interne seulement s'ils correspondent à une perception connue (déjà mémorisée dans la partie "Perception" du système). Puis, du fait de l'homogénéité des représentations, les structures perceptives correspondant à une séquence d'événements "à imiter" sont ensuite utilisées en mode génération et sollicitent les générateurs d'événements de bas niveau grâce au mécanisme de rétro-facilitation (fig.1). L'activation de ces générateurs périphériques permet la création d'une représentation interne (chemin-mémoire) dans un module de génération plus central, selon les règles d'apprentissage mises en jeu dans un réseau à propagation guidée.

Une fois constituées les représentations d'événements à produire, leur activation par le mécanisme de rétro-facilitation peut alors être modulée (modification de rythme, d'intensité, de durée) pour s'adapter à l'environnement extérieur suivant des mécanismes inspirés du concept biologique de neuromodulation. Dans notre système, ceci se traduit par la modification des valeurs de paramètres dont l'effet sur les cellules correspond, en terme de rapport signal/bruit, aux modifications imposées par certains neuromodulateurs à leurs populations de neurones-cibles dans le système nerveux central (2).

Situation

Nous avons développé une simulation comportant deux modules de perception et deux modules de génération organisés hiérarchiquement, et soumis à une cellule de contrôle qui détermine les modes respectifs de fonctionnement des modules (apprentissage, propagation robuste, ...) par modification des paramètres des cellules. La modulation de la génération a plus spécifiquement été étudiée dans le but de modéliser certains syndrômes du comportement pathologique observés dans la maladie de Parkinson : répétitions, augmentation du débit et diminution de l'intensité (fig. 2).

Références

(1) D. Béroule : "Guided Propagation: Current State of Theory and Application" Neurocomputing, NATO ASI Serie, vol. F68 Ed. Fogelman, Soulié and Hérault, Springer Verlag Berlin Heidelberg, 1990.

(2) C. Nioche, J-P. Tassin et D. Béroule : "Vers une modélisation fonctionnelle de la neuromodulation par Réseaux à Propagation Guidée". Actes des 7èmes Journées Neurosciences et Sciences de l'Ingénieur, 1994.

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