Le séminaire iPAC du 12 Juin 2014 aura lieu dans l'Amphi du LORIA (Nancy) à 13h30.

Orateur: Alexandre PITTI, McF, Chaire d'Excellence CNRS-UCP, ETIS, Cergy.

Titre : Petits Mécanismes mais Grands Effets pour la Robotique Développementale et Bio-Inspirée

Transparents : au format PDF Partie 1, Partie 2,.

Résumé :
Je m'intéresse à découvrir dans ma recherche les mécanismes 'intelligents' dans le contrôle moteur, le développement cognitif et social chez l'enfant et les orgnanismes vivants pour concevoir des robots plus autonomes et adaptifs.

Dans la première partie de ma présentation, j'expliquerai pourquoi les concepts d' 'énaction' et les mathématiques des 'systèmes complexes' doivent être mis en avant pour le design de systèmes autonomes intelligents (un robot). L'énaction est le fait que le mouvement du corps, l'action, joue un rôle primordial pour structurer la perception et la cognition (le corps structure l'esprit). Les mathématiques des systèmes complexes quant à elles peuvent modéliser sa nature dynamique.
Je propose que les mécanismes qui donnent lieu à des processus émergents, tels que la synchronisation et l'auto-organisation sont essentiels pour modéliser le contrôle sensorimoteur et l'apprentissage neuronal dans des robots. Je déclinerai cette idée dans différents thèmes liés à la perception, la mémoire, le développement et la conception robotique.

Dans la deuxième partie de ma présentation, je présenterai trois mécanismes plus spécifiques pour modéliser des contrôleurs neuronaux dans des robots et qui sont la synchronisation spatio-temporelle dans les réseaux neuronaux, l'organisation fonctionelle (la topographie spatiale) et la neuromodulation (la détection de nouveauté).

D'abord, je montrerai comment l'organisation spatial topographique dans le colliculus supérieur peut être un mécanisme à la base des interactions sociales chez les nouveaux nés. Dans une simulation informatique 3D des déformations visco-élastiques du visage d'un nouveau-né et les informations des capteurs sensoriels tactiles qui en découlent, je montrerai comment l'organisation spatiale topographique du colliculus supérieur peut être à la base de l'alignement des signaux visuo-tactiles pour représenter son propre visage et faciliter la préference d'un visage humain à tout autre stimulus, ainsi que l'imitation néo-natale.

Ensuite, je présenterai un modèle du développement de l'hippocampe et comment les récepteurs cholinergiques (liés au neuromodulateur acétylcholine) agissent dans sa structuration fonctionnelle pour passer d'une mémoire associative à une mémoire de catégorisation de façon émergente.
Les récepteurs cholinergiques agissent comme des détecteurs de nouveauté qui optimisent le ratio entre plasticité et stabilité, à la limite du chaos, qui permettent d'apprendre rapidement de nouvelles mémoires tout en retenant les mémoires un peu plus vieilles.

Enfin, je montrerai comment des cartes associatives visuo-tactiles, audio-visuelles peuvent émerger de la coordination sensorimotrice basée sur l'apprentissage hebbien dans un robot. Ces cartes montrent des propriétés similaires aux neurones miroirs : de transposer une modalité par une autre, de simuler les intentions d'autrui, d'être robuste aux bruits des signaux extérieurs.

Vidéo 1ère partie de la conférence

Vidéo 2ème partie de la conférence