Cognition Artificielle
Du Réflexe ... à ... la Réflexion
Alain GRUMBACH
(Addison Wesley France)
International Thomson France
1994
Mots clés :
Intelligence Artificielle, Science Cognitive, Niveaux d'organisation, Concept, Symbole, Emergence, Représentations symboliques, Réseaux neuromimétiques, Ancrage des symboles
Keywords :
Artificial Intelligence, Cognitive Science, Levels of organization, Concept, Symbol, Emergence,
Symbolic representations, Neural nets, Symbol grounding
Le but unique de la Science
est l'honneur de l'esprit humain. [Jacobi]
Table des matières
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0 Prologue : A la recherche ...
0.1 Du côté du décor
0.2 Du côté de la distribution ... exemples de Réflex...
0.3 Du côté du scénario
0.4 Du côté de la mise en scène
Acte 1 : Décor
1.1 Cadre scientifique
1.1.1 Science de la Cognition
1.1.2 La Cognition Artificielle
1.1.3 La Cognition Artificielle, une Science de la Cognition
1.1.4 Limites de la Cognition Artificielle
1.1.5 Epistémologie de la Cognition Artificielle
1.1.6 Scientificité, validité d'une théorie de Cognition Artificielle
1.2 Hypothèses de travail
1.2.1 Position de l'observé
1.2.2 Cadre conceptuel
1.2.3 Paradigme de traitement de l'information
1.2.4 Le substrat
1.2.5 Critère de satisfaction
1.3 Démarche
1.3.1 Progression en largeur
1.3.2 Approche empirique
1.3.3 Différentes échelles temporelles : micro, onto, phylo -genèse
1.4 Synthèse
Acte 2 Observations, Théories, Modèles d'acquisition de compétence
2.1 Exemples de problèmes
2.1.1 Exemple 1 : jeu de Nim
2.1.2 Exemple 2 : apprentissage de l'utilisation d'un équipement
2.1.3 Exemple 3 : billard
2.1.4 Exemple 4 : cartes et chèques
2.1.5 Exemple 5 : apprentissage du tennis
2.1.6 Exemple 6 : sensation esthétique
2.1.7 Compétences explicites / implicites
2.2 Observations
2.2.1 Exemple : apprentissage d'un jeu de Nim
2.2.1.1 Situation expérimentale
2.2.1.2 Observations
2.2.1.3 Modèles
2.2.2 Exemple : apprentissage de l'utilisation d'un dispositif
2.2.2.1 Observations
2.2.2.2 Comparaison modes d'emploi V1 / V2
2.2.2.2.1 Résolution de problème
2.2.2.2.2 Acquisition de connaissances
2.2.2.3 Modèle
2.2.2.3.1 Vocabulaire
2.2.2.3.2 Compétence préexistante
2.2.2.3.3 Modélisation du processus de résolution de problème
2.2.2.3.3.1 Cas individuels
2.2.2.3.3.2 Résolution complète
2.2.2.3.4 Modélisation du processus d'apprentissage
2.2.2.4 Synthèse
2.3 Théories de l'apprentissage
2.3.1 Behaviorisme
2.3.1.1 Pavlov
2.3.1.2 Skinner
2.3.1.3 Hull
2.3.1.4 Harlow
2.3.2 Evolution vers les modèles cognitifs, les théories médiationnelles
2.3.2.1 Tolman
2.3.2.2 Richard
2.4 Modèles en Intelligence Artificielle
2.4.1 Approche généraliste
2.4.2 Approche spécifiste
2.4.2.1 Apprentissage par l'action
2.4.2.2 Apprentissage de concepts : les arches de Winston
2.4.2.3 Apprentissage de règles
2.4.2.3.1 Le poker de Waterman
2.4.2.3.2 Lex de Mitchell, Utgoff et Banerji
2.4.3 Renouveau de l'approche généraliste
2.4.3.1 Machin de C. de Sainte Marie
2.4.3.2 Mage de Biondi, Cavarero et Collard
2.4.3.3 Eurisko de D. Lenat
2.4.3.4 Treuil, Akama et Ichikawa
2.4.3.5 Approche "World Modeler"
Acte 3 : Niveaux d'organisation
3.1 Structuration en niveaux
3.1.1 Exemples
3.1.1.1 Entités faisant l'objet d'une décomposition en niveaux
3.1.1.2 Types de décomposition en niveaux
3.1.1.3 Les niveaux proprement dits
3.1.2 Notions caractéristiques
3.1.2.1 Précaution épistémologique
3.1.2.2 Notions de base sous-jacentes à celle de niveau d'organisation
3.1.3 Synthèse
3.1.4 Formalisation en théorie des catégories
3.1.5 Notion d'émergence
3.1.5.1 Exemples
3.1.5.1.1 Image
3.1.5.1.2 Pont de fourmis
3.1.5.1.3 Evolution économique
3.1.5.2 Caractérisation de l'émergence
3.1.5.3 Traits communs
3.1.5.4 Traits différentiels
3.1.6 Deux niveaux
3.2 Problème de mise en relation de niveaux d'organisation
3.2.1 La question
3.2.2 Limites de cette étude
3.2.3 Formalisation
3.2.4 Modes de représentation : du local au distribué
3.2.4.1 Représentation symbolique
3.2.4.2 Représentation associative
3.2.4.3 Représentation semi-distribuée
3.2.4.4 Représentation (totalement) distribuée
3.2.5 Discussion
Acte : 4 Du réflexe ...
4.1 Modèles connexionnistes, historique
4.2 Architectures fondamentales
4.2.1 Structure d'un réseau connexionniste
4.2.1.1 Une unité
4.2.1.2 Un réseau complet
4.2.2 Réseaux à couches
4.2.2.1 Réseaux à deux couches d'unités
4.2.2.2 Réseaux à plusieurs couches d'unités
4.2.2.3 Exemple d'application des réseaux à couches
4.2.3 Réseaux à attracteurs
4.2.3.1 Description générale
4.2.3.2 Réseaux de Hopfield
4.3 Apprentissage d'un réseau connexionniste
4.3.1 Principe de Heb
4.3.2 Apprentissage des réseaux associatifs linéaires
4.4 Modèles connexionnistes de compétences cognitives
4.4.1 Coordination sensori-motrice
4.4.1.1 Objectif
4.4.1.2 Modèle
4.4.2 Compétence en catégorisation : Gluck et Bower 1988
4.4.2.1 Comparaison théorique entre modèle de Rescorla-Wagner et modèle connexionniste
4.4.2.1.1 Modèle de Rescorla-Wagner
4.4.2.1.2 Modèle connexionniste
4.4.2.2 Comparaison comportement humain / modèle RW-RA
4.4.2.2.1 Expérience
4.4.2.2.2 Réseau associatif
4.4.2.2.3 Résultats
4.4.2.2.4 Interprétation
4.4.2.3 Discussion relative au modèle de Gluck et Bower
4.4.3 Ouvertures : des unités vers les concepts et symboles
4.4.3.1 Débat Smolensky - Fodor et Pylyshyn
4.4.3.2 IA et Psychanalyse : le modèle Freudien
Acte 5 : ... à la réflexion
5.1 Notion de concept
5.1.1 Qu'est ce qu'un concept ?
5.1.2 Point de vue traditionnel
5.1.2.1 Points de vue en extension, en intension
5.1.2.2 Point de vue sémiotique
5.1.3 Formalisation
5.1.3.1 Notion de Treillis de Galois
5.1.3.1.1 Notion de Treillis
5.1.3.1.2 Notion de fermeture
5.1.3.1.3 Notion de Treillis de Galois
5.1.3.1.4 Application à deux ensembles liés par une relation
5.1.3.2 Définition formelle d'un concept
5.1.4 Point de vue adopté
5.1.4.1 Notion de concept
5.1.4.2 Formation des concepts
5.2 Notion de symbole
5.2.1 Le Symbole sous moult apparences
5.2.2 Ontogenèse du symbole naturel
5.2.2.1 Enfance du symbole, du langage
5.2.2.2 Le symbole chez l'animal
5.2.3 Synthèse
5.2.4 Phylogenèse du symbole artificiel
5.2.4.1 Mathématiques
5.2.4.2. Informatique
5.2.4.3. Intelligence Artificielle - stade 1
5.2.4.4. Intelligence Artificielle - stade 2
5.2.5 Point de vue proposé
5.2.5.1 Différents modes d'activation d'un concept
5.2.5.2 Formation du concept, du symbole
5.2.5.3 Extrapolations
5.2.6 Retour au symbole psychanalytique
Acte 6 : Du réflexe ... à la réflexion
6.1 Problématique
6.2 Esquisse d'architecture
6.2.1 Fonctionalités de base
6.2.2 Démarche de conception d'architecture
6.2.3 Architectures connexionnistes
6.2.3.1 Modèles existants
6.2.3.1.1 Modèles atemporels
6.2.3.1.1 Modèles intégrant une dimension temporelle
6.2.3.2 Esquisse d'architecture
Acte 7 : Cogni-Fiction
7.1 Représentation
7.2 Mémoire à court terme et parole
7.3 Réflexivité, Conscient, Inconscient
7.4 A propos de Phylogenèse
7.5 Scénario d'évolution vers un comportement intelligent
7.5.1 Stade 1 : système vide
7.7.2 Stade 2 : système inerte
7.7.3 Stade 3 : système doté de capteurs, acteurs, liens physiques
7.7.4 Stade 4 : système bâti sur un substrat souple
7.7.5 Stade 5 : système doté de capacités d'auto-observation et
d'auto-stimulation externes
7.7.6 Stade 6 : système doté de capacités d'auto-observation et
d'auto-stimulation internes
7.7.7 Stade 7 : système doté de capacités d'auto-observation et
d'auto-stimulation des mécanismes de base internes
00. EPILOGUE
My brain that's my second favorite organ. [Woody Allen]

Dernière remise à jour le 16 Juillet 1997
Alain Grumbach (grumbach@inf.enst.fr)