Vers un modèle biologiquement plausible de la sélection de l'action pour un robot mobile

Résumé : Cette thèse étudie les mécanismes de sélection de l’action et de choix de stratégie tels qu’ils apparaissent à travers des expériences animales et des enregistrements neurobiologiques. Nous proposons ensuite des modèles biologiquement plausibles de la sélection de l’action. L’objectif est de mieux comprendre le fonctionnement du cerveau chez les êtres vivants et de pouvoir en déduire des architectures de contrôle bio-inspirées, plus robustes et adaptées à l’environnement. Les modèles étudiés sont réalisés avec des réseaux de neurones artificiels, permettant de mod- éliser des régions cérébrales et ainsi pouvoir simuler le fonctionnement du cerveau, ce qui permet de tester nos hypothèses sur des robots et des agents virtuels. L’étude de la sélection de l’action pour des robots mobiles implique plusieurs approches. La sélection de l’action peut être étudiée du point de vue du choix entre plusieurs actions basiques, e.g. un choix binaire aller à gauche ou à droite. Ceci passe forcément par l’acquisition et la catégorisation d’instants et d’événements spéciaux, perçus ou effectués, qui représentent des contextes dans lesquels la perception change, le com- portement est modifié ou bien la sélection est réalisée. Ainsi, la thèse traite aussi de l’acquisition, la catégorisation et l’encodage de ces événements importants dans la sélection de l’action. Enfin, on s’intéressera à la sélection de l’action du point de vue de la sélection de stratégie. Les différents comportements peuvent être dirigés consciemment ou bien être des automatismes acquis avec l’habitude. Le but ici est d’explorer différentes approches pour que le robot puisse développer ces deux capacités, mais aussi d’étudier les interactions entre ces types de mécan- ismes dans la cadre de tâches de navigation. Les travaux de cette thèse se basent sur la modélisation du fonctionnement de différentes boucles hippocampo-cortico-basales impliquées dans des tâches de navigation, de sélection de l’action et de catégorisations multimodales. En particulier, nous avons un modèle de l’hippocampe permettant d’apprendre des associations spatio-temporelles et des conditionnements multimodaux entre des événements perceptifs. Il se base sur des associations sensorimotrices entre des cellules appelées cellules de lieu qui sont associées avec des actions pour définir des comportements co- hérents. Le modèle fait aussi intervenir des cellules de transition hippocampiques, permettant de faire des prédictions temporelles sur les événements futurs. Celles-ci permettent l’apprentissage de séquences spatio-temporelles, notamment du fait qu’elles représentent le substrat neuronal à l’apprentissage d’une carte cognitive, située elle au niveau du cortex préfrontal et/ou pariétal. Ce type de carte permet de planifier des chemins à suivre en fonction des motivations du robot, ce qui permet de rejoindre différents buts précédemment découverts dans l’environnement.
Type de document :
Thèse
Autre. Université de Cergy-Pontoise, 2015. Français
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Contributeur : Souheïl Hanoune <>
Soumis le : dimanche 13 décembre 2015 - 15:03:56
Dernière modification le : mardi 15 décembre 2015 - 01:00:58
Document(s) archivé(s) le : lundi 14 mars 2016 - 16:42:09

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  • HAL Id : tel-01242624, version 1

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Souheïl Hanoune. Vers un modèle biologiquement plausible de la sélection de l'action pour un robot mobile. Autre. Université de Cergy-Pontoise, 2015. Français. <tel-01242624>

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