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Modèles connexionnistes en cognition

1990
  • David Rumelhart
  • James McClelland
  • Geoffrey Hinton
Laboratoire de recherche axé sur les modèles connexionnistes en psychologie cognitive.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

Les modèles connexionnistes, également appelés traitement parallèle distribué (PDP) ou réseaux de neurones artificiels, représentent les processus cognitifs comme des interactions entre de nombreuses unités de traitement simples et interconnectées, appelées nœuds. La connaissance n'est pas stockée de manière explicite, mais distribuée dans les poids de connexion entre ces unités. L'apprentissage s'effectue par l'ajustement de ces poids, souvent via des algorithmes comme la rétropropagation, permettant la reconnaissance de formes et l'approximation de fonctions.

Les modèles connexionnistes ont été proposés comme une alternative aux modèles symboliques, inspirée du fonctionnement du cerveau. Un réseau typique est constitué de plusieurs couches de nœuds : une couche d’entrée, une ou plusieurs couches cachées et une couche de sortie. Chaque connexion entre les nœuds possède un poids numérique, qui peut être excitateur ou inhibiteur. Lorsqu’un motif est présenté à la couche d’entrée, l’activation se propage à travers le réseau, modulée par les poids et une fonction d’activation à chaque nœud, pour produire un motif à la couche de sortie.

La principale nouveauté réside dans le processus d'apprentissage. En apprentissage supervisé, la sortie du réseau est comparée à une sortie cible, et la différence (l'erreur) sert à modifier les poids des connexions dans l'ensemble du réseau. L'algorithme de rétropropagation est une méthode courante pour calculer efficacement ces ajustements de poids. Ce processus permet au réseau d'« apprendre » progressivement des correspondances complexes entre les entrées et les sorties sans être programmé avec des règles explicites. Cette approche excelle dans les tâches impliquant des données bruitées et la reconnaissance de formes, telles que la reconnaissance d'objets ou l'apprentissage du passé des verbes anglais, qui représentent un défi pour les systèmes purement symboliques.

UNESCO Nomenclature: 6105
Psychologie expérimentale

Taper

Système abstrait

Perturbation

Révolutionnaire

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • le modèle du perceptron par Frank Rosenblatt
  • Théorie de l'apprentissage hebbien (« les cellules qui s'activent ensemble se connectent ensemble »)
  • Les premières recherches en cybernétique de Norbert Wiener
  • le modèle neuronal de McCulloch-Pitts

Applications

  • traitement automatique du langage naturel (par exemple, traduction, analyse des sentiments)
  • vision par ordinateur et reconnaissance d'images
  • systèmes de reconnaissance vocale
  • architectures d'apprentissage profond
  • modélisation des troubles neurologiques

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

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En lien avec : connexionnisme, réseaux neuronaux, traitement parallèle distribué, PDP, rétropropagation, apprentissage automatique, modélisation cognitive, intelligence artificielle, nœuds, poids.

Contexte historique

1950
1990
1990
1941
1986
1990
2000

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

Inventions, innovations et principes techniques connexes

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