Thèse

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Résumé du projet de thèse: La métacognition reflète la capacité d'évaluer et de contrôler ses propres états mentaux, et de former des jugements de confiance précis sur ce que l’on sait ou ce que l’on perçoit.
Ces dernières années ont vu apparaître des outils théoriques et statistiques sophistiqués permettant de mieux comprendre comment émerge le sentiment de confiance suite à une décision, que celle-ci concerne une tâche mnésique ou perceptuelle (Mazancieux et al., in press). On sait ainsi comment l’on gagne en confiance après une décision correcte, et comment l’on est capable de détecter nos propres erreurs. La grande majorité des études ayant caractérisé les jugements de confiance sont basées sur des tâches simples, impliquant la présentation d’un stimulus visuel à propos duquel des participant.e.s doivent faire un choix forcé entre deux alternatives. Par exemple, un nuage de points est présenté et les participant.e.s doivent rapporter si ces points bougent vers la droite ou la gauche (Rahnev et al., 2020). Bien qu’adéquates pour définir les bases cognitives donnant lieu au sentiment de confiance, ces tâches simplifiées à l’extrême demeurent éloignées des décisions que l’on est amené à prendre en condition écologique. Notamment, la grande majorité des études en méta-perception et en méta-mémoire se concentrent sur la modalité visuelle, même si l’on sait que nos percepts et nos souvenirs sont éminemment multisensoriels (Faivre et al., 2017). Quelques études récentes ont commencé à caractériser les liens entre l’intégration multisensorielle et la métacognition, notamment en comparant les performances métacognitives à travers les sens (Faivre et al., 2018), dans des conditions unimodales et bimodales (Arbuzova et al., 2020 ; Charles et al., 2020), et en évaluant notre capacité à former des jugements de confiance sur des illusions audiovisuelles de type McGurk (Kimmet et al., 2023 ; Meijer et al., 2023). Il semble émerger de cette littérature que la confiance obéit à des règle supramodales, impliquant des processus Bayesiens d’intégration (Deroy & Noppeney, 2016). La littérature fait cependant l’impasse sur un aspect critique de la décision qui est notre capacité à former des jugements de confiance précis concernant la présence ou l’absence d’un percept ou d’un souvenir (Mazor & Fleming, 2020). Ainsi, nous ne connaissons pas à ce jour les règles qui gouvernent les processus misen place pour évaluer la probabilité qu’un objet mental multisensoriel soit présent dans l’environnement sensoriel (e.g., un moustique dans une pièce) ou dans notre mémoire (e.g., le souvenir d’un concert). S’il apparaît évident qu’un tel jugement de confiance puisse se baser sur plusieurs canaux sensoriels simultanément (e.g l’image et le son que le moustique émet ; la vue de la scène et de la musique jouée), les règles précisent mises en jeu et notamment leur accord avec le cadre de l’inférence Bayesienne restent à ce jour inconnues. Une meilleure caractérisation de ces règles permettra de mieux comprendre comment des agents évaluent leur confiance dans des situations à haute valeur écologique. Par ailleurs, récolter la confiance en la détection d’objets mentaux multisensoriels permettra de mieux caractériser différents types de faux percepts (avoir l’impression d’entendre un moustique si j’en vois un) ou de faux souvenirs (entendre la voix d’un proche si je me remémore son visage).
La thèse consistera à développer un paradigme expérimental dans lequel des volontaires sains devront détecter la présence de stimuli audiovisuels dont chaque modalité est présentée au seuil de détection, puis rapporter la confiance avec laquelle ils/elles pensent avoir détecté chaque modalité correctement. Ce paradigme impliquera de développer de nouvelles échelles de confiance bi-dimensionnelles (une dimension pour chaque modalité sensorielle). Une version ultérieure de la tâche sera développée en condition mnésique, de sorte à ce que les participants encodent dans un premier temps une liste de stimuli bimodaux, puis rapportent dans un second temps la confiance avec laquelle ils/elles pensent pouvoir rappeler correctement chaque dimension encodée (Tatz et al., 2021 ; Duarte et al., 2022). Dans les deux cas, les jugements de détection et de confiance seront analysés via des modèles généralisés linéaires mixtes. Des mesures stéréo-électroencéphalographiques seront ajoutées dans un deuxième temps via une collaboration avec l’unité d’exploration de l’épilepsie au CHU de Grenoble pour évaluer les corrélats corticaux de la confiance multisensorielle. Nous évaluerons ainsi l’existence de corrélats neuraux de la détection de percepts et de souvenirs qui généralisent à travers les sens (Sanchez et al., 2020).

Encadrants

Direction de thèse : Nathan FAIVRE - nathan.faivreuniv-grenoble-alpes.fr (nathan[dot]faivre[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr)

Co-encadrant : Louise GOUPIL - louise.goupiluniv-grenoble-alpes.fr (louise[dot]goupil[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr)

Mots-clés de la thèse : conscience, intégration multisensorielle, métacognition

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La question de la forme et de la fonction du langage intérieur, qu’on nomme aussi voix dans la tête, pensée verbale ou endophasie, fait l’objet de débats théoriques. Certaines variations de forme observées s’expliquent par les fonctions que revêt l’endophasie. Certains chercheurs avancent l’hypothèse que la forme sonore (i.e. sensorielle) de l’endophasie nous permettrait de prendre conscience de nos pensées, de nous focaliser sur elles et de contrôler nos processus cognitifs. L’endophasie, sous forme auditive, étayerait donc la cognition et la métacognition.
Toutefois, des données récentes remettent en cause les fonctions cognitives et métacognitives de la voix intérieure. En effet, une partie non négligeable de la population typique (2 à 6%) rapporte se parler intérieurement sans aucune sensation, ni sonore, ni visuelle, ni articulatoire. Ces personnes n’auraient pas la possibilité d’évoquer mentalement un son ou un geste de parole, alors que leurs cognition et métacognition sont fonctionnelles. Ce mode de fonctionnement cognitif, qui semble s’appuyer sur des représentations mentales amodales, n’a été décrit que très récemment (2015). On le nomme l’aphantasie auditive verbale et il n’existe aucun test permettant de l’objectiver chez un individu.
S’il s’avère que l’aphantasie auditive verbale correspond bien à une absence de corrélats auditifs de l’endophasie, alors les théories de la cognition incarnée qui reposent sur des simulations sensorielles internes, doivent être revisitées. L'objectif de ce projet de thèse est (1) de fournir des moyens de mesurer objectivement l'imagerie auditive verbale et d’attester de son absence (aphantasie) et (2) de décrire les stratégies mentales utilisées dans l’aphantasie auditive verbale lors d'opérations cognitives et métacognitives qui, dans la population typique, requièrent le langage intérieur sous forme sonore.

Encadrants :
Hélène LOEVENBRUCK helene.loevenbruckuniv-grenoble-alpes.fr (helene[dot]loevenbruck[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr)
Alan CHAUVIN alan.chauvinuniv-grenoble-alpes.fr (alan[dot]chauvin[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr) (Co-encadrant) 

Mots clés : Aphantasie, Parole intérieure, Imagerie auditive, Endophasie, Imagerie mentale

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Dans quelle mesure nos connaissances sur l’environnement influencent-elles la façon dont nous le voyons ? Les modèles actuels du fonctionnement cognitif considèrent la perception comme un processus proactif, déterminée non seulement par les caractéristiques des entrées sensorielles, mais aussi en grande partie par les connaissances et les attentes que nous avons à leur égard. Cependant, la manière dont ces attentes façonnent la perception et l’expérience subjective des stimuli visuels reste méconnue. Ce projet de thèse vise à répondre à cette question en évaluant de façon exhaustive la façon dont nos connaissances sur l’environnement visuel influencent la perception de scènes et d’objets. Ces travaux seront menés avec une approche pluridisciplinaire impliquant des mesures psychophysiques, électrophysiologiques (EEG) et oculométriques. Un premier objectif sera d’évaluer dans quelle mesure les attentes affectent qualitativement la perception visuelle (comment nous voyons ou même ce que nous voyons) et comment cela peut être modulé en fonction de différentes contraintes (e.g., le temps de traitement, bruit). Le second objectif sera de préciser les corrélats neuronaux de ces effets, ainsi que leurs conséquences fonctionnelles pendant la visualisation de scènes. Dans l’ensemble, ces travaux permettront de préciser les modèles proactifs de la perception visuelle et de mieux comprendre ce qui détermine l’expérience subjective des stimuli visuels attendus ou inattendus.

Encadrants :
Carole PEYRIN carole.peyrinuniv-grenoble-alpes.fr (carole[dot]peyrin[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr)
Louise KAUFFMANN louise.kauffmanngmail.com (louise[dot]kauffmann[at]gmail[dot]com) (Co-encadrant)

Mots-clés : perception visuelle, oculométrie, psychophysique, EEG, codage prédictif

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Notre système visuel est particulièrement efficace pour reconnaître une scène en un rapide coup d’œil. Pour parvenir à cette reconnaissance ultra-rapide, le système visuel humain s’appuie sur une représentation éparse et globale de la scène visuelle, qu’on appelle le gist. L’extraction rapide du gist d’une scène permettrait aussi de faire des prédictions sur les objets de la scène, facilitant ainsi leur perception. Cependant, ce positionnement théorique repose sur des études qui présentent très rapidement les scènes et où une seule fixation oculaire est alors possible. Or, la perception visuelle est un phénomène dynamique qui alterne entre fixations oculaires sur un objet d’intérêt et saccades vers la périphérie pour fixer de nouveaux objets d’intérêt. Pour être rapide et efficace lorsque nous scannons notre environnement visuel, nous postulons que le système visuel humain utiliserait également des prédictions issues du gist.
L’objectif de ce projet de thèse est de caractériser comment les prédictions basées sur nos connaissances de l’environnement visuel peuvent orienter les fixations oculaires à venir en vision périphérique et ce, à travers le développement de nouveaux paradigmes expérimentaux qui impliqueront des mesures des mouvements des yeux. Pour poursuivre cet objectif de recherche, nous avons identifié trois opérations de recherche. L’Opération 1 vise à étudier comment les prédictions issues du contexte (gist) d’une scène influencent l’orientation du regard en vision périphérique lorsque le traitement visuel se doit d’être rapide. L’Opération 2 concerne l’exploration libre et plus naturelle de scènes et vise à étudier comment les prédictions qui peuvent être générées lors d’une fixation oculaire influencent la fixation oculaire suivante. L’Opération 3 vise à étudier comment les modifications en temps réel des connaissances sur une scène (et donc les prédictions qui en découlent) influencent l’exploration de scènes. Pour chaque opération, nous mènerons plusieurs études comportementales où nous mesurerons les mouvements oculaires (durée des fixations oculaires, latence/durée et amplitude des saccades, etc.) à l’aide d’un oculomètre Eyelink 1000 (SR Research).
Ce projet repose sur la collaboration entre Carole Peyrin (DR2 CNRS au LPNC) et Nathalie Guyader (MCF au GIPSA-lab). Il contribuera d’une part à améliorer les modèles cognitifs de perception visuelle développés par le LPNC, et d’autre part les modèles du traitement de l’information visuelle et des mouvements oculaires développés par le GIPSA-lab.

Encadrement :
Carole PEYRIN, DR CNRS au LPNC carole.peyrinuniv-grenoble-alpes.fr (carole[dot]peyrin[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr)
Nathalie GUYADER, MCF UGA au GIPSA-Lab nathalie.guyadergipsa-lab.grenoble-inp.fr (nathalie[dot]guyader[at]gipsa-lab[dot]grenoble-inp[dot]fr)

Mot-clés : Mouvements oculaires, reconnaissance visuelle, mécanisme prédictifs

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Résumé du projet de thèse: Le projet actuel vise à développer une méthode qui peut stimuler différentes régions du cerveau selon comportemental ou physiologique observable. Le but ultime sera de développer une méthode en boucle fermée. Les méthodes en boucle fermée sont basées sur la détection d'une signature spécifique dans l'EEG (ou d'autres ou mesures comportementales), le calcul rapide d'un indicateur fiable de la signature et la déclenchement d'un événement qui pourrait être une impulsion TMS ou une stimulation visuelle modifiée.
Nous évaluons la robustesse et la rapidité de telles méthodes et développons de nouvellesdes indicateurs d'excitabilité locale et distale qui seront simples, robustes et calculables à court terme retards. La deuxième étape consistera à développer un marqueur sélectionné par modèle qui peut déclencher un événement pour un modèle spécifique de neurostimulation, ou une perturbation spécifique de l'affichage du stimulus visuel. Chaque étape sera validée hors ligne dans un premier temps, puis chaque indicateur (déclencheur) sera estimé et calculé en ligne.

Encadrants :
- Directeur de thèse : Alan CHAUVIN - alan.chauvinuniv-grenoble-alpes.fr (alan[dot]chauvin[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr)
- Co-encadrant : Ronald PHLYPO - ronald.phlypogipsa-lab.grenoble-inp.fr (ronald[dot]phlypo[at]gipsa-lab[dot]grenoble-inp[dot]fr)

Mots-clés : TMS robotisé, Closed-loop EEG, Prise de décision perceptive visuelle

CNU de thèse : 16 - Psychologie et Ergonomie

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Résumé du projet de thèse: De récentes études ont rapporté que lors d’une situation à risque génératrice de stress, les systèmes d’évacuation d’urgence des bâtiments, notamment l’éclairage de sécurité, ne sont pas toujours aisément perçus et suivis par les évacuants. Or, les enjeux humains d’une évacuation bien guidée et réussie sont considérables.
À l’heure actuelle, ces travaux (1) ne considèrent pas les populations présentant des handicaps variés (moteur, sensoriels, mentaux) ou d’âge extrême (enfants ou personnes âgées dépendantes (2) testent essentiellement l’affordance visuelle (3) ne mesurent et ne modélisent pas l’effet du stress psychologique lié à l’évacuation sur la détection, la compréhension et l’application d’une consigne d’évacuation délivrée par un panneau ou un luminaire d’éclairage de sécurité (4) n’explicitent pas les mécanismes neurocognitifs mis en jeu lors du choix d’un chemin d’évacuation d’urgence et ne quantifient pas l’effet des caractéristiques de la signalétique d’évacuation sur le traitement cérébral de l’information.
Ce projet de thèse CIFRE s’inscrit dans la volonté d’un fabricant d’éclairage de sécurité leader du marché de poursuivre des recherches visant à améliorer l’affordance des luminaires d’évacuation dans l’objectif d’en augmenter l’efficacité. Les travaux devront permettre de mieux comprendre et préciser les mécanismes psychophysiques, comportementaux et neurophysiologiques qui déterminent la détection, la compréhension et l’application d’une consigne d’évacuation fournie par un luminaire d’éclairage de sécurité.
Dans un premier temps, notre recherche portera sur les caractéristiques des luminaires d’éclairage de sécurité les plus impactant du point de vue de la perception sensorielle, c’est-à-dire celles qui activent le plus significativement les mécanismes de la vision centrale et périphérique. Ainsi, ces données nous permettront de déterminer les caractéristiques qui orientent le plus efficacement le focus attentionnel des évacuants vers les signaux d'évacuation. Notre travail, dans un second temps, sera d’étudier l’effet du stress psychologique sur la perception des caractéristiques, afin de considérer les modifications de perception sensorielle engendrées par le stress associé à une situation d’urgence (e.g., incendie, alerte attentats). Mais aussi de hiérarchiser l’importance des stimuli en fonction des mécanismes de perception, notamment visuelle au niveau de la rétine et des voies centrales, ce qui permettra également de dégager des axes d’amélioration potentiels pour des populations particulières (e.g., personnes atteintes de DMLA qui perdent la vision centrale, personnes atteintes de glaucome chronique qui perdent la vision périphérique, daltoniens, personnes avec hémianopsie latérale). L’identification des paramètres psychophysiques importants sera complétée par une expérience de neuroimagerie fonctionnelle qui aidera à comprendre les mécanismes mis en jeu lors de la détection, de la compréhension et de l’application des consignes en fonction des paramètres identifiés et de développer des modèles théoriques de cognition.
D’un point de vue fondamental, l’ensemble de ces observations permettra de déterminer la nature du couplage perception-action lors d’une tâche d’évacuation, et d’établir des modèles neurocognitifs explicatifs, notamment le rôle des différentes voies centrales de la vision impliquées (voie rétino-géniculo-striée vs voie rétino-sous corticale) et l’influence des amygdales cérébrales. À terme, ces résultats permettront de proposer des recommandations pour la conception des luminaires d’éclairage d’évacuation et de promouvoir une modification des normes actuelles de conception de l’éclairage de sécurité pour une meilleure prise en compte du facteur humain.

Encadrants :
- Directeur de thèse : Martial MERMILLOD - martial.mermilloduniv-grenoble-alpes.fr (martial[dot]mermillod[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr)
- Codirecteur : Sébastien POINT - 0381666738 - sebastien.pointcnrs.fr (sebastien[dot]point[at]cnrs[dot]fr)
- Co-encadrant : LAURIE MONDILLON - 473406107 - Laurie.MONDILLONuca.fr (Laurie[dot]MONDILLON[at]uca[dot]fr)
- Co-encadrant : Pierre-Olivier DEFAY - Pierre-OlivierDefayEaton.com (Pierre-OlivierDefay[at]Eaton[dot]com)

Mots-clés : Eclairage de sécurité, Issues de secours, Vision et attention, Mécanismes de la peur, Affordances

CNU de thèse : 69 - Neurosciences

• En savoir plus sur Thèse en cours Sarah KHAZAZ

Résumé du projet de thèse: La métacognition est la capacité introspective d'évaluer ses propres états mentaux, et de former des jugements de confiance sur ce que l’on sait ou ce que l’on perçoit. Les troubles métacognitifs sont décrits dans de nombreuses maladies psychiatriques dont la schizophrénie, et ont un rôle supposé dans l’émergence des idées délirantes, du repli social et du handicap psychique. Ces troubles métacognitifs ont été décrits dans la littérature clinique principalement via des tests subjectifs et des questionnaires neuropsychologiques, ou des mesures expérimentales ne prenant pas en compte les autres déficits cognitifs des patients comme les troubles mnésiques ou exécutifs. Ainsi, il n’est pas clair si les déficits observés au niveau métacognitif sont spécifiques, ou simplement hérités d’autres déficits cognitifs sous-jacent. Récemment, nous avons évalué les performances métacognitives en demandant à des personnes souffrant de schizophrénie ou de trouble schizoaffectif et à des volontaires sains d'effectuer une tâche de discrimination visuelle et de faire ensuite état de leur confiance en leurs performances (Faivre et al., 2020). La performance métacognitive a été définie comme l'adéquation entre la performance de discrimination visuelle et la confiance. Des analyses bayésiennes ont révélé des performances métacognitives équivalentes dans les deux groupes malgré une association plus faible entre la confiance et la cinétique de la trajectoire effectuée avec la souris lors de l’exécution de la tâche chez les patients. Ces résultats ont été reproduits à l'aide d'un modèle d'accumulation d’évidence qui a montré des processus décisionnels similaires dans les deux groupes. Nous avons conclu de cette étude que les déficits métacognitifs relatifs à la perception sensorielle (métaperceptifs) dans la schizophrénie restent à démontrer expérimentalement.
Au cours de cette thèse, nous souhaitons explorer de manière plus systématique les déficits métacognitifs en rapport avec divers domaines cognitifs et perceptifs via des mesures comportementales et d’électroencéphalographie. Nous évaluerons la métacognition pour des tâches de perception auditive (Dondé et al., 2017), pour des processus mnésiques de familiarité et de recollection, ainsi que pour des tâches de cognition sociale (paradigme dit de poursuite, Roux et al., 2015). Notre but est de cartographier les déficits métacognitifs dans la schizophrénie, et déterminer ainsi si la métacognition obéits à des mécanismes domaines généraux ou domaines spécifiques (Mazancieux et al., 2020). Nous faisons l’hypothèse d’une moins bonne performance métacognitive à travers les tâches, avec une moindre association avec des variables comportementales prédictives de haute performance, comme les temps de réaction et les trajectoires des réponses. Ce travail visera donc à tester l’hypothèse que le déficit métacognitif dans la schizophrénie serait la conséquence d’une moindre utilisation d’indices comportementaux précédant la décision métacognitive.

Encadrants :
Directeur de thèse : Nathan FAIVRE - nathan.faivreuniv-grenoble-alpes.fr (nathan[dot]faivre[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr)
Co-encadrant : Michael PEREIRA - Michael.pereirauniv-grenoble-alpes.fr (Michael[dot]pereira[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr)

Mots-clés  : schizophrénie, métacognition, hallucination

CNU de thèse : 16 - Psychologie et Ergonomie

• En savoir plus sur Thèse en cours Ramla MSHEIK

Le modèle de Ledoux (1998) est une théorie influente du traitement neurocognitif de la peur en modalité visuelle chez l'humain. Il propose que l'amygdale soit un centre de traitement des stimuli liés à la peur et qu'une voie sous-corticale impliquant les colliculi supérieurs (SC), le pulvinar (PUL) et l'amygdale (AMY) transmet des informations grossières plus rapidement que le cortex ne transmet des traits visuels fins. Cette voie recevrait des informations magnocellulaires provenant de la voie rétino-tectale, c’est-à-dire des informations achromatiques composées de basses fréquences spatiales, sensibles aux contrastes de luminance et aux mouvements. Cependant, les éléments qui ont conduit à la création de ce modèle proviennent d'études menées sur le conditionnement à la peur en modalité auditive chez les rongeurs ainsi que de la neuroanatomie du singe macaque. Appliquer un tel modèle aux humains sans être certain des voies impliquées reste hasardeux et il est donc nécessaire d'évaluer sa plausibilité. L'existence de patients atteints de cécité affective (c'est-à-dire capables d'une perception des émotions en l'absence de report explicite) démontre que les voies visuelles striées ne sont pas nécessaires pour une catégorisation correcte des émotions faciales, suggérant ainsi l'existence de voies visuelles alternatives. Cependant, la majorité des études menées chez l'humain souffrent de plusieurs biais.
Premièrement, chez les patients atteints de cécité affective les voies sous-corticales mises en évidence en études de neuroimagerie et d'électrophysiologie sont susceptibles de résulter de phénomènes de plasticité cérébrale et peuvent donc ne pas être aussi pertinentes chez l'individu non cérébrolésé. Deuxièmement les méthodes d'étude utilisées chez ces derniers sont principalement corrélationnelles et ne permettent donc pas d'inférences causales sur l'implication de la voie SC-PUL-AMY dans le traitement des menaces. En d'autres termes, à ce jour, si l’hypothèse qu’une activation de la voie vers l’amygdale est corrélée à la classification correcte des expressions de peur est permise il reste impossible d'affirmer que cette voie est bien à la base de ces traitements ni qu’elle y soit nécessaire. De plus, des résultats obtenus par l’équipe de Brisbane chez le patient TN atteint de cécité affective pourraient remettre en question l'utilité de la voie sous-corticale de Ledoux (1998) ainsi que de son activation précoce lors du traitement des stimuli liés à la peur. Des enregistrements électrophysiologiques par EEG scalp chez TN ont en effet montré que les régions frontales antérieures droites peuvent s'activer avant l'amygdale, qui est pourtant supposée s'activer très tôt face à des visages effrayés. De plus, il a été récemment proposé que l'égalisation du contraste puisse influencer les études visant à différencier l'influence des fréquences spatiales sur la classification des stimuli liés aux menaces.
En cela nous proposons, dans une première partie, d'étudier l'effet de l'égalisation du contraste et des fréquences spatiales sur la catégorisation des expressions de peur par rapport aux expressions de joie en utilisant des données EEG et IRMf. Deuxièmement, une série d’expériences utilisant des scènes émotionnelles écologiques au lieu d’expressions faciales émotionnelles est conduite. En effet, il est probable que l’arousal soit un facteur plus déterminant de l’amygdale que la seule valence émotionnelle des stimuli. Enfin, nous reproduisons ces études à l'aide de réseaux de neurones artificiels afin d’étudier les informations visuelles diagnostiques suffisantes à ces tâches.

Encadrants :
Martial MERMILLOD martial.mermilloduniv-grenoble-alpes.fr (martial[dot]mermillod[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr)
Alan Pegna a.pegnauq.edu.au (a[dot]pegna[at]uq[dot]edu[dot]au) (Codirection)
Nathalie GUYADER nathalie.guyadergipsa-lab.grenoble-inp.fr (nathalie[dot]guyader[at]gipsa-lab[dot]grenoble-inp[dot]fr) (Co-encadrant) et
Frédéric DUTHEIL frederic.dutheiluca.fr (frederic[dot]dutheil[at]uca[dot]fr)(Co-encadrant)

Mots Clés : Émotion, Vision, Neurosciences cognitives, Fréquences spatiales, Psychophysique, Neurosciences computationnelles

• En savoir plus sur Thèse en cours Quentin SENANT

Résumé du projet de thèse: A la lecture approfondie de l’état de l’art, on relève plusieurs limitations aux niveaux de la performance intrinsèque des algorithmes utilisant des réseaux de neurones artificiels. Tout d’abord au niveau algorithmique, les réseaux de neurones artificiels sont très performants dans des tâches de classification mais ils souffrent d'oubli catastrophique. Par conséquent, ils ne peuvent pas apprendre de manière incrémentale : l'apprentissage n'est que séquentiel et le fameux dilemme plasticité/stabilité ne peut être résolu puisque la plasticité du système est dominante. Il est à noter que jusqu’à présent les méthodes proposées concernent des données de type image donc statiques. Hors, l’apprentissage incrémental prendra tout son sens lorsque l’environnement sera changeant et donc particulièrement avec des données dynamiques de type séries temporelles.
Durant les 3 ans de thèse, le.la candidat.e aura à :
- Définir le cadre applicatif de son sujet, c’est-à-dire la/les base.s de données sur lesquelles il.elle travaillera. Il.elle pourra commencer par une base de données image (MNIST, CIFAR ou IMAGENET) sur laquelle les algorithmes bio-inspirés du laboratoire fonctionnent et permettent de se comparer aux autre méthodes de l’état de l’art. Il faudra ensuite choisir une base de données dynamique de type séries temporelles qui soulignera tout l’intérêt des méthodes d’apprentissage incrémental. En effet, c’est dans un environnement changeant que ces algorithmes seront le plus pertinents.
- Adapter les algorithmes développés au laboratoire au cadre applicatif choisi en veillant à trouver les bons compromis entre leur performance applicative et leur frugalité matérielle. Pour cela, il faudra définition les contraintes matérielles en lien avec l’applicatif choisi. Des questions pourront être posées comme :
> Comment la connaissance est-elle distribuée dans le réseau ? Comment évolue-t-elle avec l’apprentissage de nouvelles informations ?
> Qu’est ce qu’un bon pseudo-exemple ? Comment générer ces bons pseudo-exemples pour optimiser la phase d’inférence ?

Encadrants :
- Directeur de thèse : Martial MERMILLOD - martial.mermilloduniv-grenoble-alpes.fr (martial[dot]mermillod[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr) -
- Co-encadrant : Marina REYBOZ - marina.reybozcea.fr (marina.reyboz@cea.f)r

Mots-clés de la thèse : apprentissage profond, apprentissage incrémental, apprentissage tout au long de la vie

CNU de thèse : 27 - Informatique

• En savoir plus sur Thèse en cours Pierre COURSIMAULT