Étude et modélisation du codage corrélationnel
et application aux réseaux neuronaux



Rapport de stage de DEA de Sciences Cognitives
Institut de la Communication Parlée
Institut National Polytechnique de Grenoble

Soutenu en juin 1997
par

Pascale Giraudet


Responsable du stage:Frédéric Berthommier
Composition du jury :Jacques Demongeot
Christian Abry
Jean-Luc Schwartz



RÉSUMÉ :


De nombreuses études électrophysiologiques tendent à révéler l'insuffisance de l'approche du codage neuronal par la seule intensité moyenne de décharge. Neurophysiologistes et modélisateurs s'intéressent donc à la possibilité d'un codage par corrélations temporelles fines entre les activités de populations neuronales. Ce mode de codage fait d'autant plus parler de lui qu'il pourrait donner une explication au problème non résolu du ``binding'' des composantes perceptuelles d'un objet.

Nous basons le présent travail sur l'hypothèse selon laquelle les neurones sont capables de transmettre des informations selon deux types de codes : un code propre, qui permet à un neurone de communiquer son état propre indépendamment des autres neurones, et un code corrélationnel responsable d'une information de groupe codée par les synchronisations temporelles fines d'un ensemble de neurones.

Nous donnons ici une première approche de ces deux types de codage, de leur caractère complémentaire et partiellement indépendant. Pour cela, nous proposons des moyens de modéliser et de contrôler indépendamment le code intensitif et le code corrélationnel. Nous donnons aussi un aperçu des possibilités offertes par un outil particulièrement adapté à la gestion du code corrélationnel d'un réseau de neurones formels : la phase de la transformée de Fourier de leurs signaux.

Nous présentons ensuite un moyen d'utiliser l'information portée par le code corrélationnel en faisant appel à un réseau classique (Hopfield) que nous réadaptons à cet effet. Pour cela, les poids calculés par la règle de Hebb sont réinterprétés dans le domaine temporel, et le réseau est doté d'une dimension supplémentaire (le temps) sur laquelle l'information est portée et contrôlée.

Rapport version postscript (40 pages, 1 500 K)