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Réseaux de neurones

Estelle Raffin - 13/07/2016

S'inspirer du cerveau pour concevoir de nouveaux systèmes de mémorisation

Visualisation de fibres cérébrales Visualisation de fibres cérébrales - © Inria / Photo Kaksonen

Le séminaire In’Tech Inria du 23 et 24 juin 2016, associé aux Journées NeuroSTIC, a réuni des chercheurs de multiples disciplines autour d’une thématique commune : les réseaux de neurones artificiels. Vincent Gripon, chargé de recherche à Télécom Bretagne, explique son travail sur les mémoires associatives : s’inspirer du cerveau pour élaborer de nouveaux systèmes de mémorisation, ce qu’on appelle des mémoires associatives. Il était également coorganisateur des Journées NeuroSTIC aux côtés de Benoit Miramond et Martial Mermillod.

Quelles sont les applications des réseaux de neurones dans vos recherches ?

Vincent Gripon, chargé de recherche Télécom Bretagne Vincent Gripon, chargé de recherche Télécom Bretagne - © Vincent Gripon

Vincent Gripon  : Notre positionnement est original parce qu’on s’intéresse aux problèmes de la mémoire dans les réseaux de neurones là où la majorité de nos collègues et des entreprises, en France ou même en Europe, se focalisent sur l’apprentissage et le calcul. Dans le cerveau, la mémoire à long terme permet de retenir des éléments d’informations à l’échelle d’une vie. Cependant, le cerveau perd, sur cette période, une proportion significative de ses neurones et connections initiaux, ce qui peut s’assimiler à une perte de fiabilité. Aujourd’hui avec la densité croissante de transistors sur un circuit électronique, on va être confronté, pour des raisons techniques, à des dysfonctionnements de composants et donc à une perte de fiabilité similaire. Comment un algorithme prend-il en compte cette perte de fiabilité ? On retrouve ici la même problématique pour le cerveau. Comment est-on capable, malgré le fait que l’on ait perdu une partie de ses neurones à 60-70 ans, de se remémorer les souvenirs de l’enfance avec beaucoup de détails ? Le point de départ de mon travail est d’essayer de comprendre comment le cerveau contourne cette perte de fiabilité pour essayer, par analogie, de proposer des systèmes capables de mémoriser de l’information de manière efficace même si l’architecture que l’on utilise n’est pas fiable.

 Est-ce important pour vous de faire cette démarche d’interdisciplinarité ?

Vincent Gripon  : Tous les scientifiques que j’ai rencontrés sont d’accord pour dire que l’avenir de la recherche est dans l’interdisciplinarité. On a besoin d’avoir des confrontations entre plusieurs communautés, parce que c’est là que se nichent les bonnes idées. Il y a un décalage complet entre ce qu’on appelle l’intelligence pour un être humain et ce que l’on appelle intelligence pour une machine. Faire une multiplication entre deux nombres de mille chiffres chacun, vous demandera une certaine qualité de rigueur et d’effort de concentration. Pour une machine, cela ne prend qu’une fraction de seconde. À l’inverse, pour un enfant, identifier une pizza sur une photo est instantané. Mais demander à un algorithme ou à un ordinateur de le faire est très compliqué. Les machines sur lesquelles on travaille n’ont rien à voir avec la façon dont fonctionne le cerveau. La recherche qui m’anime, c’est l’approche neuro-inspirée : aller voir comment fonctionne le seul modèle qu’on ait pour l’intelligence, le cerveau humain, et se demander quelles sont les bonnes idées que l’on peut exploiter dans ce domaine pour ensuite essayer de faire des machines qui s’en inspirent.

 Qu’est-ce qui vous a conduit à coorganiser les Journées NeuroSTIC ?

Vincent Gripon  : Cela fait déjà plusieurs années qu’avec mon équipe nous assistons aux journées NeuroSTIC. Elles rassemblent plusieurs réseaux de recherche (GDR) et de nombreuses disciplines qui ont parfois des difficultés à communiquer entre elles. Les journées NeuroSTIC, pour moi, incarnent parfaitement cette volonté d’échanger entre disciplines dans une ambiance plutôt détendue et de faire se rencontrer les objectifs académiques et industriels. Pendant ces journées, j’ai discuté avec des psychologues pour qui le pont avec les industriels était moins évident. Pourtant on se rend compte parfois qu’il y a vraiment des choses à faire ensemble. J’ai accepté de coorganiser les journées NeuroSTIC parce que je pense que c’est un devoir pour nous, de favoriser ce type de démarches et d’inspirer des collaborations. C’est l’occasion de passer un message aux jeunes étudiants, aux thésards : l’avenir c’est d’avoir le courage et l’envie d’aller se confronter à des psychologues, à des médecins, à des électroniciens, à des informaticiens, à des spécialistes du signal et de se rendre compte à quel point le croisement des idées est fertile pour la recherche.

Diaporama des Journées NeuroSTIC et du séminaire In'Tech 2016

  • Démonstration Probayes - Deep learning : embarquez plus de neurones dans vos applications © Inria / Photo E. Raffin

  • Démonstration de l'apprentissage des machines avec GPUs par François Courteille de NVIDIA © Inria / Photo E. Raffin

  • Démonstration de l'accélérateur de réseaux de neurones PNeuro : application à la détection de visage par Olivier Brousse de Global Sensing Technologies et Jean-Marc Philippe du CEA © Inria / Photo E. Raffin

  • Près de 200 personnes ont fait le déplacement pour participer au séminaire © Inria / Photo E. Raffin

  • Olivier Brousse de Global Sensing Technologies présente un accélérateur à faible puissance de reconnaissance © Inria / Photo E. Raffin

  • Rodolphe Heliot pour Schneider Electric parle des besoins matériels et algorithmiques afin de proposer une offre connectée © Inria / Photo E.Raffin

  • Georges Malliaras, Mines St-Etienne, présente l'électronique organique © Inria / Photo E.Raffin

  • Les séminaires InTech et journées NeuroSTIC sont une occasion de rencontre © Inria / Photo E.Raffin

Mots-clés : Vincent Gripon Journées NeuroSTIC Neuro-inspiration Mémoires associatives IN'Tech INRIA Grenoble - Rhône-Alpes

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