Symbolisme vs Connexionnisme

1. IFT 703 Informatique cognitive André Mayers Automne 2010 Symbolisme vs Connexionnisme

2. le débat architecture symboliquevsconnexioniste • Les différentes positions • + symbole – connexion • Les opérationscognites correspondent à des manipulations sur des structures de symbolescomme en scheme où on manipule des listesimbriquées de symboles. • Dansl’approchetraitement de l’information on fait abstraction des processus physiques entraînant la création des symboles et leurs manipulation • - symbole + connexion • les symboles ne jouentaucun role dans la cognition. • Une phrase du style “if the the verb ends in d or t, add ed”) estregardécommeuneappoximation (qui peutmener à des fausses conceptions) des calculs fait par le cerveau • le connexionnismeéliminatifestappeléainsiparcequ’ilcherche à éliminer le role des symbolesdansl’explication de la cognition • + symbole + connexion • Les calculsconnexionistesimplémentent la manipulation des symboles. Les symboles et les connexions servent à expliquer le comportement. • le cognitivismeimplémentationnel “Implementational connectionism” • - symbole – connexion • se divise en deux : 1) iln’est pas possible d’expliquerl’esprithumain ; 2) l’explication de la cognition estailleurs • le behaviorisme ne tente pas d’expliquer la cognition maisuniquement le comportementl’analyserationnelletented’expliquer la cognition par les contraintes de l’environnement

3. La distinction entre symbolique et subsymbolique • Le niveau symbolique décrit de façon abstraite la façon dont le cerveau encode la connaissance. • Les symboles permettent un accès à la connaissance qui est physiquement situé ailleurs à l’intérieur du système. Les symboles sont nécessaires parce que • les actions sont toujours locales dans le cerveau • une quantité finie d’information peut être encodé dans un espace fini du système • l’être humain possède une quantité incroyable de k • abstraction veut dire ne pas préciser comment la connaissance est physiquement encodé • Le niveau subsymbolique est une abstraction des activités neuronales qui déterminent l’accès aux connaissances • abstraire une activité veut dire spécifier la fonction caractérisant l’activité • décrit quel information sera transporté et à quelle vitesse elle le sera • Les structures symboliques ont des valeurs subsymboliques qui déterminent la vitesse à laquelle elles sont accédées et par quelle partie du sytème

4. Le module déclaratif • Vous avez toujours cru que « épisode » est féminin. Quelle est la réponse dans les trois contextes suivants à la question : « épisode » est-il masculin ou féminin ? • rien ne vient contredire vos croyances • venez d’apprendre que c’est masculin • il y a un an, on vous a dit une seule fois que c’était masculin • vous pouvez avoir plus d’un chunk spécifiant le genre de épisode • les différents chunks ne sont pas accessibles en même temps • Le niveau subsymbolique décrit quel chunk sera accédé et après combien de temps • le niveau subsymbolique se décrit par des fonctions mathématiques mais la façon dont le cerveau implémente ces fonctions n’est pas décrite

5. Le module procédural • Le niveau symbolique • caractérise une connaissance procédurale par une règle de production. • Encore une fois, on ne dit rien sur comment une k proc est implanté dans le cerveau • Une connaissance procédurale spécifie • un contexte d’application (au niveau abstrait les conditions de la règle) • les actions à faire (au niveau abstrait les actions de la règle) • Le niveau subsymbolique • spécifie la vitesse d’appariement entre le contexte d’application d’une k proc et le contexte actuel (semble disparu des dernières versions de ACT-R) • une procédure possède une valeur subsymbolique qui est son utilité • la fonction implantant l’utilité est une abstraction du mécanisme neuronal d’apprentissage par renforcement

6. La distinction entre symbolique et connexionniste • Toutes les actions sont de la forme associer un « pattern de symboles » à un autre « pattern de symboles » ou à une « action » que ce soit dans la dispersion de l’activation au niveau déclaratif ou au niveau de l’appariement « contexte réel » aux « contextes d’application d’une règle procédural » peuvent être fait par des réseaux de neurones. • Il y a eu une implantation de ACT-R avec des réseaux de neurones, c’est juste plus lent parce que l’ordinateur n’est pas fait de réseaux de neurones. • Les entrées--sorties d’un réseau de neurones sont aussi symboliques que les symboles utilisés dans les k déclaratives et procédurales • La spécification d’une k déclarative ou procédurale est aussi symbolique que la spécification d’un réseau de neurones • La plus grande différence entre une architecture symbolique et une architecture connexionniste est que l’architecture symbolique représente le fonctionnement cognitif dans le cerveau à un niveau plus abstrait. • Si on distingue l’esprit et le cerveau alors il est probable que l’architecture connexionniste est plus prêt du cerveau alors que l’architecture symbolique est plus prêt de l’esprit. • Une neurone biologique est très différente d’une neurone informatique