Reseaux Neuronaux

PROLOGUE

Dans le travail present on essaiera d’ esquisser l’ interêt théorique des applications mathématiques issues des sciences cognitives,dans les sciences sociales (si l’on admet que les sciences sociales n’ont font pas partie).Nous disposons a ce jour des outils mathématiques particulierment performants, aptes à classer les données d’une maniére « intelligente »,discriminer les données interessantes et pertinentes pour nos critéres ou bien encore,prevoir et predire des choses aussi diverses que la bourse,l’issue d’ une maladie,un comportement…Il s’agit là de l’ intelligence artificielle.Le progrés technique actuel a permis une meilleure comprehension des processus stochastiques.

Les reseaux neuronaux sont l’ exemple-type de ces applications. Dans ce travail on explique progressivement l’historique de la naissance de ces outils à partir des sciences cognitives,avant d’entamer leur description precise et d’apporter un exemple précis d’aide au diagnostic par le biais de l’intelligence artificielle.On anticipe que la même methodologie illustrée ici pourra être appliquée aux sciences sociales.

Le but est de demontrer l’ interêt theorique de ces nouvelles approches mathématiques dans la methodologie des sciences sociales.

Géneralités

Les sciences cognitives ont pour objet de décrire, d’expliquer et le cas échéant de simuler les principales dispositions et capacités de l’esprit humain – langage, raisonnement, perception, coordination motrice, planification... Nées il y a quelque trente-cinq ans dans un contexte scientifique fortement marqué par la naissance de l’informatique et le développement des notions et des techniques de traitement formel de l’information, elles constituent actuellement un faisceau de programmes de recherche relevant de différentes disciplines, articulés autour de quelques paradigmes, appuyés sur certains concepts-pivots et animés par un petit nombre d’idées-forces ou d’hypothèses fondamentales concernant la nature profonde de leur objet d’étude et la manière de la dévoiler.

Ce sont ces paradigmes, concepts et hypothèses qui les distinguent, au sein des disciplines dont elles relèvent, d’autres traditions, et qui dans le même temps les rassemblent par-delà les divisions disciplinaires. Pourtant, elles posent dans leur progrès même la question de leur objet véritable, de leur délimitation, de leur spécificité et de leurs fondements. Il est donc impossible aujourd’hui de s’en tenir, pour décrire ce domaine encore très jeune, à une définition «extensionnelle» (par l’objet d’étude), ou à une définition «intensionnelle» (par les options théoriques), ou encore à une définition historique: il faut aller de l’une à l’autre, sans tenter de parvenir à une conception parfaitement stable et consensuelle. Cette difficulté se reflète dans des incertitudes terminologiques mais qui ne sont pas que cela.

Enfin, le statut problématique de ces recherches pose à la philosophie des questions épistémologiques et méthodologiques qui, sans être absolument nouvelles, n’en ont pas moins une acuité et une actualité particulières, notamment en raison de l’intervention de la philosophie elle-même – de toutes les disciplines, celle qui se consacre depuis le plus longtemps, et le plus obstinément, à élucider les énigmes de la connaissance et de la cognition – dans des travaux qui se veulent fortement appuyés sur l’enquête expérimentale et généralement justiciables d’une évaluation scientifique

Bref historique

Si les sciences cognitives ont, selon l’aphorisme de Howard Gardner, une histoire relativement courte, leur passé est très long: il remonte aux origines de la philosophie occidentale et plonge aux sources de certains des principaux courants scientifiques des temps modernes.

L’evolution étymologique du mot « legw (Homer,Iliade,Rhapsodie B,125)marque un pas decisif dans l’ evolution de la pensée : sa signification d’origine(je couche avec quelqu’un,je fais l’amour)est brusquement modifié. Legw signifie maintenant « mettre », « mettre en place », « mettre en place correctement »,et enfin « dire », « dire vraiment,correctement » « dire la verité » « parler avec raison ».Il n’est pas certain si il s’agit là d’une « mutation » linguistique ou d’une evolution trés rapide.Quoiqu’il en soit, le lien du mot « legw avec l’element erotique est indéniable.

L’ evolution vers le mot «Diale/gomai »(d’où le mot :dia-logue)ne peut etre consideré que comme l’evolution attendue.Le dialogue,base de la démocratie et des rapports humains,ne peut donc pas etre vide d’amitié,d’amour et enfin d’ « Eros » pour autrui.Or,il est important de souligné ici le lien du « Lo/goj » avec « )/Erwj », le lien entre la Pensée et l’ Eros , lien intime autour duquel s’articule la philosophie hellénique.

Eros est le seul dieu capable de se faire ecouter par le tout-puissant Zeus ou encore,par Hadés,dieu des Enfers,comme dans le cas d’ Eurydice.Subtil et omnipresent il guide Nou=j (Raison) vers la decouverte et la comprehension de «Ei)=nai »(Etre) à travers le « Lo/goj».Car, « Tau)to/n ga/r e)sti/ noei=n te kai/ ei)=nai »,selon Parmenide(Ve s. avant notre ére) ;c’est à dire que ce que l’on comprends à l’aide de la Raison est la Realité.

La philosophie ionique,qui a suivi le « Moyen Age » du monde Hellénique de l’Antiquité,se situe environ 4 siécles après la destruction de la civilisation mycenéene par les Doréens.A Mycènes,les fouilles archéologiques n’ont trouvés comme seuls ecrits des comptes (d’aliments,d’animaux..) ; reflet d’une societé qui mettait l’accent sur la quantité.Ceci change brusquement avec la signification de «le/gw »chez Homer ; un changement qui contrairement aux hypothéses de Levi-Strauss sur l’evolution linguistique,n’est pas l’ expression d’un resultat d’evolution sociale,d’ où le terme de « mutation linguistique » pourrait etre plus approprié dans ce contexte. Le/gw dans « dia-le/gw »(je choisi) mets l’accent sur la qualité , qualité dans les rapports (democratie) par exemple,dont l’ origine est l’ Eros,l’amour sans limites ou frontiéres,amour aussibien pour la Nature que pour Autrui.La philosophie pré-socratique,developpée principalement en Ionie,est une philosophie Naturaliste qui comprends l’homme en tant que partie integrant de celle-ci et examine les rapports de l’Homme avec la Nature.Pour Heraclite «Lo/goj » peut etre compris comme un ratio mathematique,un algorithme qui regit les rapports .

Cette notion a été ulterieurement repris par Heidegger mais elle n’a etait que recemment conceptualisée sous forme des theories mathematiques appliquées,issues des sciences cognitives.

Il est possible de situer les «causes immédiates» de l’avènement de ces sciences dans la période qui s’étend entre le milieu des années 1930 et la fin des années 1940. Deux articles fondamentaux du grand logicien anglais Alan Turing encadrent symboliquement cette préhistoire: en 1936, il jetait les bases mathématiques et conceptuelles de ce qui deviendrait, au cours de la décennie suivante, et en partie une seconde fois grâce à lui, l’ordinateur électronique programmable; en 1950, il reformulait en termes modernes le vieux projet d’une machine intelligente, et en montrait la cohérence philosophique.

La logique mathématique apporte au cours de cette période d’essentiels outils conceptuels et techniques, et constitue un cadre dans lequel peuvent être pensés à la fois le formalisme et le calcul, portés à un haut degré de généralité et d’opérativité. Mais c’est la cybernétique qui, à partir de 1943, rassemble la totalité des ingrédients nécessaires à la mise en œuvre du grand projet d’explication matérialiste et de simulation du mental dont sont issues les sciences cognitives: il s’agissait de rien de moins que penser ensemble le cerveau, l’esprit et la machine. À cette fin se développera une réflexion fondée sur les idées d’information abstraite, d’isomorphisme fonctionnel, voire d’identité entre machine et esprit, de réduction des processus intentionnels à des notions sans contenu mentaliste telles que contrôle, rétroaction, homéostase, etc., «incarnation» (embodiment ) des fonctions mentales, logiques et autres...

Cette cybernétique de la première époque, qu’il importe de ne pas confondre avec des entreprises postérieures se réclamant de la même étiquette, fut dominée non tant par Norbert Wiener que par Warren McCulloch, penseur profondément original dont l’influence se fait encore sentir aujourd’hui. Même au sein des sciences cognitives, l’importance de la première cybernétique reste largement méconnue. C’est pourtant là qu’elles ont puisé une bonne part de leur inspiration initiale, là encore que, sans en avoir toujours conscience, elles retournent actuellement pour renouveler ou enrichir leur répertoire d’idées.

Les idées de la première cybernétique se sont beaucoup développées à l’occasion d’une série de réunions interdisciplinaires, les «conférences Macy» (dix sessions entre 1946 et 1953), auxquelles participaient régulièrement, ou furent invités selon l’opportunité, outre les six cybernéticiens de la première heure (McCulloch, Wiener, John von Neumann, Arturo Rosenblueth, Julian Bigelow, Walter Pitts), des mathématiciens, des anatomistes, des physiologistes, des naturalistes, des psychologues, ainsi que quelques anthropologues, sociologues, linguistes et philosophes – citons, parmi les plus connus, Gregory Bateson, Kurt Lewin, Lorente de Nó, Margaret Mead, Leonard Savage et, à titre d’invités, W. Ross Ashby, Yehoshua Bar-Hillel, Max Delbrück, Roman Jakobson, Claude Shannon... Dans la diffusion de leurs idées, et leur confrontation aux courants dominants et à d’autres pensées naissantes, plusieurs colloques jouèrent un rôle important; les plus retentissants furent celui de New York en 1946, intitulé «Teleological Mechanisms», et le Hixon Symposium de 1948. L’influence de la cybernétique des origines s’exerça au cours des deux décennies suivantes à partir du laboratoire que McCulloch dirigea au Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.) jusqu’à sa mort, et par lequel nombre des maîtres actuels passèrent. John von Neumann fut une autre figure clé, en raison tant du développement qu’il donna à la théorie des automates et de sa contribution décisive à la conception de l’ordinateur que de ses réflexions sur la nature des processus mentaux.

La première cybernétique nous conduit à la naissance des sciences cognitives: la dernière conférence Macy se tient à Princeton en 1953, et en 1956 a lieu, au M.I.T., un «Symposium on Information Theory» qui marque symboliquement, aux yeux de plusieurs des principaux acteurs, le début d’un nouveau mouvement, intégrant dans une perspective commune la psychologie expérimentale, la linguistique théorique et la simulation par ordinateur des processus cognitifs. C’est également à 1956 (rencontre de Dartmouth) que l’on fait remonter la naissance officielle de l’intelligence artificielle, qui jouera un rôle décisif dans le développement du mouvement; c’est à la même époque qu’en anthropologie, en neurophysiologie et dans les disciplines représentées au congrès du M.I.T. une première série de travaux importants et de publications marquent l’avènement de ce qu’il faudra encore plus de vingt ans pour désigner du nom de «sciences cognitives».

Les années 1960 voient s’affermir d’une part, dans chaque discipline concernée, des programmes de recherche fondés sur des conceptions apparentées, sinon littéralement identiques, de l’objet d’étude «cognition» et des tâches scientifiques qu’il appelle, et d’autre part le rapprochement entre disciplines: les psychologues Jerome Bruner et George Miller fondent en 1960, à Harvard, un Center for Cognitive Studies, qui jouera pendant une dizaine d’années un rôle catalytique important. Cette même année, un ouvrage de Miller, Pribram et Galanter critique de façon décisive le béhaviorisme classique alors régnant en psychologie, et propose une approche cybernétique. En 1967, un autre psychologue, Ulric Neisser, publie un livre intitulé Cognitive Psychology , et baptise ainsi une nouvelle forme de psychologie, tout en défendant et en illustrant son indépendance vis-à-vis d’une conception, défendue notamment par Herbert Simon et Allen Newell à la même époque, selon laquelle l’ordinateur fournit un modèle littéral de l’esprit humain. De cette décennie datent également les ouvrages qui, en anthropologie, en linguistique, en intelligence artificielle, semblaient annoncer l’entrée dans l’histoire scientifique contemporaine d’un nouveau paradigme.

Les années 1970 sont marquées par l’attribution à plusieurs grandes universités, par deux fondations américaines (la Sloan Foundation et la Systems Development Foundation), de fonds considérables destinés à la création de véritables centres interdisciplinaires de grande envergure, capables de mettre en œuvre une politique scientifique ambitieuse et de donner aux nouvelles sciences une assise scientifique et institutionnelle. C’est des dernières années de cette décennie que date l’apparition de la locution «sciences cognitives». Des revues internationales, des sociétés savantes, des colloques et rassemblements annuels commencent à constituer un réseau de communication internationale et partiellement interdisciplinaire.

Les années 1980 voient l’intelligence artificielle tout à la fois gagner en importance absolue et perdre, au sein de la «galaxie cognitive», en importance relative. Le développement institutionnel se poursuit, la mode aidant, avec l’apparition des premiers programmes d’étude et la création de départements multidisciplinaires, voire interdisciplinaires. La plupart des grands pays industriels participent à l’effort, même si les États-Unis demeurent largement en tête. Le connexionnisme envahit le domaine, obligeant à repenser certaines frontières, et critiquant, de l’intérieur, nombre de ses hypothèses initiales. Pourtant, une certaine stabilisation globale se fait sentir, et laisse à penser que les sciences cognitives, précisément parce qu’elles ont pu mettre en question certains de leurs présupposés sans pour cela s’effondrer, ont désormais atteint une maturité et une robustesse qui les mettent à l’abri de tout risque de disparition subite par retournement de l’effet de mode.

Continue........

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