Comment le cerveau calcul ?

samυncle · Le 29/11/2009, à 14:50

Vendredi, en plein calcul, je me suis posé une question. Comment notre cerveau s'y prend pour calculer ?

Je veux dire schématiquement il se passe quoi ?

reconnaissance des formes ?
comparaison avec des symboles connus ?
calcul ?

Mémorisation du résultat ? sous quelle forme ?

Enfin voilà tout est dis

(et par extension comment le cerveau a fait pour lire ce texte )

Sir Na Kraïou · Le 29/11/2009, à 14:51

(juste pour m'abonner)

inconnu · Le 29/11/2009, à 14:56

avec de 0 et des 1, et des opérateurs logiques.

Tu veux le secret pour faire un logiciel open source d'intelligence artificielle ?

CHUCKYCHUCK · Le 29/11/2009, à 15:00

personne ne le saura avant un bon bout de temps ....

samuncle a écrit :

Vendredi, en plein calcul, je me suis posé une question. Comment notre cerveau s'y prend pour calculer ?
Je veux dire schématiquement il se passe quoi ?
reconnaissance des formes ?
comparaison avec des symboles connus ?
calcul ?
Mémorisation du résultat ? sous quelle forme ?
Enfin voilà tout est dis
(et par extension comment le cerveau a fait pour lire ce texte )

edge_one · Le 29/11/2009, à 15:53

+1

quand on auras vraiment compris cela, la science feras un sacré bond en avant.

oriente tes recherches vers les réseaux neuronaux et le logique flou.

꙳♒⏅⚓ ЅаίԼίՈԶ ⚓⏅♒꙳ · Le 29/11/2009, à 15:58

fais des recherches sur boris cyrulnik, c'est un neurologue assez connu pour sa notion de résilience, mais il travail entre autre sur ce genre de sujet, ou peut-être tu auras un lien d'un autre neurologue qui travaille spécifiquement sur le calcul.

brakbabord · Le 29/11/2009, à 16:02

Bonjour,

Je cherche un moyen d'implanter SSE4.1 dans mon cerveau.
Quelqu'un aurait-il un tutoriel, merci.

Roggan · Le 29/11/2009, à 16:16

Hello ! excellente question!

Au stade actuelle des sciences cognitives, y a encore que des éléments de réponse.
Au début de la recherche en intelligence artificielle des chercheur ont émis l'hypothèse que le cerveau travaillait comme une machine de Turing (ordinateur), donc avec des 0, des 1 et des opérateurs logiques.

Pour ce qui est du calcul pur, disons qu'ont peut effectuer n'importe quelle opération logiques à l'aide d'un ordinateur. C'est pour ça que on a pensé que ces machines étaient des cerveaux artificiels. Or, ça ne veux pas dire que le cerveau travaille effectivement comme ça. Il faudrait plutôt dire que les machines simulent le fonctionnement du cerveau.

(et par extension comment le cerveau a fait pour lire ce texte tongue)

Une des oppositions contre la thèse selon laquelle le cerveau fonctionne comme une machine vient justement de cette question. En effet, les machines peuvent traiter les chaînes de caractères comme des séries de symboles, mais elles n'y mettent pas de sémantique. En bref, elles n'y comprennent rien (Voir l'argument de la chambre chinoise de John Searle : http://fr.wikipedia.org/wiki/Chambre_chinoise).

Donc le modèle de la computation pure pour le calcule dans le cerveau est un peu mise à mal, mais la question reste ouverte (y a pas mal de monde qui y croit). Quoi qu'il en soit le fonctionnement du cerveau semble en tout cas beaucoup plus flexible. Par exemple on peut comprendre des phrases grammaticalement ou logiquement "mal foutues" en reconstruisant leur structure.

Donc bref, la réponse est encore à venir. Mais c'est qui est surprenant c'est qu'on se pose la question de manière précise que depuis qu'on construit des "machines pensantes".

Dernière modification par Roggan (Le 29/11/2009, à 16:18)

inconnu · Le 29/11/2009, à 19:00

on peut discuter de nos impressions quant à la différence entre un pc et un cerveau.

Je me lance sans rien connaitre à l'IA.
bon on a de la mémoire comme un ordi, mais je crois qu'il y a des (grosses?) de fonctionnement. Je pense en particuliers à l'intensité émotionnelle qui est mémorisé avec chaque événement. Bon à la limite on pourrais comparer avec une structure en programmation, où pour tout enregistrement il y aurait des paramètres associés.
L'ambiance est mémorisé aussi dans un cerveau. Ainsi, une couleur, une odeur (...) parait pouvoir indexer directement la mémoire. Ce dont on est encore loin dans les PC.

Voilà pour moi la grosse différence vient de la structure de notre mémoire beaucoup plus complexe. Ainsi, la perception globale, l'intuition, la poésie, pourrait être une simple indexation multiparamètre et sur beaucoup de données. Un stimulus (un paramètre) réveillerait (indexerait) peut - être des millliers (voire plus dans une vie)de souvenirs (données).

Dernière modification par shlok (Le 29/11/2009, à 19:02)

side · Le 29/11/2009, à 19:39

Roggan a écrit :

Quoi qu'il en soit le fonctionnement du cerveau semble en tout cas beaucoup plus flexible. Par exemple on peut comprendre des phrases grammaticalement ou logiquement "mal foutues" en reconstruisant leur structure.

Tout à fait. On ne lis jamais une phrase comme du code. Des expériences neurologiques cognitives ont montrées que l'on cherche le sens avant tout, notre regard se focalise sur les mots qui porte sens et mettent en branle le cerveau (mais comment ? telle est la question) qui reconstitue la phrase alors que la perception n'est pas complète. L'expérience type pour s'en rendre compte est toute simple, lisez rapidement la phrase suivante à voix haute :

les
chats n'aiment pas
pas l'eau

Vous n'auriez pas oublié un mot ?

Dernière modification par side (Le 29/11/2009, à 19:43)

gnuuat · Le 29/11/2009, à 20:01

Roggan a écrit :

Par exemple on peut comprendre des phrases grammaticalement ou logiquement "mal foutues" en reconstruisant leur structure.

Faux dans le cas de pg3475 :

pg3475 a écrit :

Le cerveau ne calcul pas, c'est la calcul qui cerveau.

inconnu · Le 29/11/2009, à 20:18

A mon avis rien que le mot "calcul" et "cerveau" cadre "vaguement" le registre du sujet. On sait que l'on n'est pas dans le registre sentimental, ou autre. Ces 2 mots éliminent beaucoup plus de "données" (de sujets) que les autres mots (edit) de la phrase.

Ce qui m'intéresse c'est le "vaguement", la percetion "vague". Je m'avancerai à dire que c'est un simple filtre sur les paramètres associés à un événement (ou à un mot).

edit : par filtre , j'imagine qu'il y aurait des parties du cerveau spécialisées dans certains paramètres (je pense à la séparation inconscient/conscient qui est faite habituellement.)

Dernière modification par shlok (Le 29/11/2009, à 20:25)

gnuuat · Le 29/11/2009, à 20:38

Ce qui me fait rire dans tout ça, c'est que vous prenez comme acquis le fait que le cerveau calcule.

Or le calcul n'est qu'un outil des mathématiques, qui est une sience (donc un outil) créée par nous.
Le calcul n'a rien de naturel. À mon avis vous vous penchez sur une mauvaise piste. De mon point de vu, ce serait plus simple de dire que tout n'est qu'habitude, et donc qu'en s'habituant aux calculs que l'on définit, on fini par les maitriser... Et donc que finalement le cerveau ne se baserait pas sur une suite logique d'opération, mais sur un procédé complexe d'activation de mémoires.

Deuxième chose : l'Homme fait le monde à son image... Quand vous regardez ces caractères : ) vous avez l'impression en général de voir des yeux et une bouche (pareil, c'est une question d'habitude). Du coup vous arrivez facilement à penser "On a fait des ordinateurs. Donc soit notre cerveau fonctionne comme lui, soit il fonctionne comme notre cerveau". Je ne voit pas en quoi ce serait logique, car on compare une chose qu'on n'arrive pas à cerner (le cerveau), et une chose que l'on a créé (l'ordinateur, ou le calcul, ou même les procédés de logiques). Vous seriez peut être plus objectif en essayant de comprendre le fonctionnement d'un cerveau d'un animal (mais pas de conclusions hâtives : les cerveaux de personnes différentes sont différents, donc ils ne sont pas comparables).

gnuuat · Le 29/11/2009, à 21:52

Les humains ont longtemps compté en base 60...

De toute façon, le cerveau c'est has been, c'est démodé, moi je m'en sers même plus. Vous êtes qu'une bande de vieux croulants conservationnistes qui n'osent imaginer le changement .

Dernière modification par gnuuat (Le 29/11/2009, à 21:53)

seb_42 · Le 29/11/2009, à 22:24

Ca me fait penser a un doc sur les "autistes surdoués". Un type etait capable de faire des tres gros calculs de tete. Il expliquait qu'il voyait chaque chiffre comme une forme qu'il assemble pour faire son calcul. La forme resultante ou le vide creer entre les forme represent la solution. Aussi facile a decrire, selon lui, que certaine forme geometrique appeler cube ou sphere; ses formes a lui s'appel 42; 875 ou 1337...
A aucun moment il ne calcul au sens mathematique.

Roggan · Le 29/11/2009, à 22:31

gnuuat a écrit :

Ce qui me fait rire dans tout ça, c'est que vous prenez comme acquis le fait que le cerveau calcule.
Or le calcul n'est qu'un outil des mathématiques, qui est une sience (donc un outil) créée par nous.
Le calcul n'a rien de naturel. À mon avis vous vous penchez sur une mauvaise piste. De mon point de vu, ce serait plus simple de dire que tout n'est qu'habitude, et donc qu'en s'habituant aux calculs que l'on définit, on fini par les maitriser... Et donc que finalement le cerveau ne se baserait pas sur une suite logique d'opération, mais sur un procédé complexe d'activation de mémoires.
Deuxième chose : l'Homme fait le monde à son image... Quand vous regardez ces caractères : ) vous avez l'impression en général de voir des yeux et une bouche (pareil, c'est une question d'habitude). Du coup vous arrivez facilement à penser "On a fait des ordinateurs. Donc soit notre cerveau fonctionne comme lui, soit il fonctionne comme notre cerveau". Je ne voit pas en quoi ce serait logique, car on compare une chose qu'on n'arrive pas à cerner (le cerveau), et une chose que l'on a créé (l'ordinateur, ou le calcul, ou même les procédés de logiques). Vous seriez peut être plus objectif en essayant de comprendre le fonctionnement d'un cerveau d'un animal (mais pas de conclusions hâtives : les cerveaux de personnes différentes sont différents, donc ils ne sont pas comparables).

Je sais pas qui tu regroupe sous le "vous", mais attention, je suis globalement d'accord avec toi. C'est vrai que l'argument : "on crée des ordinateurs qui calculent, notre cerveau à l'air de calculer, donc notre cerveau doit être qqch chose comme une machine" est un raccourcis beaucoup trop simpliste. Je voulais simplement relever que dans l'histoire de la pensée, on a commencer à ce poser les questions relatives au fonctionnement du cerveau dès le moment où on a put construire des artefacts qui semblaient simuler son fonctionnement. Du coup, les recherches en IA ont énormément fait avancer les recherches sur la nature du cerveau. Tout simplement parce que dès le moment ou on a eu la possibilité de formaliser les opérations de pensée, il a fallut se demander : "c'est quoi exactement une opération de pensée ? un calcul ? etc...".

Après je pense pas qu'on puisse tout simplement dire "tout est habitude". Ce que tu appelles "un procédé complexe d'activation de mémoires", même s'il est désigné de manière simplifiée par le concept de "calcul", est tout de même une opération de pensée. Et tant qu'il est une opération, si complexe soi-elle, elle est candidate à la formalisation sous forme mathématique. Donc, si le calcul est une habitude, reste à comprendre par quelle opération on acquiert cette habitude.

Newel et Simon qui sont des partisans de l'intelligence comme simple manipulation de symbole et selon des règles (logiques par exemple) ont problématisé l'idée de l'habitude. Pour eux, l'esprit humain développe des heuristiques(des stratégies) qui lui permette de faire des opérations complexes très simplement. Par exemple : "multiplier par 1.5" revient à "ajouter la moitié", "multiplier par 10" revient à "ajouter un zéro", etc, qui font qu'on ne "calcule" par vraiment (il y a fort à parier que plus aucun être humain scolarisé ne calcule "2+2=4", il s'agit simplement d'une expression apprise par cœur). Donc selon cette idée, c'est vrai que tout se résume à des habitudes, ou des stratégies. N'empêche que c'est quand même, a priori, des opérations qui sont susceptibles d'être formalisées. (En tout cas de le stricte domaine des calculs mathématiques).

Dernière modification par Roggan (Le 29/11/2009, à 22:36)

compte supprimé · Le 29/11/2009, à 22:42

SystemeIsBack a écrit :

Nous comptons en base 10 parce qu'on nous apprend dés que possible (depuis les chiffres arabes de l'Antiquité) le calcul en base 10 qui est pratique pour les activités humaines.

Surtout parce que l'apprentissage en base 10 est plus facile pour l'Homme qui a 10 doigts.

balou · Le 29/11/2009, à 22:45

SystemeIsBack a écrit :

Tout dans l'acquis !

Oui samedi dernier il y avait un reportage sur les sourds et en effet les enfants sourd de naissance ont beaucoup de difficultés pour apprendre puisque l'apprentissage commence à l'oral. Pour ce qui est de compter, la base dix est la plus courante mais rappellez vous qu'il y a encore des secteurs d'activités dans lesquels ce n'est pas forcement le cas. On peut dire aussi qu'il y a une gestuelle parfois comme avec un boulier.

pasa88 · Le 29/11/2009, à 23:24

Le cerveau calcule a partir des impulsions électriques , on pourrait affirmer que les PC fonctionnent de la manière que notre cerveau. Mais comment ces impulsions, se transforment en émotions , suites logiques et arithmétiques. C'est Fascinant.

Je m'abonne dans le cas ou vous trouverez le réponse.

Snake046 · Le 29/11/2009, à 23:52

hopimet a écrit :

SystemeIsBack a écrit :
Nous comptons en base 10 parce qu'on nous apprend dés que possible (depuis les chiffres arabes de l'Antiquité) le calcul en base 10 qui est pratique pour les activités humaines.
Surtout parce que l'apprentissage en base 10 est plus facile pour l'Homme qui a 10 doigts.

Voilà une façon de penser bien conditionnée.

D'abord on a pas dix doigts, on en a vingt ! Et toc !
Et l'Homme, contrairement à ce que l'on peut croire, ne compte PAS avec les dix doigts de ses mains. C'est nous qui faisons ça : quand j'étais jeune je me souviens qu'on m'avait montré comment compter avec ses phalanges également (même que c'était les romains qui faisaient ça, à ce qu'on m'en avait dit).

Pour plus d'information, une source décidement intarissable :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Compter_sur_ses_doigts

Dernière modification par Snake046 (Le 29/11/2009, à 23:55)

compte supprimé · Le 30/11/2009, à 00:34

Snake046 a écrit :

Voilà une façon de penser bien conditionnée.

Toutes mes excuses, pardon.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Syst%C3%A8me_d%C3%A9cimal#Historique

Dernière modification par hopimet (Le 30/11/2009, à 00:52)

gnuuat · Le 30/11/2009, à 00:40

@ Roggan : Quand je parlais d'habitude et de mémoire, c'est justement pour éclipser totalement le calcul.
Le cerveau ne génère que des puslions électriques et stimule des zones mémoires à travers un réseau de synapses, il n'y a donc pas de calcul mais bien une association d'information.
L'exemple de l'autiste se rapproche de mon explication :
quand on voit 2 + 2, on ne fait pas "le chiffre 2 ajouté au chiffre 2 donne 4", mais on fait appel à notre mémoire pour trouver quelle est l'association de ces deux chiffres.
Si on ne connait pas le calcul, il suffit d'énumérer les mémoires proches pour en obtenir une nouvelle (par exemple on ne connait pas le nombre qui suit 23 ? il suffit de faire appelle au souvenir 1 2 3 4 => 24, car dans notre mémoire, on sait que les chiffres se suivent).

Dire que le cerveau calcule, c'est comme dire que les mathématiques sont une science exacte qui transcendent l'univers (en gros qui sont vraies tout le temps et partout). Or les mathématiques ont une histoire, donc elles ont chnagées, donc elles ne sont pas immuables et donc elles ne sont pas trascendantes.

Roggan · Le 30/11/2009, à 10:25

Helle gnuuat,

Je crois qu'il y a juste une ambiguïté quant au terme "calcul". Perso je l'utilise comme "opération permettant à une entité quelconque de répondre 4 à la question 2+2". Quelle que soit cette opération. S'il s'agit d'activer des zones mémorielle, alors c'est ça le calcul. Pas de problème ! Donc je vois ou tu veux en venir en disant que tu veux éclipser le calcul. Je te propose donc d'accepter le terme "calcul" dans un sens plus large.

Arpès y a-t-il vraiment du sens à séparer les stratégies de pensée et les outils permettant de les représenter (les mathématique pour le calcul)? Je crois qu'on peut reverser la question : Ok, les mathématiques ne sont pas une science universelle. N'empêche qu'en tant qu'activité humaine, les maths conditionnent les fameuses habitudes dont tu parles. A mon avis, faire n'importe quelle calcul, n'importe quelle opération manipulant des nombres, c'est faire de la mathématique. Il n'y a pas de calcul sans mathématique, si rudimentaire soit-elle !

De plus il faut pas oublier que les stratégies ne sont pas innées ! Quand tu dis

Si on ne connait pas le calcul, il suffit d'énumérer les mémoires proches pour en obtenir une nouvelle (par exemple on ne connait pas le nombre qui suit 23 ? il suffit de faire appelle au souvenir 1 2 3 4 => 24, car dans notre mémoire, on sait que les chiffres se suivent).

OK ! mais souviens-toi de toi à 5 ans, c'était loin d'être évident ! Donc il y a fort à parier que c'est en pratiquant les mathématiques qu'on t'avait enseigné que tu as put mettre en place cette stratégie. Essaye de l'expliquer à un gosse, il va comprendre à force, mais tu te rendras compte que malgré les apparences, ta stratégie relève d'un relativement haut niveau de complexité. Donc, les habitudes, il y en a indubitablement. Mais elles n'apparaissent qu'après la maîtrise d'outils rébarbatifs du style "prendre 2 pommes, en ajouter 2 autres, etc." Et sans mathématique (au sens de pratique et non de science !) elles n'apparaissent sans doute jamais.

DrDam · Le 30/11/2009, à 10:49

En fait ( c'est un sujet qui me passionne, et je commence à bien le dégrossir) .. il y a un certain nombre d'échelle à voir ..

quand tu parle de "calcul" ... tu parle de traitement de signaux ou de donnée ?
la nuance peu paraitre subtile, mais pas tant que ça.

en effet, le cerveau est (au sens propre) un réseau de neurone qui ont tous la même fonction ( un sorte de somme logique) ... tous branché à N voisins en amont et N voisin en aval ...

donc ce reseau, ne sait que traiter des signaux ... mais aussi à les "mémoriser" ....

une image ( je l'aime bien) ....

je te montre un fruit vert relativement sphérique, gros comme un poing avec une "queue" droite ....
ton œil ( ta rétine) vas transmettre des milliers de pixel ( pour les couleur ou les constraste), tous indépendant (sans notion a priori d'organisation) .. ce paquet de pixel , vas arriver au cerveau, passer de neurones en neurones ... toujours en désordre ...

mais c'est pas s'est transfert de signaux que vont apparaitres des idée, des concept , jusqu'au ... "ha je connait ça ... c'est une pomme, verte, elle à une tache, elle est moins belle que celle de tonton Gérard". ....

Dernière modification par DrDam (Le 30/11/2009, à 10:54)

pasa88 · Le 30/11/2009, à 10:58

nodnod a écrit :

la question qui tue : comment ça boot ?

aucune idèe, mais si on continue a continuer la comparaison avec un ordinateur ,on pourrait dire que il y a meme une option "boot en safe mode" qui desactive le peripheriques (valable pour les individus en etat de comà).

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