NeuropsychoJolly (roger)

Les perceptrons sont des réseaux de neurones formels et ont été proposés par Rosenblatt en 1962.

Au départ, le perceptron se veut être un modèle d'activité perceptive.

Le but est que ce réseau doit associer des réponses à des stimuli.

Définition

C'est un réseau composé d'unités S(ensorielles), A(ssociations) et R(éponses), et d'une matrice de variables d'intéraction qui dépend de la séquence des états d'activité antérieurs du réseau (représentant le poids des connections).

Les unités S assurent la transduction du signal physique pour émettre des signaux,

Les unités A sont des éléments de décision logique qui ont des connections en entrée et en sortie. Elles forment la couche cachée,

Les unités R répondent -1 si la somme de leurs entrées est inférieure à 0; +1 si la somme de leurs entrées est supérieure à 0; 0 ou indéterminé si la somme de leurs entrées est égale à 0. Elles forment la couche de sortie.

Typologie

Perceptrons élémentaires : composés d'une couche S, une couche A et une couche R

Perceptrons (cas général), comprennent plusieurs couches A (ils ont conduit au développement des réseaux multicouches)

Perceptrons couplés transversalement : contiennent des connections entre les unités d'une même couche

Perceptrons rétro-couplés : comprennent au moins une connection allant d'une unité R à une unité A ou S, ou allant d'une unité A à une unité A amont ou S

Renforcements

Le principe de base est la loi de Hebb (1949) : Si les éléments pré- et post- synaptiques sont activés simultanément la probabilité de transmission synaptique de signaux ultérieurs est augmentée.

Ils peuvent être positifs ou négatifs. En biologie, un renforcement positif a été découvert en 1973 par Bliss et Lomo : la potentialisation à long terme. Un renforcement négatif a été découvert à la fin des années 80, début 90 : la "dépression à long terme"

Systèmes de renforcement

Systèmes de renforcement monopolaires (comprennent un seul type de renforcement) et bipolaires (comprennent les deux).

Systèmes de renforcement α (alpha) : les renforcements ne concernent que les connections actives, et systèmes de renforcement γ (gamma) : les renforcements concernent toutes les connections afférentes à un neurone. Celles qui sont actives voient leur poid augmenter et celles qui ne le sont pas voient leur poids décroitre, de telle sorte que la somme des modifications de poids synaptiques du neurone est nulle.

Pas d'apprentissage

Rosenblatt introduit la notion de "pas d'apprentissage" (learning step) qui est la quantité élémentaire de modification d'un poids synaptique. Cette notion a été redécouverte en biologie dans la notion de métaplasticité.

Bibliographie

Rosenblatt F. 1962. Principles of neurodynamics. Spartan Books.

Hebb DO. 1949. The organization of behavior. New-York. Wiley.