Comment les neurones de notre cerveau communiquent-ils entre eux ? Hannah Pinson (VUB), lauréate du prix Agoria, l'a étudié au MIT à Boston. Elle ne l'a pas fait en étudiant des cerveaux vivants, mais en plaçant un réseau de cellules cérébrales cultivées sur un capteur super sensible. L'objectif de cette recherche :une intelligence artificielle plus intelligente.
La lauréate du prix Agoria Hannah Pinson (VUB) a étudié pour sa thèse de maîtrise en physique comment les neurones de notre cerveau communiquent entre eux. Sur la base de ses résultats, elle a ensuite rédigé une deuxième thèse de maîtrise en informatique, sur la façon dont elle peut appliquer ces découvertes à l'intelligence artificielle.
Cet article est également paru dans le ScriptieKrant flamand. Il s'agit d'une publication trimestrielle dans laquelle Scriptie vzw met à l'honneur les solides thèses de licence et de master des participants au Prix flamand de thèse.
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Lire le journal flamand des thèsesHannah Pinson :« Nous faisons d'énormes progrès dans le domaine de l'intelligence artificielle, mais nous savons à peine comment fonctionne l'intelligence humaine. Cela en soi n'est pas surprenant. Les neurones, les cellules qui composent notre cerveau, sont si petits qu'il était jusqu'à récemment impossible de mesurer avec précision l'activité d'un vaste réseau de neurones.
Mesurer l'activité des neurones dans de vrais cerveaux est encore trop difficile aujourd'hui :les cellules du cerveau sont trop proches les unes des autres. C'est pourquoi Pinson a mené ses recherches sur un réseau de neurones en culture, fabriqué à partir de cellules souches par des collègues de l'Université de Harvard. Pas de cellules souches d'embryons, mais des cellules souches dérivées de cellules cutanées.
Solos de batterie
Ils ont placé ce réseau cultivé sur un capteur super sensible. Pour traiter l'information, les neurones envoient en permanence de petits signaux électriques :le capteur enregistre le rythme des signaux.
Nous faisons d'énormes progrès dans le domaine de l'intelligence artificielle, mais nous savons à peine comment fonctionne l'intelligence humaine. Hannah Pinson
Hannah Pinson le compare aux batteurs :« Les neurones jouent sans aucun rythme et complètement hors du temps, un peu comme un enfant d'âge préscolaire de trois ans interprétant un morceau de jazz expérimental. Un bruit non structuré qui constitue pourtant la base de tout ce que vous dites, pensez et faites. En fin de compte, ils voulaient découvrir les schémas de communication dans le réseau :« Quels neurones envoient des impulsions nerveuses à quels autres neurones, et combien de temps faut-il pour que ces signaux atteignent leur cible ? Pas facile, car les neurones sont très volages. Parfois, ils produisent une impulsion nerveuse sans avoir reçu au préalable un signal d'un autre neurone. »
Pour découvrir ces modèles de communication, ils ont d'abord dû traiter toutes les informations avec des méthodes statistiques avancées et des programmes informatiques. « Cela nous a permis de démontrer, entre autres, que dans les réseaux où les neurones forment de nombreuses connexions, les influx nerveux se synchronisent. Plus il y a de connexions, plus les neurones se mettent à tambouriner sur le même rythme."
Voitures autonomes
À partir de ces conclusions, qu'elle a incorporées dans son mémoire de maîtrise en physique, elle a rédigé un deuxième mémoire de maîtrise en informatique. Elle a étudié comment ces connaissances sur l'intelligence biologique peuvent être traduites en réseaux de neurones artificiels. Pinson :« Les réseaux de neurones artificiels sont des programmes informatiques dans lesquels certaines propriétés des neurones biologiques sont traitées. Ils sont utilisés dans les voitures autonomes, les prévisions boursières ou la reconnaissance d'objets sur les photos.
Hannah Pinson a remporté le prix Agoria de la recherche technologique et innovante avec son double mémoire de maîtrise. Elle a également été nominée pour le prix Eos. Elle travaille actuellement sur un doctorat, poursuivant ses recherches actuelles à la VUB. Elle retourne régulièrement au MIT pour cette recherche.
Promoteurs :Prof. Tom Lenaerts et Prof. Vincent Ginis ; supervisé par le professeur Max Tegmark (MIT)
Lire son mémoire de maîtrise complet en physique et informatique
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