Comment les neurones de notre cerveau communiquent-ils entre eux ? Hannah Pinson, lauréate du prix Agoria et chercheuse à la VUB, l'a étudié au MIT à Boston. Sans recourir à des cerveaux vivants, elle a cultivé un réseau de cellules cérébrales sur un capteur ultrasensible. Objectif : développer une intelligence artificielle plus performante.
Hannah Pinson (VUB), lauréate du prix Agoria, a consacré sa thèse de master en physique à la communication neuronale. Sur cette base, elle a rédigé une seconde thèse en informatique, appliquant ces découvertes à l'IA.
Cet article est également publié dans le ScriptieKrant flamand, une revue trimestrielle où Scriptie vzw met en lumière les meilleures thèses de bachelor et master des lauréats du Prix flamand de la thèse.
Préférez la version papier ? Elle est disponible gratuitement dans toutes les bibliothèques publiques flamandes.
Lire le journal flamand des thèses
Hannah Pinson : « Nous progressons énormément en intelligence artificielle, mais nous ignorons encore les mécanismes de l'intelligence humaine. Les neurones, cellules constitutives du cerveau, sont si minuscules qu'il était jusqu'à récemment impossible de mesurer précisément l'activité d'un vaste réseau neuronal. »
Mesurer l'activité neuronale in vivo reste complexe : les cellules sont trop rapprochées. Pinson a donc travaillé sur un réseau neuronal cultivé à partir de cellules souches dérivées de cellules cutanées (non embryonnaires), produit par des collègues de l'Université de Harvard.
Solos de batterie
Ce réseau a été placé sur un capteur ultrasensible qui enregistre les signaux électriques émis par les neurones pour traiter l'information.
« Nous progressons énormément en intelligence artificielle, mais nous ignorons encore les mécanismes de l'intelligence humaine. » Hannah Pinson
Hannah Pinson compare les neurones à des batteurs : « Ils jouent sans rythme, comme un enfant de trois ans improvisant du jazz expérimental. Ce bruit non structuré est pourtant la base de nos pensées, paroles et actions. » L'objectif : identifier les schémas de communication. « Quels neurones envoient des impulsions à quels autres, et en combien de temps ? Les neurones sont imprévisibles : ils génèrent parfois des signaux spontanés. »
Grâce à des méthodes statistiques avancées et des algorithmes, ils ont démontré que dans les réseaux fortement connectés, les influx nerveux se synchronisent. « Plus de connexions signifie un rythme partagé. »
Voitures autonomes
Intégrant ces résultats dans sa thèse de physique, Pinson a développé une thèse en informatique sur l'application à des réseaux de neurones artificiels. « Ces modèles informatiques imitent les neurones biologiques et alimentent les voitures autonomes, prévisions boursières ou reconnaissance d'images. »
Hannah Pinson a remporté le prix Agoria pour la recherche technologique innovante avec ses doubles thèses. Nominée pour le prix Eos, elle prépare un doctorat à la VUB, en collaboration avec le MIT.
Promoteurs : Prof. Tom Lenaerts et Prof. Vincent Ginis ; supervisé par Prof. Max Tegmark (MIT)
Lire ses thèses de master complètes en physique et informatique
Diplômé cette année ? Terminez-vous bientôt votre thèse de bachelor ou master ? Ne rangez pas votre travail ! Participez au Prix de thèse flamand et gagnez jusqu'à 2 500 euros et une couverture médiatique.
Inscrivez-vous pour concourir aux prix partiels, dont le prix EOS (sciences exactes) et Agoria (technologie/innovation).
[]