« Apprendre ! » : La remarquable plasticité cérébrale de notre cerveau

Une fois n’est pas coutume, l’excellent Etienne Klein dans son émission la conversation scientifique me fait découvrir une personnalité étonnante, brillante et qui a des choses à dire. Et même des choses à nous apprendre !

Stanislas Dehaene est professeur au Collège de France, titulaire de la chaire de psychologie cognitive expérimentale, membre de l’Académie des sciences et président du Conseil scientifique de l’Education nationale.

Dans son ouvrage « Apprendre ! », il nous fait partager les dernières recherches et découvertes sur les méthodes d’apprentissages de notre cerveau, en remettant en cause bon nombre d’idées reçues et légendes urbaines. De nombreuses exemples viennent étayer l’une des thèses de son livre: L’intelligence artificielle, malgré les progrès constants et bien que s’inspirant grandement des mécanismes cognitifs humains, est encore loin de rivaliser avec l’intelligence humaine. La raison? Les mécanismes d’apprentissage encore mal maitrisés par les machines et une incroyable plasticité de notre cerveau!

Quelques uns des passages qui m’ont marqués:

  • Le génome humain (les informations présentes dans notre ADN) contiendrait l’équivalent de 750Mo, soit l’équivalent de la capacité d’un CD-ROM ou d’une clé USB. Alors même que la capacité de notre cerveau serait de l’ordre de 100 térabytes. Le gros-œuvre se construit en suivant les lignes directrices de l’architecte (le génome), tandis que les détails sont laissés au maître d’œuvre qui les adapte au terrain (l’environnement). L’apprentissage se chargeant de prolonger le travail des gènes.
  • Contrairement aux réseaux de neurones actuels, notre cerveau ne semble pas avoir besoin de millions de données pour s’organiser. Ses noyaux se développent spontanément, par stimulation interne.
  • L’IA contemporaine reste confrontée à un problème majeur. Plus le modèle interne est riche en paramètres, plus il est difficile de trouver comment l’ajuster. Résultat, une explosion combinatoire avec des millions de choix possibles, rendant l’apprentissage excessivement lent.
  • La consommation du cerveau d’un jeune enfant représente jusqu’à 50% du bilan énergétique du corps ! Faire et défaire quelques millions de synapses par seconde exige une alimentation équilibrée, une bonne oxygénation et de l’exercice physique.
  • Un bébé est une véritable machine à apprendre, son cerveau étant le siège d’un bouillonnement de plasticité synaptique. Avec l’âge, l’apprentissage, sans être complétement bloqué, devient de plus en plus difficile à mesure que la plasticité diminue.
  • Dès la naissance, un bébé est doté d’une panoplie de circuits spécialisés, façonnés par les gènes, et eux-mêmes sélectionnés par des dizaines de millions d’années d’évolution. Cela lui confère des intuitions profondes de tous les grands domaines du savoir: une physique naïve des objets et de leurs comportements, un sens des cartes et de la navigation dans l’espace, des intuitions du nombre, de la probabilité et des mathématiques… Rien à voir avec une ardoise vierge comme certains pouvaient le penser !
  • Le simple fait de rire augmente la curiosité et maximise l’apprentissage.
  • L’apprentissage est maximum lorsque trois conditions sont remplies : l’attention (le cerveau amplifie les entrées sensorielles appropriées), l’engagement actif (s’il les utilise pour produire une prédiction) et le retour sur erreur (s’il parvient à en déterminer la justesse).
  • Grace au sommeil, le cerveau stimule peut-être, en accéléré, le temps d’une nuit, des myriades d’expériences qu’une vie entière ne suffirait pas à faire.

Filez chez votre libraire si vous êtes intéressé par les mécanismes d’apprentissage en général, si vous êtes jeune parent, ou si vous avez comme ambition d’optimiser votre logiciel d’intelligence artificielle à travers des réseaux de neurone !

Disclaimer – Cet article n’est en aucun cas sponsorisé (et ne contient pas de lien sponsorisé) et les avis n’engagent que moi. Je souhaite dans cette rubrique Littérature vous faire découvrir mes dernières lectures!

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