Par Vincent Bloch, professeur émérite de neurosciences, Université de Paris-Sud (Paris XI).

Notre groupe « Cerveaux et Machines » est ancien, mais le domaine de ses activités reste très actuel et en renouvellement rapide. De plus en plus souvent, le choix des thèmes abordés résulte d'une demande des participants, ou s'est imposé au cours des discussions - toujours très abondantes- des séances précédentes. Grâce à l'initiative d'un des membres du groupe, des CD contenant l'enregistrement sonore et l'iconographie de certains des exposés sont disponibles.

La première séance de 2005 a été consacrée aux « Différentes formes de mémoire et leurs bases cérébrales » avec un exposé de Pascale Gisquet-Verrier, psychophysiologiste du CNRS, Université Paris-Sud à Orsay. Dans les machines, le terme de mémoire a été emprunté au langage courant pour désigner des dispositifs qui conservent de façon stable des données susceptibles d'être rappelées à l'identique. La propriété qu'a le système nerveux de conserver des traces de l'expérience passée est très différente. Les traces conservées par le cerveau interagissent, se renforcent, se modifient, s'affaiblissent ou disparaissent. Et, il n' y a pas, dans le cerveau, de région uniquement consacrée au stockage. Mais les données tirées des études sur l'Animal comme sur l'Homme ont conduit à distinguer plusieurs formes de mémoire, dans lesquelles l'implication de structures cérébrales différentes a été démontrée.

La séance de mars a été animée par un roboticien, Jean-Paul Laumond, CNRS, à l'INSA de Toulouse , sur le thème « Mouvement et calcul : du robot à l'Homme ». La question de savoir quels sont les mécanismes qui préludent au mouvement intentionnel est centrale en robotique. En effet, un mouvement établit une relation continue entre le temps et l'espace. Un robot est donc condamné au calcul. Pour le roboticien, la maîtrise du mouvement repose ainsi sur l'élaboration de modèles permettant de transformer un problème par essence continu en un problème combinatoire. Plusieurs illustrations de l'efficacité de ces modèles en robotique ont été présentées, incluant des travaux sur les robots humanoïdes. Il a aussi discuté de la capacité des dispositifs robotiques à suggérer des modèles explicatifs aux neurophysiologistes du mouvement humain.

En mai, François Clarac, CNRS, Institut des Sciences du Cerveau, à Marseille, a traité de l' « Épistémologie des études sur la locomotion », en s'attachant aux « Modèles hiérarchiques des réseaux de commande ». Les mécanismes de la locomotion -de la nage à la marche- de l'invertébré à l'homme a, dès le XIX° siècle suscité l'intérêt des naturalistes et provoqué aussi des débats passionnés, selon l'importance accordée aux systèmes préformés résidant dans la moelle épinière ou bien à ceux situés dans le cerveau, supposés modelés par l'expérience. La connaissance du fonctionnement des réseaux de neurones naturels repose pour une large part sur les modèles de mini-réseaux rencontrés chez les invertébrés marins. Les techniques actuelles permettent de connaître les lois de fonctionnement de ces réseaux et surtout de mettre en évidence la nature hiérarchisée de leurs interrelations. L'importance de ce fonctionnement hiérarchique peu à peu dégagée des études de la marche chez l 'Homme -qui se met en place au cours de l'ontogenèse- se trouve aujourd'hui confirmée.

Jean-Paul Haton, informaticien de l'Université de Nancy, est venu en septembre évoquer les problèmes de « Reconnaissance de la parole : méthodes et applications ». La reconnaissance automatique de la parole revient à faire identifier par une machine des mots ou des phrases prononcés par un locuteur.

Il s'agit d'un domaine pluridisciplinaire faisant appel à l'acoustique, le traitement du signal, la phonétique, la linguistique, les neurosciences, la reconnaissance des formes, l'intelligence artificielle, les probabilités et statistiques, et évidemment l'informatique ! Ce domaine a beaucoup évolué depuis les premiers systèmes électroniques des années 1950. Les méthodes actuelles sont largement fondées sur des outils statistiques : modèles de Markov cachés pour le niveau acoustico-phonétique et modèles n-grammes pour le niveau linguistique. Ces modèles permettent la reconnaissance de la parole naturelle continue avec des vocabulaires allant jusqu'à près de 100 000 mots avec des taux de reconnaissance acceptables. En revanche, les systèmes actuels manquent encore de robustesse. De nombreuses applications pratiques sont opérationnelles dans des domaines très divers : dictée vocale de textes, commande de machines et surtout télécommunications.

La dernière séance de l'année, en novembre, a été consacrée à « La robotique bio-mimétique ». C'est Jean-Arcady Meyer, CNRS, Université Paris VI, qui nous a parlé du retour en force de la bionique avec les « animats », robots dotés de propriétés d'adaptation. Après avoir évoqué l'histoire des automates et des robots inspirés par le vivant, il décrit les diverses manières dont certains robots modernes sont inspirés des animaux -Homme compris-. Cette inspiration peut s'appliquer à la morphologie des robots, à leurs senseurs, à leurs actionneurs ou avoir guidé leurs architectures de contrôle. Ces dernières peuvent, de surcroît, être soumises à des processus d'évolution, de développement ou d'apprentissage plus ou moins comparables à ceux que la nature a inventés. Diverses réalisations robotiques ont été décrites dans lesquelles le vivant et l'inerte sont étroitement associés.