L'équipe SILEX du LIRIS organise une journée consacrée aux liens entre recherche en Sciences Cognitives et recherche en Informatique. Un séminaire LIRIS le matin sera l'occasion de présenter quelques méthodes de recherche et d'expérimentation en psychologie cognitive et en neurosciences cognitives. L'après-midi sera l'occasion de présenter une palette d'outils informatiques utilisés en sciences cognitives, puis quelques collaborations réussies entre chercheurs de disciplines différentes, avant une discussion générale sur les collaborations à construire.
Séminaire LIRIS "Recherche en Sciences cognitives"
Mardi 10 mai - 10h30-12h / salle C4 bâtiment Nautibus
- Yannick Prié (LIRIS) : Introduction à la journée
- Bernard Lété (Université Lyon 2)
- Olivier Bertrand (INSERM, Université Lyon 1)
Bernard Lete
Le but du séminaire est de présenter quelques méthodes de recherches utilisées dans l'étude de la cognition pouvant intéresser un chercheur en informatique. Trois types de recherches seront présentés :
- paradigmes expérimentaux dits "en temps réel" dans lesquels des mesures chronométriques sont recueillies comme mesures comportementales (temps de réaction, temps de latence et durées de fixation)
- exploitation de gros corpus de données (data mining) pour conduire des analyses statistiques en modèles de régression et trouver des prédicteurs à certains comportements
- création d'outils informatisés d'aide aux apprentissages
Professeur des Universités, Bernard Lété est membre du laboratoire d'Etude des Mécanismes Cognitifs (EA 3082). Ses recherches portent sur le traitement du mot écrit dans son versant réception (lecture) et production (écriture) et dans ses aspects normaux et déficitaires (dyslexie). Dans ce cadre, il est principalement intéressé par l’apprentissage statistique de l’écrit, un type particulier d’apprentissage implicite, pour lequel on considère que l’apprenant s’ajuste aux propriétés statistiques de son environnement linguistique grâce à des processus associatifs élémentaires. Ces propriétés statistiques renvoient, par exemple, à la répétition d’un événement (e.g ; la fréquence lexicale d’un mot), à son incertitude (e.g., la consistance orthographique d’une association graphème-phonème), ou à sa discriminabilité (e.g., le voisinage orthographique d’un mot), etc.
Olivier Bertrand
Un des objectifs des Neurosciences Cognitives est de déterminer les substrats neuronaux de nos activités mentales, notamment grâce à la neuroimagerie fonctionnelle et à l’électrophysiologie à haute résolution. Comprendre les mécanismes neurophysiologiques et identifier des marqueurs spécifiques de certains processus mentaux, ainsi que les utiliser pour comprendre et diagnostiquer précocement les dysfonctionnements liés à certaines pathologies neurologiques ou psychiatriques sont les enjeux d’aujourd’hui. Certains aspects seront présentés ici, en particulier en lien avec les approches électrophysiologiques (électro- et magnéto-encéphalographie – EEG/MEG, EEG intracérébrale) :
- Où ? Quand ? Comment ? sont les questions que l’on veut traiter pour comprendre la dynamique cérébrale des processus sensoriels et cognitifs. Pour cela, des modèles anatomiques et biophysiques sont souvent nécessaires pour identifier les sources cérébrales sous-jacentes et leur activation. Ces processus mentaux impliquent généralement des réseaux neuronaux distribués au sein desquels on cherche à comprendre les interactions dynamiques pour lesquelles les synchronisations oscillatoires semblent jouer un rôle important.
- Comment utiliser ces marqueurs cérébraux en temps-réel pour construire des interfaces cerveau-machine, ayant généralement pour but de restaurer une communication chez des handicapés graves ou de moduler l’activité cérébrale à des fins thérapeutiques. Les mécanismes neurophysiologiques d’adaptation du cerveau à la machine et le développement d’algorithmes d’adaptation de la machine aux fluctuations cérébrales sont au cœur des recherches dans ce domaine. Quels en sont les verrous et les enjeux ?
DR1 INSERM, directeur du Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon (INSERM-CNRS-UCB), Olivier Bertrand est responsable de l’équipe « Dynamique Cérébrale et Cognition ». Ses travaux portent sur la combinaison des méthodes d’exploration cérébrale chez l’Homme (IRM fonctionnelle, EEG, MEG, EEG intracérébrale) pour mieux comprendre la dynamique des réseaux cérébraux fonctionnels à différentes échelles (localisation de sources, recalage anatomique, analyses temps-fréquence, étude des couplages par synchronisation de phase). Domaines d’application neurophysiologique : perception et attention auditive (de la représentation de sons dans le cortex auditif jusqu’à l’analyse de scènes complexes), dynamique des réseaux oscillatoires, développement des interfaces cerveau-machine et de leurs applications cliniques et en recherche fondamentale.
Demi-journée "Sciences cognitives et informatique"
Mardi 10 mai - 14h00-17h00 / salle C4 bâtiment Nautibus
- Nicolas Larousse (RISC, CNRS) : "Quels outils informatiques pour les Sciences Cognitives ?"
- Nathalie Guin, Alain Mille, Olivier Georgeon, Magali Ollagnier-Beldame, Hugues Berry, Audrey Serna : "Quelques exemples de projets de recherche impliquant chercheurs en sciences cognitives et chercheurs en informatique"
- Discussion générale sur les collaborations possibles entre chercheurs informaticiens et chercheurs en sciences cognitives
Nicolas Larrousse
Durant ces dernières années, dans le domaine des sciences cognitives, les dispositifs technologiques d'investigation se sont multipliés (e.g. techniques d'imagerie, appareils de suivi des mouvements etc. ) générant des volumes de données très importants. Pour être exploitables, ces données "brutes" demandent de nombreux traitements allant du débruitage jusqu'à des traitements statistiques complexes. Un autre point important est qu'il est souvent utile de synchroniser ces signaux multiples pour obtenir de nouveaux éclairages. Pour réaliser ces besoins, des développements spécifiques sont nécessaires car en général il n'existe guère de produits standard. Par ailleurs, dans le contexte particulier des sciences cognitives, les expériences sont effectuées le plus souvent sur l"être humain. Les outils informatiques sont alors utilisés pour créer des stimulis d'expériences et ainsi recueillir des données d'expérimentation : là encore peu de produits standards existent. Nous présenterons une palette d'outils utilisés actuellement en lien avec des expérimentations en Sciences Cognitives, en présentant comment différentes sous-disciplines de l'informatique sont mobilisées.
Nicolas Larrousse est ingénieur au CNRS, de formation informatique. Dans le cadre des ses activités au Risc (UMS 3332, Relais d'Information sur les Sciences de la Cognition), il a organisé trois éditions de la "Foire aux logiciels" pour faire connaître les logiciels utilisés pas les acteurs des sciences cognitives. Il anime également le réseau Cogiter (http://cogiter.risc.cnrs.fr) dont la dernière journée a été consacrée pour une grande partie à des présentations logicielles sur le thème de la synchronisation de signaux.
Contact
Yannick Prié (yannick.prie@liris.cnrs.fr) - Nathalie Guin (nathalie.guin@liris.cnrs.fr)
