tétralemme

Je propose une logique tétravalente, alternative à la logique binaire classique (vrai/faux). Elle  introduit quatre valeurs de vérité :

Vrai (V) : une proposition est vraie et correspond à la réalité.

Faux (F) : une proposition est fausse et ne correspond pas à la réalité.

Indéterminé (I) : il est impossible de déterminer si une proposition est vraie ou fausse avec les informations disponibles.

Contre-vrai (C) : une proposition est fausse mais semble vraie à première vue.

J'ai développé cette logique pour analyser des paradoxes logiques et des problèmes de langage et ai pu montrer que la logique tétravalente permet de résoudre des problèmes qui ne peuvent pas être résolus avec la logique binaire classique.

On a pu aussi voir quelques applications concrètes de cette logique tétravalente en sociologie :

- Analyse des identités sociales: La logique tétravalente peut être utilisée pour analyser les identités sociales complexes et multidimensionnelles, en tenant compte des nuances et des contradictions. Par exemple, un individu peut s'identifier à la fois comme homme et femme, ou comme appartenant à plusieurs groupes ethniques ou religieux. La logique classique binaire ne permet pas de capturer cette complexité, tandis que la logique tétravalente offre des nuances supplémentaires pour comprendre les identités multiples et fluides.

- Etude des attitudes et des opinions: Les attitudes et les opinions des individus ne sont pas toujours binaires (pour ou contre). La logique tétravalente peut être utilisée pour analyser les nuances des opinions, en tenant compte de l'incertitude, de l'ambivalence et des opinions contradictoires. Par exemple, une personne peut être "plutôt d'accord" avec une affirmation, tout en ayant des réserves ou en reconnaissant des arguments contraires.

Analyse des interactions sociales: Les interactions sociales ne se limitent pas toujours à des situations de confrontation binaire (coopération/conflit). La logique tétravalente peut être utilisée pour analyser les interactions plus subtiles et nuancées, en tenant compte de la négociation, de la manipulation, de la résistance et d'autres formes de relations sociales complexes. 

 

Auteur: Tarski Alfred

Info: "Der Wahrheitsbegriff in den formalisierten Sprachen." Studia Philosophica 1, 1-26. 1936

[ phiosophie ]

dépistage optique

À première vue, notre capacité à reconnaître des objets familiers ne semble pas si inhabituelle, mais les chercheurs en sciences du cerveau ont compris depuis longtemps qu'il s'agit d'une compétence complexe. Par exemple, la certitude absolue que nous ressentons lorsque nous apercevons un visage familier dans une foule de plusieurs centaines de personnes n'est pas seulement une émotion subjective, mais semble être causée par une forme extrêmement rapide et fiable de traitement de l'information dans notre cerveau. Dans un article paru en 1970 dans la revue scientifique britannique Nature, le physicien Pieter van Heerden* a proposé qu'un type d'holographie connu sous le nom d'holographie de reconnaissance offre un moyen de comprendre cette capacité. (Dans l'holographie de reconnaissance, l'image holographique d'un objet est enregistrée de la manière habituelle, sauf que le faisceau laser rebondit sur un miroir spécial appelé miroir de focalisation avant de frapper le film non exposé). Si un deuxième objet, similaire mais non identique au premier, est baigné dans la lumière laser et que celle-ci rebondit sur le miroir et sur le film après son développement, un point lumineux apparaît sur le film. Plus le point lumineux est brillant et net, plus le degré de similitude entre le premier et le second objet est élevé. Si les deux objets sont complètement dissemblables, aucun point lumineux n'apparaîtra. En plaçant une cellule photoélectrique sensible à la lumière derrière le film holographique, on peut en fait utiliser ce dispositif comme un système de reconnaissance mécanique.

Une technique similaire, connue sous le nom d'holographie d'interférence, peut également expliquer comment nous pouvons reconnaître les caractéristiques familières et inconnues d'une image, comme le visage d'une personne que nous n'avons pas vue depuis de nombreuses années. Dans cette technique, un objet est visionné au travers d'un morceau de film holographique contenant son image. Dans ce cas, toute caractéristique de l'objet qui a changé depuis l'enregistrement initial de son image reflète la lumière différemment. Une personne qui regarde à travers le film est instantanément consciente de la façon dont l'objet a changé ou est resté le même. La technique est si sensible que même la pression d'un doigt sur un bloc de granit est immédiatement visible, et le processus a trouvé des applications pratiques dans l'industrie des essais de matériaux.

Auteur: Talbot Michael Coleman

Info: L'univers holographique. Trad Mg *Van Heerden, chercheur aux Polaroid Research Laboratories de Cambridge, Massachusetts, a proposé sa propre version de la théorie holographique de la mémoire en 1963, mais ses travaux sont passés relativement inaperçus.

[ identification de modèles ] [ repérage de formes ] [ approximations ]

citation s'appliquant à ce logiciel

Les mots du web en équation. Du désordre peut naître l'ordre. Ce principe, souvent constaté dans la nature, s'applique aussi aux comportements des internautes sur la Toile. C'est ce que viennent de découvrir des physiciens du Centre de physique théorique, à Marseille, en collaboration avec des équipes italiennes.

Les chercheurs se sont penchés sur certains sites internet où les utilisateurs annotent par des mots-clés, couramment appelés tags, le contenu de pages web. Peu à peu, ces mots-clés constituent une gigantesque base de données qui permet de faire des recherches très précises sur l'ensemble des sites annotés. En étudiant de près la structure de cette base de données, construite sans concertation des internautes entre eux, les scientifiques se sont rendu compte qu'elle était loin d'être anarchique.

"Preuve en est la taille du dictionnaire de mots-clés utilisés par la communauté, note Alain Barrat. Celui-ci grandit de manière régulière, en suivant une équation bien précise." L'étape suivante pour les chercheurs a été de retrouver mathématiquement pourquoi ils observaient une telle propriété. "Chaque individu est complexe, explique Alain Barrat. Mais l'action cumulée et non coordonnée de plusieurs millions d'entre eux va faire émerger des comportements qu'on peut modéliser par des concepts mathématiques simples."

Ainsi, nos physiciens ont montré que la structure de la base de données pouvait être reconstruite à partir d'une succession de marches aléatoires, un concept courant en physique statistique qui décrit différentes trajectoires obtenues par une série de déplacements dans des directions choisies au hasard. Pour les chercheurs, une seule explication. Selon eux, il existerait un réseau sémantique sous-jacent qui relierait entre eux les mots-clés et dans lequel les internautes "marcheraient" au hasard.

"C'est une idée qui existe depuis longtemps en linguistique, explique Alain Barrat. Sans en avoir conscience, chaque internaute associerait au mot-clé principal "évident" d'une page web un autre mot-clé bien à lui." À l'annotation "fleur" pour une page de botanique par exemple, l'un va associer le mot "rose", l'autre le mot "pétale", etc. "Répété par l'ensemble des utilisateurs, ce mécanisme permet d'expliquer nos observations, ajoute le chercheur.

Un résultat théorique qui pourrait un jour déboucher sur des applications bien concrètes. Notamment la lutte contre le spamdexing ou référencement abusif. Certains spameurs n'hésitent pas, en effet, à infiltrer les sites en question en ajoutant une longue liste de mots-clés sans rapport avec la page mais qui renvoient discrètement vers des sites commerciaux. "C'est un comportement qui va contre les règles établies par la communauté d'internautes, commente Alain Barrat. Si on parvient à bien modéliser le fonctionnement normal de ce réseau d'utilisateurs, alors tout phénomène bizarre qui s'en écartera sera rejeté." Les pollueurs n'ont qu'à bien se tenir.

Auteur: Mira Pierre

Info:

[ étiquetage ] [ métalangage ] [ collectif ] [ sur-discours ] [ pré-mémétique ]

homme-machine

Elisa Vianello, chercheuse au CEA et coordinatrice du programme Edge AI, a reçu une subvention de 3 millions d'euros du Conseil européen de la recherche (ERC) dans le but de développer des dispositifs de mémoire sur silicium à l'échelle nanométrique inspirés du système nerveux des insectes. Un des objectifs de ce projet ambitieux est la mise au point de la toute première puce intelligente associée à un module neuronal local capable de traiter les données sensorielles en temps réel. Cette innovation trouve des applications dans la robotique grand public, les puces implantables pour le diagnostic médical et l'électronique portable.

La communauté de l'intelligence artificielle (IA) a récemment proposé de puissants algorithmes qui devraient permettre aux machines d'apprendre par l'expérience et d'interagir de manière autonome avec leur environnement. 

Toutefois, pour concrétiser cette ambition, des nanosystèmes dotés d'architectures de pointe de moins en moins énergivores, et dont la mémoire devra être à très haute densité, à haute résolution et dotée d’une endurance illimitée, doivent être mis en place. Si cette capacité n'existe pas encore aujourd'hui, le projet d’Elisa Vianello pourrait en ouvrir la voie : elle a découvert que différentes fonctions du système nerveux de l'insecte ressemblent étroitement aux fonctions assurées par les mémoires déterministes, probabilistes, volatiles et non volatiles.

"Comme la mémoire idéale n'existe pas aujourd'hui, le projet vise à construire une synapse hybride qui intègre différentes technologies de mémoire." Elle précise pour ce faire, s’être appuyée sur les grillons qui pour échapper à leurs prédateurs, "prennent des décisions justes à partir de données peu fiables, imprécises et lentes envoyées par leurs neurones et synapses. En examinant de près leur structure biologique, nous avons identifié une diversité de fonctions de type mémoire impliquées dans leurs systèmes sensoriels et nerveux. En combinant ces différentes fonctions, le système de traitement interne du criquet parvient à atteindre des performances remarquables et efficaces energétiquement." 

Elisa et son équipe fabriqueront des réseaux de dispositifs de mémoires physiques à l'échelle nanométrique avec l’objectif de traduire les principes biologiques des insectes en principes physiques. Ceci permettra l’apprentissage à partir d'un volume très limité de données bruitées, telles que les données mesurées en temps réel par différents capteurs (caméras, radars, capteurs cardiaques (ECG), capteurs musculaires (EMG), flux de bio-impédance et potentiellement aussi de signaux cérébraux par le biais de capteurs EEG et de sondes neuronales). 

"Les travaux d'Elisa permettront d’ouvrir de nouvelles perspectives de recherche vers des projets d’intelligence embarquée moins énergivore et capable d'apprendre en ligne", a déclaré Jean-René Lequepeys, directeur adjoint et technique du CEA-Leti, laboratoire duquel dépend Elisa Vianello. "Il s'agit d'une véritable rupture technologique et applicative qui combinera les derniers développements de la microélectronique en utilisant de nouvelles générations de mémoires non volatiles et en s'inspirant du monde vivant. Ce travail de recherche s'inscrit pleinement dans les priorités de l'institut et ouvrira de belles perspectives de premières mondiales et de commercialisation."

Auteur: Internet

Info: Sur http:wwwcea. Fr, Mars 2022. Elle obtient une bourse pour développer des mémoires à l'échelle nanométrique inspirées du système nerveux des insectes

[ épigénétique ] [ logique floue ] [ homme-animal ] [ heuristique ]

intelligence

Les jeux vidéo intelligents sont à nos portes
Ils pourront tenir compte de l'état émotionnel du joueur ainsi que de son niveau de dextérité.
Bientôt, lorsque vous ressentirez un grand stress pendant une mission, votre jeu vidéo abaissera en temps réel le niveau de difficulté pour vous rendre la vie plus facile tout en s'assurant que l'expérience demeure positive. L'inverse se produira aussi : quand un défi ne sera pas à la hauteur de vos attentes, le jeu constatera votre ennui et rendra la situation plus complexe afin que vous vous amusiez davantage.
Grâce à des dispositifs qui se sont améliorés récemment, les jeux vont pouvoir interagir avec le joueur non seulement par la manette ou la souris, mais aussi par son regard et ce qu'il ressent. Pour parvenir à cette connexion entre le joueur et le jeu, celui-ci reposera sur le déploiement d'un système de reconnaissance des expressions du visage et du regard (eye tracking system) et d'un électroencéphalogramme portable qui captera les ondes cérébrales des joueurs.
" Ces systèmes s'appuient quant à eux sur une série d'algorithmes d'apprentissage-machine conçus pour que les systèmes d'exploitation des jeux synthétisent une gamme d'émotions et d'expressions du visage des joueurs et qu'ils les incorporent de façon à entretenir en eux-mêmes un état émotionnel pour adapter la prise de décision aux états cognitifs et affectifs du joueur ", explique Claude Frasson.
En somme, il s'agit d'un véritable système d'intelligence artificielle par lequel un jeu apprend à "ressentir" les émotions vécues par le joueur - l'excitation, le stress, l'anxiété, l'impatience - pour moduler les situations de jeu en fonction de celles-ci.
Vers des jeux thérapeutiques
Avec cette technologie, il devient possible notamment d'éviter qu'un jeu devienne nocif en causant, par exemple, des troubles du sommeil, car le jeu pourra selon le cas atténuer la difficulté présentée et ramener ainsi le joueur dans des zones cérébrales associées au plaisir, sans excitation ni inquiétude ", indique le professeur.
Cette technologie rend également possible l'avènement d'approches ludiques pour réguler l'état psychologique de personnes vivant d'intenses émotions.
" On pourra concevoir des jeux thérapeutiques qui cibleront l'anxiété liée à la performance, les phobies ou les troubles d'apprentissage ", mentionne Claude Frasson.
C'est d'ailleurs ce à quoi travaillent deux de ses étudiants à la maîtrise en informatique, Pierre-Olivier Brosseau et Annie Thi-HongDung Tran. Ils mettent actuellement au point un jeu intelligent qui vise le contrôle des émotions dans un contexte de conduite automobile, dans le but de réduire les risques de rage au volant. "Lorsqu'un embouteillage devient stressant, on ne réfléchit plus de la même manière, explique Pierre-Olivier Brosseau. Notre jeu vidéo intelligent permettra de prendre conscience des émotions qui se manifestent en pareilles circonstances et de s'habituer à les calmer. Ça permet d'agir soi-même sur son propre cerveau."
D'autres applications existent, comme des tests de résistance au stress. "L'armée américaine est déjà à tester des solutions qui permettent de vérifier quels sont, parmi les marines, ceux qui résistent le mieux à certaines situations de stress intense", confie Claude Frasson.

Auteur: Internet

Info: 1 décembre 2015

[ artificielle ] [ homme-machine ]

homme-machine

Illustrer l'apprentissage par renforcement à partir de commentaires humains (RLHF*)

Les modèles de langage ont montré des capacités impressionnantes au cours des dernières années en générant des textes variés et convaincants à partir d'entrées humaines. Cependant, il est difficile de définir ce qu'est un "bon" texte, car c'est subjectif et ça dépend du contexte. Il existe de nombreuses applications telles que l'écriture d'histoires où l'on recherche la créativité, des textes informatifs qui doivent être véridiques, ou des extraits de code que l'on veut exécutables.

Rédiger une fonction de perte** pour capturer ces attributs semble impossible et la plupart des modèles de langage sont encore entraînés avec une simple perte de prédiction du prochain jeton (par exemple, l'entropie croisée). Pour compenser les lacunes de la perte elle-même, les gens définissent des métriques conçues pour mieux capturer les tropismes humains, telles que BLEU ou ROUGE. Bien qu'elles soient mieux adaptées que la fonction de perte elle-même pour mesurer les performances, ces mesures comparent simplement le texte généré à des références avec des règles simples et sont donc également limitées. Ne serait-il pas formidable d'utiliser le retour d'information humain sur le texte généré comme mesure de la performance ou d'aller encore plus loin et d'utiliser ce retour d'information comme perte pour optimiser le modèle ? C'est l'idée de l'apprentissage par renforcement à partir du feedback humain (RLHF)

Le RLHF a permis aux modèles de langage de commencer à aligner un modèle formé sur un corpus général de données textuelles sur celui de valeurs humaines complexes.

Le succès le plus récent de RLHF a été son utilisation dans ChatGPT. Compte tenu des capacités impressionnantes de ChatGPT, nous lui avons demandé de nous expliquer la RLHF :  

- Peux-tu m'expliquer comment le RL (reinforcement learning) avec retour d'information humain usant un modèle linguistique comme si j'avais 5 ans.

- Bien sûr, imagine que j'ai un robot nommé Rufus qui veut apprendre à parler comme un humain.  Rufus a un modèle linguistique qui l'aide a comprendre les mots et les phrases.

Tout d'abord Rufus va dire quelque chose en usant d'un modèle de langage, par exemple en disant :  - je suis un robot

Ensuite un humain va écouter ce qu'il a dit et va donner un avis pour dire si la réponse ressemble à langage naturel d'humain. Il pourra dire, par exemple. C'est pas très bon Rufus, un humain ne dit pas de manière générale "je suis un robot" mais plutôt "j'suis un robot" ou "je suis une machine".

Rufus va prendre en compte ce retour et l'utuiliser pour améliorer son modèle de langage, il va essayer de redire la phrase en utilisant  cette correction et va dire "j'suis un robot".

Ensuite l'humain va continuer de donner des retours de ce genre et petit à petit Rufus va commencer à s'exprimer comme un humain le fait en général.

Ici Chatgtp se débrouille étonnamment bien, mais ne couvre pas tout. Nous nous chargeons de combler ces lacunes !  (La suite sur le site en Info)

Auteur: Internet

Info: Sur guithub : https://huggingface.co/blog/rlhf, Nathan Lambert, Louis Castricato guest , Leandro von Werra, Alex Havrilla guest. Le 9 décembre 2022 *Reinforcement Learning from Human Feedback ... **Courbe de perte ? (loss function) À la base, une fonction de perte est très simple : c'est une méthode permettant d'évaluer dans quelle mesure votre algorithme modélise votre ensemble de données. Si vos prédictions sont totalement erronées, votre fonction de perte affichera un chiffre élevé. Si elles sont assez bonnes, elle affichera un chiffre plus bas.  C'est une pénalité pour  mauvaise prédiction. En d'autres termes, la perte (loss) est un nombre qui indique à quel point la prédiction du modèle est mauvaise sur un seul exemple. Si la prédiction du modèle est parfaite, la perte est nulle ; elle affichera le chiffre zéro.

[ apprentissage automatique ] [ idiome consensuel ] [ anti-poésie ] [ objectivation linguistique ] [ polysémie contextualisée ] [ mathématisation ]

physique photonique

Quantifier la quantification : un projet mathématique "d'une immense beauté".

Les chercheurs mettent au point une méthode pour déterminer le degré de quantification de l'état d'un système.

Tout grand objet : balle de base-ball, véhicule, planètes, etc, se comporte conformément aux lois classiques de la mécanique formulées par Sir Isaac Newton. Les petits, comme les atomes et les particules subatomiques, sont régis par la mécanique quantique, où un objet peut se comporter à la fois comme une onde et comme une particule.

La frontière entre le domaine classique et le domaine quantique a toujours été d'un grand intérêt. Les recherches rapportées dans AVS Quantum Science par AIP Publishing, examinent la question quant à savoir ce qui fait qu'une chose est "plus quantique" qu'une autre. Existe-t-il un moyen de caractériser la "quanticité" ? Les auteurs indiquent qu'ils ont trouvé une approche pour le faire.

Le degré de quanticité est important pour des applications telles que l'informatique et la détection quantiques, qui offrent des avantages que l'on ne trouve pas dans leurs équivalents classiques. Pour comprendre ces avantages, il faut à son tour comprendre le degré de quanticité des systèmes physiques concernés.

Plutôt que proposer une échelle dont les valeurs seraient associées au degré de quanticité, les auteurs de cette étude examinent les extrêmes, à savoir quels sont les états les plus, ou les moins... quantiques. Selon l'auteur Luis Sanchez-Soto, l'idée de cette étude est venue d'une question posée lors d'une réunion scientifique.

"Je donnais un séminaire sur ce sujet lorsque quelqu'un m'a posé la question suivante : 'Vous, les gars de l'optique quantique, vous parlez toujours des états les plus classiques, mais qu'en est-il des états les plus quantiques?'", 

On a compris depuis longtemps que les états dits cohérents peuvent être décrits comme quasi-classiques. Ils se produisent, par exemple, dans un laser, où la lumière provenant de plusieurs sources de photons est en phase, par conséquence dans un état très peu quantique.

Un tel système quantique peut être représenté mathématiquement par des points, plus ou moins nombreux, que l'on répartit sur une sphère, souvent en les intriquant sur spectre de couleurs pour avoir une meilleure représentation de ce qu'on appelle en général "constellation de Majorana". Pour les états cohérents, la constellation est simplement un point unique. Par conséquent ceux qui sont les plus quantiques présentent des configurations plus riches/nombreuses qui recouvrent plus richement la sphère. Les sphères pouvant être modélisées de plusieurs manières : par un simple cercle où sont disposés les "points quantiques", via les répartitions de couleurs, voire en usant de ces point de polarités pour transformer chaque sphère en un polyèdre plus ou moins complexe. 

Les chercheurs, après avoir examiné plusieurs autres approches de scientifiques ayant exploré les quanta, et en prenant en compte la constellation de Majorana pour chacune d'entre elles, s'étaient sont alors demandés comment répartir au mieux, ou le plus uniformément, l'ensemble des points sur une sphère dans le cadre de cette approche. 

C'est ainsi que Sanchez-Soto et ses collègues, en abordant la quanticité sous cet aspect, ont réalisé qu'il s'agissait d'un projet mathématique non seulement utile, mais "d'une immense beauté".

Auteur: Internet

Info: https://www.newswise.com. 12 nov 2020

[ électrons ]

ontologie linguistique

En 1867, Charles Sanders Peirce, alors âgé de vingt-huit ans, publie On a New List of Categories (1.545-1.559). Dans ce texte étonnant, il esquisse le fondement métaphysique d'une philosophique séméiotique et il entreprend l'élaboration d'une définition et d'une classification scientifique des signes. Le texte commence par une étude de la substance et de l'être et Peirce y formule l'hypothèse de l'existence des trois catégories fondamentales de l'être, qu'il nommera ultérieurement Priméité, Secondéité et Tiercéité, et grâce auxquelles il définit le representamen.

Un representamen est une relation triadique dans laquelle un fondement est relié à un objet par le biais d'un interprétant. La définition peircéenne du representamen est intentionnellement formelle et générale. Peirce prétendait alors que la sémiotique était une science de base et qu'elle constituait le fondement de la logique, de la psychologie et de la sociologie. Dans ses écrits ultérieurs, il a indiqué qu'il préférait utiliser le mot "signe" pour désigner les representamen dont la pensée et l'action humaines sont les interprétants. Comme il existe trois types de representamen ou de relations-signe, il s'ensuit qu'il existe trois sciences séméiotiques subsidiaires. Premièrement la grammaire formelle qui est l'étude des fondements des signes étudié en eux-mêmes et indépendamment de leurs relations avec leurs objets ou leurs interprétants. Deuxièmement la logique ou critique qui est l'étude de la relation des signes à leurs objets. Troisièmement la rhétorique formelle qui est l'étude de la relation des signes et de leurs interprétants.

Peirce a repris ces termes à la philosophie grecque et à la philosophie médiévale, mais il est évident qu'il a anticipé sur la syntaxe, la sémantique et la pragmatique. C'est également dans cet article de 1867 que Peirce a introduit la tripartition des signes en "indice", "icône" et "symbole". Il tient la séméiotique pour une science première par rapport à la logique et il considère qu'elle constitue une base pour la logique des termes, des propositions et des arguments. La séméiotique fonde également les trois formes de raisonnement qu'on utilise dans les sciences : hypothèse, déduction et induction. A la même époque que cet article sur les catégories, Peirce a écrit et publié toute une série d'articles particulièrement brillants dans lesquels il a développé sa théorie de manière plus détaillée, et dégagé plus complètement ses applications à l'étude de la logique, de l'histoire et de la méthodologie des sciences.

Il a également appliqué cette séméiotique à la psychologie et à la théorie des sociétés. L'homme est un signe. En fait l'homme est un signe extérieur, un signe dans le monde. Le corps de l'homme et ses actions constituent le médium matériel de l'homme-signe, tout comme l'encre et les sons constituent le médium matériel du langage. Les sensations et les émotions sont des "mots constitutionnels" (2.426, 5.291). Pendant les six années qui suivirent, Peirce en vint à penser que l'homme est un dialogue de signes, dans lequel le doute pose les questions tandis que les actions et les croyances sont les interprétants. Ces croyances et ces actions seront ultérieurement traduites en une conversation avec la société des signes. Peirce a esquissé une théorie de l'éthique dans laquelle ce sont des normes séméiotiques qui régissent la communauté en expansion où cette conversation a lieu.

Auteur: Savan David

Info: La séméiotique de Charles S. Peirce. https://www.persee.fr/doc/lgge_0458-726x_1980_num_14_58_1844. Les références entre parenthèses qui suivent les citations renvoient au volume et au numéro de paragraphe des Collected Papers de Peirce, sélectionnés et présentés par Paul Weiss et Charles Hartsone, et publiés par Harvard University Press en 8 volumes, 1932- 1954. Trad : F. Peraldi

[ communication ] [ pouvoir sémantique ] [ sémiotique ]

cybernétique

Comment utiliser la puissance collective des mini-robots pour créer des motifs inspirés de la nature.
Les scientifiques ont démontré comment des essaims de robots minuscules pouvaient être programmés comme des cellules pour former des formes ensemble en s'appuyant sur les interactions avec leurs voisins.

Imaginez un avenir où des centaines ou des milliers de petits robots balayeront le terrain après une catastrophe naturelle. Imaginez-vous opéré(e) par des nano-robots qui pratiquent une chirurgie interne. Un jour une telle technologie pourrait être disponible grâce à la recherche mettant en œuvre les principes biologiques de l'auto-organisation en robotique à essaims.

Soutenus par le projet SWARM-ORGAN financé par l'UE les scientifiques ont montré comment des centaines de mini-robots pouvaient utiliser les mécanismes génétiques et cellulaires régissant la morphogénèse biologique précoce. Leurs conclusions ont été publiées récemment dans la revue "Science Robotics".

L'article explique le concept: "La morphogenèse permet à des millions de cellules de s'auto-organiser en structures complexes et prendre des formes fonctionnelles très variées pendant le développement embryonnaire. Ce processus émane des interactions locales de cellules sous le contrôle de circuits génétiques identiques dans chaque cellule, résistants au bruit intrinsèque, et capables de s'adapter à des environnements changeants." Comme indiqué dans le même article, ces attributs offrent "de véritables opportunités dans les applications robotiques en essaim allant de la construction à l'exploration".

Il conclut: "Les résultats montrent des essaims de 300 robots qui s'auto-construisent en des formes organiques et modulables, résistant aux dommages. C'est un pas vers l'émergence de la formation de formes fonctionnelles dans les essaims de robots suivant les principes de l'ingénierie morphogénétique auto-organisée."

La technologie humaine inspirée par la nature
Le Dr James Sharpe chef de l'unité Barcelonnaise du Laboratoire européen de biologie moléculaire a déclaré: "Nous montrons qu'il est possible d'appliquer les concepts naturels d'auto-organisation à la technologie humaine comme les robots."

Le communiqué de presse explique le processus: "S'inspirant de la biologie, les robots stockent des morphogènes: des molécules virtuelles qui transportent l'information structurante. Les couleurs indiquent la concentration en morphogène de chaque robot: le vert indique des valeurs morphogènes très élevées, le bleu et le violet indiquent des valeurs inférieures, et aucune couleur n'indique une absence quasi-totale du morphogène dans le robot."

Les robots transmettent ces informations à leurs voisins par messagerie infrarouge. "En cela les robots sont semblables à des cellules biologiques car eux aussi ne peuvent communiquer directement qu'avec d'autres cellules physiquement proches d'eux. ... L'essaim prend différentes formes en déplaçant les robots des zones à faible concentration en morphogène vers les zones à forte concentration en morphogène – appelées “taches de turing” ce qui conduit à la croissance de protubérances qui sortent de l'essaim." Une vidéo présente la création de différentes formes dans ces essaims. L'équipe de recherche a également montré les propriétés d'auto-guérison de ces robots qui leur permettent de s'adapter aux dommages.

Le projet SWARM-ORGAN (A theoretical framework for swarms of GRN-controlled agents which display adaptive tissue-like organisation) s'est terminé en 2016. Son objectif était "d'explorer de manière exhaustive une approche spécifique – à savoir l'utilisation des RRN (réseaux de régulation génétique) – comme méthode de contrôle potentiellement puissante pour ces systèmes" selon le site web du projet. Une équipe multidisciplinaire composée d'experts aux profils variés notamment en biologie des systèmes développementaux en informatique en robotique morphogénétique et en physique a participé au projet.

Auteur: Internet

Info: https://www.techno-science.net, 27/02/2019

[ différenciation cellulaire ]

ADN

Le génome humain: un orchestre complexe
Une équipe de généticiens suisses de l'Université de Genève (UNIGE), de l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) et de l'Université de Lausanne (UNIL) a découvert que les variations génétiques sont en mesure d'affecter l'état du génome à de nombreux endroits, apparemment séparés, et de moduler par conséquent l'activité des gènes, à la manière d'un chef d'orchestre coordonnant les instrumentistes pour qu'ils jouent en harmonie. Ces résultats inattendus, publiés dans Cell, révèlent le caractère polyvalent de la régulation du génome et offrent de nouvelles perspectives sur la façon dont il est orchestré.
La chromatine est un ensemble de protéines et d'ADN qui emballe le génome dans une cellule. Elle arrange l'ADN de telle sorte qu'il puisse être "lu" par un groupe de protéines appelé facteurs de transcription, qui active ou réprime l'expression des gènes. La séquence d'ADN varie toutefois d'un individu à l'autre, entraînant ainsi une variation moléculaire entre les états de la chromatine des individus. Cela finit par causer des variations dans la manière dont les humains répondent à l'environnement. Comprendre les processus génétiques et moléculaires régissant la variabilité de la chromatine est l'un des défis les plus importants dans le domaine des sciences de la vie qui permettrait de découvrir comment les variations génétiques prédisposent les individus à certaines maladies comme le cancer, le diabète ou les maladies auto-immunes.
L'étude publiée dans Cell montre comment les variations génétiques ont affecté trois couches moléculaires dans les lignées cellulaires immunes chez 47 individus dont les génomes ont été entièrement séquencés: au niveau des interactions entre l'ADN et les facteurs de transcription, des états de la chromatine et de l'expression des gènes. "Nous avons observé que les variations génétiques à un endroit précis du génome impactent plusieurs éléments régulateurs, pourtant séparés, en même temps. Cette coordination surprenante peut être comparée à un chef d'orchestre (ici le variant génétique) qui coordonne tous les instrumentistes (ici les facteurs de transcription et les modifications de la chromatine) pour changer le volume (ici l'expression des gènes) de la musique," explique le professeur Bart Deplancke de l'EPFL. Contrairement au modèle traditionnel qui suppose que l'impact des éléments régulateurs sur l'expression des gènes se fait de façon quasiment indépendante, les chercheurs suisses ont identifié un comportement bien plus harmonieux et synergique.
Les généticiens suisses montrent que le génome n'est pas juste un ensemble linéaire d'éléments qui interagissent par paires ; il s'organise de manière complexe et en réseaux. Si un élément n'agit pas correctement, c'est l'ensemble du système qui sera perturbé. "Nous avons découvert les règles biologiques de base sur le fonctionnement du génome et la manière dont les séquences régulatrices agissent ensemble pour impacter l'expression d'un gène," résume le professeur Alexandre Reymond de l'UNIL.
Si la route vers de potentielles applications médicales est encore longue, les principes mécaniques que les chercheurs viennent de découvrir mettent en lumière les aspects fondamentaux de la biologie du génome. "Il est encore trop tôt pour déterminer si nous serons un jour en mesure de moduler l'expression des gènes de manière ciblée, mais cette étude révèle un niveau de complexité de la fonction du génome qui n'avait pas été anticipé", conclut le professeur Emmanouil Dermitzakis de l'UNIGE. "Appliquer notre découverte à la médecine signifierait identifier un seul chef d'orchestre et définir son rôle parmi tous les autres chefs d'orchestre pour chaque ensemble musical - plutôt que simplement lister tous les artistes jouant dans notre orchestre de génomes."

Auteur: Internet

Info: 21 aout 2015

[ pilotage ] [ guidage ] [ lamanage ] [ gouvernance ] [ méta-moteur ]