Mécanismes numériques et distribués de l’anticipation motrice, Numerical and distributed mechanisms of motor anticipation

Jérémy Fix

Description

Sous la direction de Frédéric Alexandre, Nicolas Rougier
Thèse soutenue le 30 octobre 2008: Nancy 1
Cette thèse s’inscrit dans le domaine des neurosciences computationnelles dont le but est de modéliser des fonctions cognitives complexes par le biais de simu¬lations informatiques et numériques en s’inspirant du fonctionnement cérébral. Les modèles et simulations proposées reposent sur le paradigme des champs neuronaux, que nous exploitons pour étudier dans quelle mesure des capacités cognitives complexes peuvent être le résultat émergeant de l’interaction de cel¬lules élémentaires simples. Nous nous intéressons dans cette thèse à la modélisation de l’attention vi-suelle, avec ou sans mouvement oculaire. Pour guider le développement de nos modèles, nous proposons dans une première partie une revue de données psychologiques et physiologiques sur l’attention visuelle avant de proposer un modèle computationnel de l’attention visuelle sans saccade oculaire. Puis, nous nous intéressons dans une seconde partie à la manière dont on peut intégrer les saccades oculaires dans nos modèles en s’inspirant des données anatomiques et physiologiques sur le contrôle des saccades oculaires chez le primate. Les per¬formances des différents mécanismes proposés sont évalués en simulation en les appliquant à des tâches de recherche visuelle. Nos travaux de thèse permettent également d’étudier un paradigme de calcul original qui repose sur des calculs locaux, numériques, distribués et adaptatifs qui permettent d’envisager le déploiement des mécanismes proposés dans ce cadre sur des supports de calculs parallèles.
-Neurosciences computationnelles
This thesis belongs to the computational neuroscience domain in which we aim at understanding complex cognitive functions with computer simulations built on the current knowledge of the brain. The proposed models and simula¬tions are built on the paradigm of dynamic neural ?elds, that we use in order to study in which way complex congitive capabilities can be the emergent result of the interaction of elementary units. In this thesis, we are interested in the modelisation of visual attention, with and without eye movements. To guide the development of these models, we propose in the ?rst part a review of the current psychological and physiologi¬cal data on visual attention, before proposing a computational model of visual attention without saccadic eye movement. Then, we study in the second part the way we can integrate saccadic eye movements in our models based on the current anatomical and physiological data on the oculomotor control in the pri-mate. The performances of the different proposed mechanisms are evaluated by simulating visual search tasks with saccadic eye movements. This work also makes us able to study a computational paradigm that relies on distributed, asynchronous, numerical and adaptive computation which per¬mits to consider further developments of the proposed mechanisms on parallel architectures.
Source: http://www.theses.fr/2008NAN10052/document

Sujets

• Neurosciences computationnelles

Informations

• Publié par: Thesee
• Nombre de lectures: 33
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 4 Mo

Extrait

AVERTISSEMENT

Ce document est le fruit d'un long travail approuvé par le
jury de soutenance et mis à disposition de l'ensemble de la
communauté universitaire élargie.

Il est soumis à la propriété intellectuelle de l'auteur. Ceci
implique une obligation de citation et de référencement lors
de l’utilisation de ce document.

Toute contrefaçon, plagiat, reproduction illicite encourt une
poursuite pénale.


➢ Contact SCD Nancy 1 : [e-mail]




LIENS


Code de la Propriété Intellectuelle. articles L 122. 4
Code de la Propriété Intellectuelle. articles L 335.2- L 335.10
http://www.cfcopies.com/V2/leg/leg_droi.php
http://www.culture.gouv.fr/culture/infos-pratiques/droits/protection.htm ´D´epartement de formation doctorale en informatique Ecole doctorale IAEM Lorraine
UFR STMIA
M´ecanismes num´eriques et distribu´es
de l’anticipation motrice
`THESE
pr´esent´ee et soutenue publiquement le 30 Octobre 2008
pour l’obtention du
Doctorat de l’universit´e Henri Poincar´e – Nancy 1
(sp´ecialit´e informatique)
par
J´er´emy Fix
Composition du jury
Pr´esident : Sylvain Contassot-Vivier, Professeur, Universit´e Henri-Poincar´e Nancy-I
Rapporteurs : Arnaud Revel, Maˆıtre de conf´erence habilit´e, Universit´e de Cergy-Pontoise, ENSEA
Guillaume Masson, Directeur de recherche, CNRS
Examinateurs : Jean Lorenceau, Directeur de recherche, CNRS
Nicolas Rougier, Charg´e de recherche, INRIA
Directeur : Fr´ed´eric Alexandre, Directeur de recherche, INRIA
Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications — UMR 7503Mis

la
en
thloria.
page
avecmo
a
This
Cette
rst
thèse
that
s'inscrit
of
dans
delisation
le
ey
domaine
are
des


understanding

of
don

t
o
le
atten
but
a
est

de
v
mo
ermits
déliser
emen
des
domain
fonctions
ulations

and
es
in

e
par
w
le
ey
biais
mo
de
psyc
sim
mo
ulations
e
informatiques
ey
et
and
n
of
umériques

en
es
s'inspiran
umerical
t
the
du
tion,
fonctionnemen
Réseaux
t
to

w
Les
functions
mo

dèles
prop
et
built
sim
that
ulations
in
prop
e
osées
result
rep
units.
osen
terested
t
tion,
sur
e-
le
elopmen
paradigme
prop
des
of


hamps
prop
neuronaux,
atten
que
emen
nous

exploitons

p
emen
our
the
étudier
on
dans
primate.
quelle
prop
mesure
y
des


w

study
es
asyn-


p
dev
eu-
hanisms
v
e
en
ey
t
w
être
Connexionnisme
le
b
résultat

émergean
whic
t
aim
de

l'in


on
de
kno

brain.
élémen
mo
taires
ulations
simples.
the
Nous
neural
nous
e
in
to
téressons
h
dans



thèse
emergen
à
the
la
elemen
mo
this
délisation
are
de
the
l'atten
visual
tion
and
visuelle,
mo
a
ts.
v
the
ec
of
ou
w
sans
in
mouv
a
e-

men
and
t
on
o
b

a
P
of
our
without
guider
mo
le
Then,
dév
in
elopp
the
emen
w
t
tegrate
de
mo
nos
in
mo
based
dèles,
t
nous

prop
o
osons
in
dans
p
une
dieren
première

partie
aluated
une
ulating
revue
tasks
de
e
données
ts.
psyc
also
hologiques
able
et

ph
on
ysiologiques
hronous,
sur
adaptiv
l'atten
h
tion

visuelle
ts
a
osed
v
parallel
an
ords:
t
visual
de
p
prop
mo
oser
neural
un

mo
neuronaux,
d-

èle
thesis

elongs
de
the
l'atten

tion
in
visuelle
h
sans
e

at
o


e
Puis,
with
nous
sim
nous
built
in
the
téressons
t
dans
wledge
une
the

The
partie
osed
à
dels
la
sim
manière
are
don
on
t
paradigm
on

p
elds,
eut
w
in
use
tégrer
order
les
study

whic
o
w

y
dans

nos

mo
b
dèles
the
en
t
s'inspiran
of
t
in
des
of
données
tary
anatomiques
In
et
thesis,
ph
e
ysiologiques
in
sur
in
le
mo

of

atten
des
with

without
o
e

v

men
hez
T
le
guide
primate.
dev
Les
t
p
these
er-
dels,

e
des
ose
diéren
the
ts
part

review
prop
the
osés
t
son

t
ph
év
data
alués
visual
en
tion,
sim
efore
ulation
osing
en

les
del
appliquan
visual
t
tion
à

des
e

v
hes
t.
de
w

study
herc
the
he
part
visuelle.
w
Nos
y
tra
e
v
in
aux

de
e
thèse
v
p
ts
ermetten
our
t
dels
égalemen
on
t

d'étudier
anatomical
un
ph
paradigme
data
de
the


original
trol
qui
the
rep
The
ose

sur
the
des
t

osed
distribués,
hanisms

ev
hrones,
b
n
sim
umériques
visual
et
h
adaptatifs
with
qui
ey
p
mo
ermetten
emen
t
This
d'en
ork
visager
mak
le
us
déploiemen
to
t
a
des
paradigm

relies
prop
distributed,
osés

dans
n

and

e
sur
whic
des
p
supp
to
orts
further
de
elopmen

of
parallèles.
prop
Mots-clés:

Sciences
on


es,
Keyw
A
Cognitiv
tten
science,
tion
atten
visuelle,
visual
P


e
visuelle,
v
Mouv
ts,
emen
net-
ts
orks,
o
Résumé
oulgazgouire
parce
p
Remerciemen
de
ts
barbapapa,
Ces
d,
tra
de
v
la
aux
p
de
herc
thèse
Am
et
à

qui
exp
pas
érience
e
inoubliable
F
ne
p
son
atten
t
sa
pas
b
le
Assalamau
résultat
rancés
d'un
Greg
v
Chilien.
o
phase
y
leurs
age
ec
soli-
je
taire
Martine
et
ois
je
tous
tiens
tronisé
à
our
remercier
h
ici
e,
l'ensem
hiv
ble
la
des
donner
p
Alain
ersonnes
sur
qui
si
y
fazlik,
on
Mauricio
t
presen

autres
tribué.
partie
La
en

à
n'est
eaucoup
pas
Je
mon
osés
fort
propres
mais
nalemen
je
fait
v
De
ais
ble
essa
en
y
rend
er
t
de
dernières
remercier
égalemen

ts

m'a
d'en
fan
tre
herc
v
gadgets,
ous
ues

p
il
on
se
p
doit.
ses
J'ai
et
toujours
our
eu
o

Thierry
à
formelle
privilégier

le
Amine
fond

sur
Hana
la
au
forme,
en
et
b
même
Alecu,
si


es
un
as
handicap
rancés
p
remercie
our
Mon
la
qui

le
je