
Les scientifiques de Skoltech ont mis au point un modèle mathématique de la mémoire. En analysant son nouveau modèle, l’équipe est parvenue à des conclusions surprenantes qui pourraient s’avérer utiles pour la conception de robots, l’intelligence artificielle et une meilleure compréhension de la mémoire humaine. Publié dans Rapports scientifiquesl’étude suggère qu’il pourrait y avoir un nombre optimal de sens — si c’est le cas, ceux d’entre nous qui ont cinq sens pourraient en utiliser quelques-uns de plus !
“Notre conclusion est bien sûr hautement spéculative en ce qui concerne l’application aux sens humains, même si on ne sait jamais : il se pourrait que les humains du futur développent une sensation de rayonnement ou de champ magnétique. Mais dans tous les cas, nos découvertes pourraient avoir une importance pratique pour la robotique et la théorie de l’intelligence artificielle”, a déclaré le co-auteur de l’étude, le professeur Nikolay Brilliantov de Skoltech AI. “Il apparaît que lorsque chaque concept retenu en mémoire est caractérisé en termes de sept caractéristiques — au lieu de, disons, cinq ou huit — le nombre d’objets distincts conservés en mémoire est maximisé.”
Conformément à une approche bien établie, née au début du 20e siècle, l’équipe modélise les éléments fondamentaux de la mémoire : les « engrammes » de la mémoire. Un engramme peut être considéré comme un ensemble clairsemé de neurones répartis dans plusieurs régions du cerveau qui s’activent ensemble. Le contenu conceptuel d’un engramme est un objet abstrait idéal caractérisé par de multiples caractéristiques. Dans le contexte de la mémoire humaine, les caractéristiques correspondent à des entrées sensorielles, de sorte que la notion de banane correspondrait à une image visuelle, une odeur, le goût d’une banane, etc. Il en résulte un objet à cinq dimensions qui existe et évolue dans un espace à cinq dimensions peuplé de tous les autres concepts retenus en mémoire.
L’évolution des engrammes fait référence à des concepts devenant plus précis ou flous avec le temps, en fonction de la fréquence à laquelle les engrammes sont activés par un stimulus agissant du monde extérieur via les sens, déclenchant la mémoire de l’objet respectif. Cela modélise l’apprentissage et l’oubli résultant de l’interaction avec l’environnement.
“Nous avons démontré mathématiquement que les engrammes dans l’espace conceptuel ont tendance à évoluer vers un état stable, ce qui signifie qu’après une certaine période transitoire, une distribution ‘mature’ des engrammes émerge, qui persiste ensuite dans le temps”, a commenté Brilliantov. “Lorsque nous considérons la capacité ultime d’un espace conceptuel d’un nombre donné de dimensions, nous constatons de manière quelque peu surprenante que le nombre d’engrammes distincts stockés en mémoire à l’état stable est le plus grand pour un espace conceptuel à sept dimensions. D’où l’affirmation des sept sens.”
En d’autres termes, laissez les objets qui existent dans le monde être décrits par un nombre fini de caractéristiques correspondant aux dimensions d’un certain espace conceptuel. Supposons que nous souhaitions maximiser la capacité de l’espace conceptuel exprimée en nombre de concepts distincts associés à ces objets. Plus la capacité de l’espace conceptuel est grande, plus la compréhension globale du monde est profonde. Il s’avère que le maximum est atteint lorsque la dimension de l’espace conceptuel est de sept. Les chercheurs en concluent que sept est le nombre optimal de sens.
Selon les chercheurs, ce nombre ne dépend pas des détails du modèle, c’est-à-dire des propriétés de l’espace conceptuel et des stimuli fournissant les impressions sensorielles. Le chiffre sept semble être une caractéristique robuste et persistante des engrammes de mémoire en tant que tels. Une mise en garde est que plusieurs engrammes de tailles différentes existant autour d’un centre commun sont considérés comme représentant des concepts similaires et sont donc traités comme un seul lors du calcul de la capacité de mémoire.
La mémoire des humains et des autres êtres vivants est un phénomène énigmatique lié, entre autres, à la propriété de la conscience. L’avancement des modèles théoriques de la mémoire sera déterminant pour acquérir de nouvelles connaissances sur l’esprit humain et recréer une mémoire humaine chez les agents d’IA.