Mod

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Modélisation d'un comportement addictif à l'aide
de réseaux de neurones artificiels
Adrien Molinas Responsable du stage Claude
Touzet
Dans cette étude, nous avons voulu étudier
comment une carte auto-organisatrice peut
mémoriser une récompense rétardée dans la temps
et comment celle-ci pouvait être amenée à
"oublier" une récompense apprises.
Constat biologique Les comportements
addictifs avec recompense retardée sont codés par
le Noyau Basolatéral de l'Amygdale. Celui-ci
possède une organisation de type
corticale. Modèle artificiel La carte
auto-organisatrice est une modélisation des
cartes corticales qui conserve la topologie et la
distribution des exemples appris comme pour les
cartes somatotopiques du cortex moteur ou
sensoriel (cf homonculus).
Modèles
Homonculus
Simulation
Utilisation d'une carte de type Kohonen
constituée de 25 neurones.
La continuité temporelle de la séquence se
traduit par une continuité spatiale sur la carte.
Base d'apprentissage _une situation codée par
-15 séquences de 10 situations -2
paramètres de localisation (XY) -un
paramètre temporel -2 paramètres sensoriels
(auditif et visuel) -1paramètre émotionnel
-une valeur de récompense (Q)
Neurone 03 03 03 03 02
08 12 24 24 19
Item 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
WQ 0.77 0.77 0.77 0.77 0.49 0.32 0.03 0.64 0.64 0.
11
X Y ??????????/??Q 0.00 0.00 0.95
0.00 0.05 0.15 1 0.00 0.00 0.90 0.05
0.10 0.20 0 0.05 0.05 0.85 0.20 0.15
0.20 0 0.05 0.10 0.80 0.25 0.20 0.30
0 0.00 0.05 0.70 0.25 0.30 0.45 0 0.20
0.15 0.65 0.30 0.25 0.60 0 0.40 0.25
0.60 0.40 0.30 0.60 0 0.75 0.10 0.55
0.80 0.75 0.60 0 0.75 0.10 0.45 0.80
0.70 0.50 0 0.70 0.20 0.40 0.65 0.60
0.40 0
Item 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Séquence1 Séquence4 Séquence3 Séquence9 Séquence14

Séquence 14 , situations de 0 à 9
Reconnaissance et poids de l'utilité Q (WQ) aprés
apprentissage de la séquence 14
Représentation de la reconnaisance par les
neurones de la carte aprés apprentissage
Plus on se rapproche de la situation finale plus
les situations sont récompensantes. Cela permet
la prédiction et l'orientation du comportement.
Résultats
Valeur de la récompense
Le but est de simuler un désapprentissage et d'en
voir les effets
_Punition à la place de la récompense
(Q-1) _Pas de punition/récompense (Q0) _Oubli
du comportement
Nombre d'itérations
On observe une grande plasticité de la
mémorisation des informations sur la carte.
Diminution du poids de l'utilité en fonction du
nombre d'itérations
Discussion/Interprétation
Observations _Continuité temporelle conservée
par la carte topologique _Prédiction d'un chemin
menant à une situation récompensante _Faible
hystérésis des cartes
Interprétations _Le moyen le plus rapide de
désapprentissage est de vivre une expérience
négative _un placebo à valeur récompensante nulle
entraîne un perte d'intéret progressive du
comportement _En ne l'exécutant plus le
comportement addictif finit lentement par perdre
sa valeur récompensante
Références
Carlsen J. and Heimer L.,  The basolateral
amygdaloid complex as a cortical-like structure,
Brain research, Volume 441, Issues 1-2, 16
February 1988, Pages 377-380 Touzet C., les
réseaux de neurones artificiels introduction au
connexionisme, EC2 Ed.1992 Kohonen T.,
Self-organizing maps third edition,
Springer-Verlag New York, Inc., 2002