Nos rêves étranges peuvent nous aider à donner un sens à la réalité, suggère une théorie inspirée par l’IA
Vous êtes là, assis au premier rang du cours d’anglais de Mlle Ryan, en sous-vêtements, quand entre Chris Hemsworth, tenant un saxophone dans une main et une tortue dans l’autre, qui vous demande de jouer dans son groupe.
Vous répondez « Pourquoi pas ? », en prenant la tortue, avant de vous réveiller en sueur, l’obscurité vous envahissant alors que vous vous murmurez « WTF ? ».
Des décennies – si ce n’est des siècles – d’analyses psychologiques ont tenté d’expliquer pourquoi notre imagination se lance dans des voyages étranges et sans contrainte pendant que nous dormons, le consensus général étant que cela a à voir avec le traitement des expériences vécues pendant nos heures de veille.
C’est bien beau, mais sérieusement, faut-il que ces expériences soient si… bizarres ?
Le neuroscientifique Erik Hoel, de l’université Tufts, s’est inspiré de la façon dont nous apprenons aux réseaux neuronaux à reconnaître des modèles, en soutenant que l’expérience même du rêve a sa propre finalité et que sa bizarrerie pourrait être une caractéristique et non un défaut.
« Il existe évidemment un nombre incroyable de théories sur la raison pour laquelle nous rêvons », explique M. Hoel.
« Mais je voulais attirer l’attention sur une théorie des rêves qui prend le rêve lui-même très au sérieux – qui dit que l’expérience des rêves est la raison pour laquelle vous rêvez. »
De la même manière que l’on apprend à lire à un enfant, former un programme à identifier des modèles à la manière d’un être humain nécessite d’exécuter de manière répétée des scénarios qui ont certaines choses – comme la disposition des lettres – en commun.
Les ingénieurs en informatique ont constaté que cette répétition peut aider un programme à devenir exceptionnellement bon pour reconnaître des modèles d’éléments dans le contexte de ses jeux d’entraînement, au risque qu’il ait du mal à appliquer le même processus lorsque la situation devient réelle en dehors de la salle de classe.
Ce problème, appelé “overfitting“, se traduit essentiellement par une incapacité à généraliser dans des situations contenant des éléments imprévisibles. Des situations comme celles du monde réel.
Heureusement, les informaticiens ont quelques solutions. L’une d’elles consiste à multiplier les scénarios, tout comme on donne à un étudiant de plus en plus de livres à lire. Tôt ou tard, la diversité des cours finira par refléter la complexité de la vie quotidienne.
Une autre méthode consiste à introduire des rebondissements comme une caractéristique du modèle en cours d’apprentissage. En augmentant les données d’une manière ou d’une autre (par exemple en inversant un symbole), le programme est obligé de tenir compte du fait que les modèles ne seront pas tous identiques.
Ces solutions permettent d’améliorer les chances d’un programme de faire face à une plus grande variété de situations, mais il est impossible de trouver une leçon pour chaque événement possible de la vie.
La correction la plus intelligente est peut-être celle que l’on appelle “abandon”. En forçant l’IA à ignorer – ou à laisser de côté – des caractéristiques aléatoires d’une leçon, on lui donne les outils nécessaires pour mieux faire face à des scénarios qui comportent quelques éléments potentiellement déroutants.
Réalisant qu’il existe une similitude entre les solutions de suradaptation et des choses comme Chris Hemsworth vous offrant une tortue dans votre rêve, Hoel a étendu les principes fondamentaux de l’abandon à notre propre cerveau pour développer « l’hypothèse du cerveau suradapté ».
« Si vous regardez les techniques que les gens utilisent pour régulariser l’apprentissage profond, il est fréquent que ces techniques présentent des similitudes frappantes avec les rêves », explique M. Hoel.
Si l’on garde à l’esprit qu’il s’agit d’une hypothèse à tester, le fait que nous rêvions de tâches que nous effectuons déjà de manière répétée au cours de la journée pourrait être mieux expliqué si notre cerveau s’engageait dans une sorte d’abandon pour éviter un surajustement.
Hoel cite également le fait que la perte de sommeil – et avec elle, ces états de rêve étranges – nous permet encore de traiter les connaissances, tout en rendant plus difficile la généralisation de ce que nous avons appris.
Bien que la nature même du rêve rende toute hypothèse sur sa finalité difficile à vérifier, les expériences remettant en cause l’hypothèse du cerveau surdimensionné se concentreraient sur les variations de la généralisation plutôt que de la mémorisation.
Si elle s’avérait fondée, l’hypothèse pourrait permettre d’améliorer les solutions à l’overfitting dans l’IA, en modifiant le moment et la nature des abandons ou en augmentant les variables de manière à aider le processus d’apprentissage à se généraliser plus efficacement.
« La vie est parfois ennuyeuse », déclare M. Hoel.
« Les rêves sont là pour vous empêcher de trop vous adapter au modèle du monde. »
Alors prenez cette tortue, dites à Mlle Ryan que vous en avez fini avec J.D. Salinger, et partez sur la route avec le groupe de Chris. Votre cerveau vous en remerciera à votre réveil.
Cette recherche a été publiée dans Patterns.
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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche
