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Un algorithme fondamental de l’intelligence artificielle : le perceptron

L’un des algorithmes à l’origine de nombreuses applications de l’intelligence artificielle (IA) s’inspire du réseau de neurones du cerveau humain. L’élément de base des réseaux de neurones est l’algorithme du perceptron, qui imite le fonctionnement du neurone biologique et permet de classer des éléments très divers.

➜ Comment la nature peut-elle inspirer l’intelligence artificielle ?

Ce que j’ai déjà vu

Doc. 1
Fonctionnement d’un neurone biologique

Le cerveau est composé de cellules nommées , connectés les uns aux autres au niveau des synapses. L’information nerveuse circule sous forme électrique dans un neurone, puis sous forme chimique (neurotransmetteurs) au niveau des synapses. Elle se transmet ainsi de proche en proche.
Un neurone donné reçoit des informations de plusieurs autres neurones. Si l’addition des stimuli reçus est suffisante, il émet à son tour un message électrique. Ce phénomène se nomme la sommation.

Doc. 2
Le perceptron : un neurone artificiel

Le perceptron reçoit plusieurs nombres

x_{1}

x_{2}

, ...,

x_{n}

, en entrée. Dans la situation ci-dessous, après avoir calculé la moyenne pondérée de ces nombres, la fonction d’activation transforme cette moyenne en 1 ou en -1. Il existe différentes fonctions d’activations choisies selon les besoins.

Ressource complémentaire

Retrouvez plus d'informations sur le perceptron :

Doc. 3
Utilisation du perceptron

Le perceptron est un algorithme qui cherche, par approximations successives, à tracer une droite séparant deux jeux de points dont la position par rapport à celle-ci est connue.
L’exemple ci-dessous illustre la construction, étape par étape, d’une droite séparant les points rouges et bleus. L’algorithme compare point après point la position théorique et effective de ceux-ci et corrige la position de la droite séparatrice.

Doc. 4
Vue d’artiste d’un réseau de neurones

Vocabulaire

Neurone : cellule du système nerveux qui transmet des signaux bioélectriques.

Questions

1. Doc. 1 (⇧) Expliquer la manière dont le neurone artificiel est inspiré du neurone biologique. En quoi est‑il différent ?

2. Doc. 3 (⇧) À partir du vecteur obtenu par le perceptron, conjecturer si le point jaune devrait plutôt être bleu ou rouge.

3.

Rechercher un autre exemple de situation dans laquelle l’algorithme du perceptron peut permettre de contribuer à la prise de décision.

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