Modelisation physique des reseaux de neurones. Etude de comportements collectifs. Application au traitement de l'information

par NICOLAS CHAMBET

Thèse de doctorat en Sciences appliquées. Physique

Sous la direction de G. CHAUVET.

Soutenue en 1995

à Angers .

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  • Résumé

    Nous considerons les reseaux de neurones en tant que modeles physiques de systemes naturels de traitement de l'information. Pour avancer dans leur modelisation, nous cherchons a inclure progressivement plus d'elements physiques des neurones en reseaux, a analyser les proprietes resultantes, et a considerer les consequences pour le traitement de l'information. Dans le chapitre 1, nous examinons et mettons en coherence les elements de base de la modelisation des reseaux de neurones, a differents niveaux de description. Nous nous efforcons aussi d'utiliser des grandeurs physiques munies d'unites et de valeurs realistes, pour une interpretation qualitative et quantitative des resultats. Puis, nous deduisons de cette demarche un modele non lineaire de reseau de neurones, qui decrit l'evolution des conductances membranaires gouvernant l'emission des potentiels d'action (pa). Dans le chapitre 2, nous exploitons d'abord ce modele pour etudier les etats d'activite autonomes d'un reseau. Nous montrons que leur apparition peut ici se caracteriser comme une transition de phase, qu'ils peuvent se decrire par une theorie de champ moyen, et comment ils peuvent servir a memoriser de l'information. Nous appliquons ensuite le modele pour la comparaison des dynamiques neuronales utilisant les pa, avec celles basees directement sur les frequences de decharge. Nous montrons les limites d'une utilisation de ces dernieres a la place des pa. Dans le chapitre 3, nous etudions la resonance stochastique, dans laquelle un bruit devient utile a la transmission de signaux par certains systemes non lineaires. Nous montrons que c'est une propriete possible pour des neurones naturellement monostables, soumis soit a une stimulation analogique, soit plus generalement a des trains de pa


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Informations

  • Détails : 190 P.
  • Annexes : 153 REF.

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