Le controle de la dynamique des mouvements : application a l'etude d'une tache de poursuite visuo-manuelle

• Auteur / Autrice : Sylvain Hanneton
• Direction : Jacques Droulez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Pour coordonner efficacement nos mouvements, le systeme nerveux doit construire une forme de connaissance interne des proprietes dynamiques de notre corps. Dans cette these, nous proposons et discutons la facon dont cette connaissance peut s'inscrire dans les reseaux neuronaux. L'approche choisie dans ce travail est resolument multidisciplinaire. Nous proposons une architecture de controle, inspiree du controle par surface glissante utilise en robotique, qui a la propriete de justifier la nature intermittente du controle moteur. Ce modele attribue a l'intermittence un role essentiel dans le maintien de la stabilite du controle de nos gestes en depit des imperfections de la connaissance interne qu'a le systeme nerveux de la dynamique du corps. Nous developpons ensuite deux architectures neuronales formelles, le codage par populations de fonctions et le champs mnemoniques, capables d'apprendre et de memoriser les caracteristiques d'un systeme dynamique. Ces filtres adaptatifs non lineaires ont la propriete de ne pas utiliser de representation intermediaire (couche cachee) et donc de ne pas necessiter de retropropagation du gradient lors de l'apprentissage. Cette caracteristique participe de leur pertinence biologique. Ils peuvent d'autre part s'integrer dans le schema de controle precedemment propose et permettre controle et apprentissage simultanement. Nous avons associe une investigation experimentale a ce travail theorique. Elle a pour theme l'etude de la contribution du retour d'effort a l'apprentissage du controle de la trajectoire d'un systeme dynamique dans une tache de poursuite visuo-manuelle. Nos resultats permettent de verifier l'hypothese que les informations sensorielles donnees par le retour d'effort peuvent ameliorer la precision de la connaissance interne que les sujets acquierent a propos du systeme qu'ils manipulent. De plus, les strategies de controle des sujets obeissent aux principes du schema de commande propose precedemment. Ce modele, sans doute generalisable a d'autres taches, donne un role important a la composante intermittente de la commande motrice dans le controle de la stabilite des gestes et de la posture.