Comprendre le traitement prédictif dans l'esprit
Un aperçu de comment nos cerveaux prédisent et agissent dans le monde.
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Table des matières
Le Traitement Prédictif (PP) est une façon de penser à comment notre cerveau fonctionne quand on perçoit le monde et qu’on prend des décisions. Ça suggère que notre cerveau crée et met à jour en continu un modèle de comment le monde fonctionne selon les infos qu'on reçoit de nos sens. Ce processus implique de faire des prévisions et d’ajuster nos croyances selon nos nouvelles expériences.
Les bases du traitement prédictif
Au cœur du PP, il y a l’idée que notre cerveau n’est pas juste un récepteur passif d’infos ; il est un prédicteur actif. Quand on rencontre quelque chose de nouveau, notre cerveau compare ce qu’on s’attend à ce qui se passe avec ce qui se passe vraiment. Cette comparaison nous aide à mettre à jour notre modèle mental ou nos croyances sur le monde.
Par exemple, si tu vois un chien courir vers toi, ton cerveau peut prédire que le chien va aboyer. Quand il le fait, ta prédiction est confirmée. Si le chien n’aboie pas, ton cerveau va ajuster sa compréhension, peut-être en pensant que le chien est amical ou fatigué.
Inférence Active : agir sur les prédictions
L'inférence active est un concept qui s'appuie sur le PP. Ça parle de comment les gens agissent selon leurs prédictions. Au lieu d'attendre juste de nouvelles infos, on interagit activement avec notre environnement pour tester nos croyances. Ça peut vouloir dire s’approcher du chien pour voir s’il va aboyer ou reculer si on pense qu’il pourrait être agressif.
En gros, l’inférence active combine perception et action. On prédit les résultats, on observe ce qui se passe, et ensuite on ajuste nos actions en conséquence. Ce cercle de prédiction, action, et apprentissage nous aide à naviguer dans des situations complexes plus efficacement.
Modèles génératifs
Le rôle desUn modèle génératif est une structure mentale qui explique comment on croit que nos observations sont connectées à notre environnement. Ce modèle nous permet de comprendre les infos qu’on collecte. Par exemple, si on voit des nuages dans le ciel, notre modèle génératif pourrait nous amener à prédire qu'il va pleuvoir.
Ces modèles ne sont pas des représentations parfaites de la réalité ; ils sont nos interprétations basées sur nos expériences passées. Quand de nouvelles données arrivent - comme l’odeur de la pluie ou un changement de vent - on met à jour notre modèle génératif pour refléter ces changements.
Pensée bayésienne dans nos esprits
LaUne façon de comprendre comment notre cerveau met à jour ces modèles, c’est à travers la pensée bayésienne. C’est une méthode de raisonnement statistique qui implique de mettre à jour nos croyances en fonction des preuves. Quand on reçoit de nouvelles infos, on les pèse par rapport à nos croyances précédentes pour voir si on doit ajuster notre compréhension.
Dans la vie de tous les jours, on fait constamment ce genre de raisonnement. Quand on entend une météo qui prédit de la pluie, on peut décider de prendre un parapluie. Si le soleil brille à la place, on apprend que la prévision était incorrecte, et notre modèle de prévisions météorologiques peut changer en conséquence.
Le cycle de la perception, de l'action et de l'apprentissage
La relation entre perception, action, et apprentissage est cyclique. On perçoit (on collecte des infos), on agit (on répond), et ensuite on apprend des résultats (on met à jour nos croyances). Ce cycle nous permet de raffiner nos modèles génératifs en permanence.
Par exemple, quand on apprend à faire du vélo, on commence avec la croyance qu’on peut garder l’équilibre et rester droit. En pratiquant, on perçoit le retour de notre corps et du vélo. Si on tombe, on apprend qu’on doit ajuster notre équilibre. Cet ajustement fait partie du processus d’inférence active, menant à une amélioration des compétences avec le temps.
L'importance de l'énergie libre
Dans le contexte du PP et de l'inférence active, l'énergie libre se réfère à la différence entre nos prédictions et les résultats réels qu'on observe. Quand nos prédictions sont proches de la réalité, on vit une faible énergie libre. Une haute énergie libre se produit quand il y a un grand décalage entre ce qu’on attend et ce qui se passe vraiment.
En minimisant l'énergie libre, on peut obtenir une représentation plus précise du monde. C’est un objectif clé de nos processus cognitifs. On ajuste nos prédictions jusqu’à ce qu’elles s’alignent plus étroitement avec ce qu’on observe, réduisant ainsi l'énergie libre.
La conscience et le traitement prédictif
Il y a une discussion en cours sur la façon dont le PP est lié à la conscience. Certains chercheurs proposent que le PP pourrait aider à expliquer la conscience en montrant comment on interprète et s’adapte continuellement à notre environnement. Une idée est que notre prise de conscience vient du processus de faire des prédictions et d'apprendre de nos expériences.
Appliquer le traitement prédictif dans la vie réelle
Le PP et l'inférence active peuvent avoir des applications pratiques dans divers domaines. Dans l'éducation, par exemple, adapter les méthodes d'enseignement aux styles d'apprentissage des élèves peut améliorer leur compréhension. Dans la santé, comprendre comment les patients prennent des décisions selon leurs croyances peut améliorer les résultats des traitements.
En intégrant ces principes, on peut favoriser de meilleures expériences dans l'apprentissage, la prise de décision, et même la thérapie. Reconnaître comment notre cerveau fonctionne en termes de prédiction et d'ajustement nous aide à apprécier la complexité de la cognition humaine.
Conclusion
Le traitement prédictif et l'inférence active offrent des perspectives précieuses sur comment on perçoit et interagit avec le monde. Nos cerveaux sont constamment en action, mettant à jour nos croyances et guidant nos actions selon les informations qu’on collecte. En minimisant l'énergie libre et en raffermissant nos modèles génératifs, on navigue notre environnement plus efficacement, s'adaptant à de nouvelles expériences et apprenant d'elles.
Mettre l’accent sur ces processus nous aide à mieux comprendre le comportement humain et la cognition, soulignant l'interaction entre perception, action, et apprentissage dans la formation de nos expériences.
Titre: Active Inference in String Diagrams: A Categorical Account of Predictive Processing and Free Energy
Résumé: We present a categorical formulation of the cognitive frameworks of Predictive Processing and Active Inference, expressed in terms of string diagrams interpreted in a monoidal category with copying and discarding. This includes diagrammatic accounts of generative models, Bayesian updating, perception, planning, active inference, and free energy. In particular we present a diagrammatic derivation of the formula for active inference via free energy minimisation, and establish a compositionality property for free energy, allowing free energy to be applied at all levels of an agent's generative model. Aside from aiming to provide a helpful graphical language for those familiar with active inference, we conversely hope that this article may provide a concise formulation and introduction to the framework.
Auteurs: Sean Tull, Johannes Kleiner, Toby St Clere Smithe
Dernière mise à jour: 2023-08-01 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2308.00861
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2308.00861
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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