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PREMIER SEMESTRE DU MASTER II RECHERCHE SCIENCES COGNITIVES

 

 

Introduction aux Sciences Cognitives :
               

Détails
This course provides a very short introduction to the multidisciplinary field of Cognitive Science(s).

   

Outils et Méthodes en Sciences Cognitives :
Neurophysiologie, Imagerie cérébrale, Analyse et mise en œuvre expérimentale
               

Détails Ce cours introduit les différents outils et méthodes d’études des processus cognitifs les plus récentes et abordera les questions qui alimentent les débats actuels en sciences cognitives. Il est destiné à fournir les bases théorique et expérimentale de différentes méthodes de neuroimagerie et des bases méthodologiques opérationnelles en étude expérimentale du fonctionnement cognitif. L’application de ces outils et méthodes pour une meilleure compréhension des bases neurales de la cognition sera abordée notamment à travers l’étude de la neurophysiologie de la perception et de l’action.

Mots clefs : Méthodologie expérimentale en cognition, neuroimagerie, EEG, IRMf, biofeedback, neurophysiologie.

Compétences acquises : Savoir appliquer les outils et méthodes adaptés aux problématiques d’étude de sciences cognitives..

   

Psychologie Cognitive               

Détails Le but du cours est de présenter les enjeux théoriques actuels de la psychologie cognitive dans deux domaines d'investigation où existe une forte interaction entre la psychologie et les autres sciences de la cognition : la Perception et la Mémoire .

Mots clefs : Modèles, validation,  psychologie cognitive, perception, mémoire
Compétences acquises : Savoir déterminer le cadre général dans lequel s’insère toujours la modélisation d’un processus cognitif.

              

 Robotique : du matériel à la cognition             

Détails

Après une rétrospective historique de la robotique, expliquant en partie ses définitions actuelles et son inscription dans diverses disciplines, l'évolution des défis de la robotique sera présentée, de l'émergence du domaine jusqu'à nos jours. Le cours illustrera la diversité des approches et solutions existantes, selon les objectifs et contextes applicatifs visés.

 

Mots clefs : design robotique ; automatique ; perception artificielle ; apprentissage automatique ; sensorimotricité ; multimodalité ; robotique cognitive ; robotique développementale.

Compétences acquises :
connaissances fondamentales sur les architectures de perception et contrôle en robotique.

          

Réseaux de Neurones Formels           

Détails

Ce cours est destiné à fournir les bases nécessaires à la compréhension, l'analyse et la conception des réseaux neuromimétiques. Il aborde le domaine de l’apprentissage statistique en reconnaissance des formes et de son évaluation. Il s'adresse à des étudiants issus de diverses disciplines et est conçu de telle sorte qu'il soit accessible à la compréhension par des auditeurs non rompus aux techniques mathématiques mais aussi, par des aspects plus théoriques, profitables aux étudiants des sciences de l'ingénieur.

 

Mots clefs : Apprentissage, Réseaux connexionnistes, Perceptron Multi Couche, Carte auto-organisatrice, Séparation de Sources, Validation Croisée, Descente de Gradient

Compétences acquises : Savoir paramétrer un algorithme  d’apprentissage sur un réseau connexionniste et évaluer sa qualité.

  

 

Signaux, Images et Modèles de Perception Visuelle            

Détails

Ce cours est destiné à montrer l'approche « système » des fonctions biologiques. Il introduit à partir d'exemples concrets, les méthodes de représentation des signaux et des systèmes. Ces principes théoriques sont appliqués à la modélisation du traitement des informations dans le système visuel (de la rétine au cortex strié). Les modèles ainsi définis visent à expliquer les divers aspects de la perception visuelle. Diverses applications issues des modèles biologiques sont données : Prétraitement d'images, Filtrage non linéaire, Extraction de la direction d'illumination, Invariance à la couleur de l'illuminant, Estimation du mouvement, Catégorisation de scènes visuelles.

 

Mots clefs : Perception visuelle, modèle de rétine, Interprétation de scène.

Compétences acquises : Comprendre la modélisation fonctionnelle du SVH en utilisant d’une part les outils du traitement du signal et d’autres les études comportementales.

          

 

Linguistique

Détails

Le cours vise à cerner le rôle et l'apport de la linguistique et de la réflexion sur les phénomènes de communication en sciences cognitives, et à fournir une initiation aux méthodes et concepts fondamentaux toujours dans la perspective de leur application (notamment pour l'élaboration d'interaction personne-système). Initiation à l'étude scientifique du langage: En quoi consiste la connaissance linguistique, d'où vient-elle et comment est-elle acquise .

 

Mots clefs : linguistique, grammaire, grammaire universelle, syntaxe.

Compétences acquises : Initiation à la linguistique et compréhension des phénomènes de communication en Sciences Cognitives.

 

 

Philosophie et  sciences cognitives

Détails
Le cours est destiné à présenter quelques-unes des contributions de la philosophie au champ des sciences cognitives. Il est organisé en deux parties
1. La question du rapport corps-esprit. Cette partie détaille quelques conceptions contemporaines de la nature du mental et de son rapport au corps. Elle permet en particulier de délimiter et formuler le fonctionnalisme, qui fournit leur cadre théorique à nombre de travaux en sciences cognitives.
2. La structure de l'esprit. Cette partie expose quelques-uns des modèles et des notions que les philosophes ont formulés afin d'élucider la façon la cognition est structurée et fonctionne. Elle aborde successivement : les notions d'intentionnalité, de représentation et de conscience, ainsi que certaines des débats liés à ces notions ; la conception modulariste de la cognition ; le rapport entre l'organisation de l'esprit et celle de sa base cérébrale.
 

Mots clefs : à venir.

Compétences acquises : à venir.
   

          

Sciences du langage et de la parole             

Détails

Ce cours permet d’avoir un panorama sur les sciences du langage et de la parole. Il permet de comprendre comment on produit et on perçoit le langage et la parole au travers notamment de l’étude des unités du langage et de la variété des structures sonores des langues du monde à la fois aux niveaux articulatoire et acoustique. Nous aborderons plusieurs modèles théoriques de production et de perception de la parole ainsi que les bases de plusieurs théories neurolinguistiques de la parole. La multisensorialité sera également abordée (parole audiovisuelle, gestes). 

 

Mots clefs : Phonation, articulation, intonation, phonétique, phonologie, émergence, développement, multisensorialité, geste, neurolinguistique, perception-action.

Compétences acquises : Avoir les bases théoriques permettant l’étude de la communication parlée, Comprendre les mécanismes fondamentaux  de la communication parlée.

    

Modèles de Mémoire et Apprentissage dans les Systèmes Naturels et Artificiels              

Détails

L'objet de ce cours est de présenter deux points de vues de l’apprentissage, (i) vis-à-vis de la modélisation en psychologie cognitive et (ii) vis-à-vis de la modélisation en apprentissage statistique. Le cours présentera les caractéristiques des différents modèles implémentés rendant compte de la mémoire humaine. L’accent sera mis sur leurs adéquations à rendre compte des données expérimentales et des cas neuropsychologique. En apprentissage statistique et en complément du cours de tronc commun « Réseaux e Neurones Formels », les approfondissements concernent la compréhension fine du dilemme « Biais – Variance », l’évaluation de l’apprentissage par les méthodes de re-échantillonnage et la sélection de modèles.

 

Mots clefs : mémoire localisée - mémoire distribuée. Apprentissage statistique, Validation croisée, Boostrap, Sélection de modèle, Dilemme Biais-Variance .

Compétences acquises :
Savoir évaluer une modélisation au regard des données expérimentales et neuropsychologiques, Savoir mettre en œuvre et optimiser un apprentissage statistique.

    

Développement et Compétences Précoces :
Développement de la mémoire, de la vision, de la parole, des interactions sociales et multimodales chez les bébés et nourrissons (3 ECTS, 18h CM)             

Détails

Les trois objectifs de ce cours sont :

  1. Connaître les principales théories sur l’origine et le développement des compétences précoces.
  2. Connaître les méthodes adaptées pour étudier les nourrissons à différents âges (mesures comportementales et neurophysiologiques).
  3. Connaître les principales compétences perceptives et cognitives des nourrissons et leur développement pendant les premiers mois de la vie, dans différents domaines (vision, mémoire, reconnaissance de visages,  imitation, parole et langage, gestualité).

Mots clefs : Compétences précoces,  fonctions cognitives chez les bébés et nourrissons.

Compétences acquises :
Comprendre les modèles développements perceptifs et cognitifs.

    

Cognition Bayésienne : Modèles pour la Perception, l’Apprentissage et l’Action          

Détails

Les systèmes sensorimoteurs, qu'ils soient naturels ou artificiels, doivent affronter la même difficulté centrale : comment survivre lorsqu'on ne sait pas tout ? Comment peuvent-ils utiliser un modèle incomplet et incertain de leur environnement pour percevoir, faire des inférences, décider, apprendre, et agir efficacement ? En effet, tout modèle d'un phénomène réel est incomplet : il y a toujours des variables cachées, non prises en compte dans le modèle, qui influencent le phénomène. La théorie des probabilités, en tant que modèle du raisonnement rationnel, alternative à la logique, est le formalisme mathématique idéal pour faire face à cette difficulté centrale. Le but de ce cours est de donner une introduction à cette approche, allant des fondements théoriques aux algorithmes pratiques, et des modèles du système nerveux central aux applications industrielles

 

Mots clefs : Modèle probabiliste, Bayes, Perception, apprentissage, action.

Compétences acquises :
Savoir mettre en place le cadre de la modélisation bayésienne, et en poser les hypothèses.

 

Ethique          

Détails

A venir

 

Mots clefs : éthique.

Compétences acquises :
???.

 

  SECOND SEMESTRE DU MASTER II RECHERCHE SCIENCES COGNITIVES       

 

Mémoire de recherche           

 

L’étudiant travaille dans le cadre des projets de recherche du laboratoire ou de l’organisme qui l’accueille, en collaboration étroite avec les doctorants et les chercheurs. Il est encadré par un responsable de son projet au sein de l'organisme. L'étudiant rédige un mémoire qui rend compte de son travail de recherche. D'une taille de 40 à 80 pages, il contient la description du projet, l'état de l'art et doit clairement mettre en valeur l'apport de l'étudiant. Les travaux effectués font l'objet d'une soutenance orale devant un jury constitué du responsable de la formation, du responsable de la recherche et d’un chercheur choisi comme expert du domaine et extérieur au laboratoire dans lequel s’est effectué la recherche. Les soutenances sont publiques.

 

Pour plus d'informations, voir la page Mémoire de Recherche

     

Anglais (3 ECTS, 24h TD) ou Français Langue Etrangère (3 ECTS, formation Université de Grenoble)            

 

·   Basic language work on such essential skills as email & letter writing

·   Oral presentation (pair work) based on current science & technology literature => presenting results or new techniques at a scientific gathering

·   Poster session (group work/3)

Project report (group work/3), including an abstract, etc. in accordance with the IMRAD format

 

 

 

 

 

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