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Les Savanturiers du Cerveau (S02EP4) : La curiosité & la joie de trouver !

Publié par Laurent Vercueil, le 5 février 2021   510

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Avec les Savanturiers du Cerveau, nous avançons sur le terrain de la curiosité au collège avec Aude et sa classe de quatrième dans un collège de Bruz, une commune d'Ille-et-vilaine (35).  Les premières séances ont été conscrées à la découverte du sujet : Qu'est-ce que la curiosité ?  De quoi se nourrit-elle ? Comment la réveiller ?

Au final, les élèves commencent à percevoir, dans les grandes lignes, comment et pourquoi la curiosité est aussi essentielle aux apprentissages : elle est à la fois une appétence pour la nouveauté (la néophilie) et la quête d'une information dont le besoin s'est fait ressentir (le "gap informationnel").  Il y a un point d'équilibre à atteindre, donc, entre le déficit complet en information (je ne sais rien de rien, ça ne m'intéresse pas du tout) et l'information pléthorique (je sais déjà tout, je n'ai rien à apprendre d'intéressant), comme nous l'a appris la singe macaque Naruto au cours des deux derniers épisodes, et comme le montre la fameuse courbe en U inversée (1). 

Mais notre piste ne s'arrête pas là. 

Notre idée de départ, était d'amener la classe à concevoir un jeu dont le ressort principal se baserait sur la curiosité.  Eprouver de la curiosité en jouant est un moyen de se rendre compte de l'efficacité pratique de cette faculté. 

Il se trouve qu'un jeu célèbre auprès des enfants, depuis les plus petits, repose précisément sur la curiosité : c'est le jeu de cache-cache.  Celui ou celle qui doit trouver les enfants cachés ne dispose que de peu d'informations : 1) Je sais que les autres enfants sont cachés (et je peux donc faire preuve d'empathie en me "mettant à leur place" pour trouver de bonnes cachettes), 2) le périmètre de jeu est limité et défini de manière consensuelle (on n'a pas le droit de sortir de la maison). La curiosité qui pousse à chercher l'endroit où se cachent ses camarades est récompensée par la joie éprouvée lors de la découverte (décuplée par l'excitation des enfants lorsqu'ils sont découverts!).  Il s'agit, à l'oeuvre, de ce qu'on appelle la "motivation intrinsèque",  et qui est, en quelque sorte, le mécanisme du jeu gratuit, du jeu pour jouer, pour le plaisir de trouver, en l'occurrence (et celui d'être trouvé, comme le clament haut et forts les enfants trop bien cachés qui finissent par éprouver de la déception à ne pas être découverts...). 

Il se trouve que les chercheurs en intelligence artificielle ont trouvé dans le jeu de cache-cache (Hide and Seek), un moyen de tester la motivation intrinsèque opérant pour les réseaux de neurones. Dans les GAN (Generative Adversarial Networks), deux réseaux de neurones sont mis en compétition, avec la mission pour chacun de triompher de l'autre (2). Il s'agit bien d'un affrontement, car les réseaux n'ont précisément pas la même tâche (il ne s'agit par de faire mieux que l'autre, mais de contrer sa stratégie).  Dans ce travail,  dont la vidéo ci-dessous présente un commentaire, les auteurs ont entrainé un réseau qui mobilisait les personnages en bleu (les "hiders") à se cacher en utilisant, si besoin le mobilier disponible, tandis que l'autre devait activer les deux personnages rouges (les "seekers") pour trouver, c'est à dire obtenir un contact visuel avec eux.  La multiplication des essais (des millions de fois) conduit les agents à trouver des solutions puis à leurs adversaires à trouver des parades....avec parfois une ingéniosité insoupçonnée et non prévue par les concepteurs !

Il est interessant de voir comment la curiosité peut aussi animer informaticiens et réseaux de neurones ! Mais désormaux, c'est aux élèves de jouer ! Place à leur créativité !



Notes

(1) Bien sûr, je simplifie.  

(2) Le très beau travail de thèse d'Arnaud Sors, auquel j'ai eu la chance d'être associé, reposait précisément sur l'utilisation des GAN pour traiter la modélisation du signal EEG. Tandis qu'un réseau était destiné à identifier de deux signaux lequel était d'origine biologique, l'autre s'escrimait à tromper celle-ci en lui proposant des signaux artificiels se rapprochant le plus possible des EEG humains.