[PDF] 1 Introduction aux Neurosciences Computationnelles



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Physique et Chimie cycle 4 Classe de CINQUIÈME

Réaliser les expériences suivantes et pour chacune d’elle, répondre aux questions Expérience 1 : Mélange liquide/liquide En petite uantité, mélange de l’eau et de l’huile dans un vee Faie de même pou les mélanges eau/ siop de fraise ou grenadine et huile puis sirop de fraise ou grenadine



4 semaines - Physique et Chimie - académie de Lyon

Concevoir et réaliser les différentes expériences Le groupe s’est organisé pour concevoir les expériences, manipuler et a suivi les étapes prévues Le groupe a eu besoin d’aide dans la conception ou l’organisation des expériences, mais pas pour manipuler Le groupe a eu besoin d’aide à plusieurs reprises, mais a réussi à



physique chimie énergétique

Concevoir et réaliser des expériences pour caractériser des mélanges Solubilité, miscibilité, composition de l’air https://www encyclopedie Ces études seront sont l’occasion d’aborder la dissolution de gaz (notamment celle du CO 2) dans l’eau au regard de problématiques liées à la santé et l’environnement



EXPÉRIENCES PHYSIQUES INTERDISCIPLINAIRES EN VUE DE DÉCOUVRIR

gestion des erreurs y figure également, et des pistes de résolution sont proposées Pour réaliser ces outils, je me suis tout d'abord intéressé aux différentes expériences physiques possibles En échangeant avec des professeurs, j'ai pu mieux cerner le programme, les buts et les attentes de cette branche scientifique En parallèle, le



Sciences et cuisine - Physique et Chimie - académie de Lyon

Activité 1 : Distiller l'eau de mer ou "saumure" 1 h 30 Concevoir et réaliser des expériences pour caractériser des mélanges Espèce chimique et mélange Notion de corps pur La distillation est une techni ue de sépa ation des constituants d’un mélange homogène Elle



Conseils TIPE Matt

☛ Concevoir et réaliser des expériences de physique, François Petitet Gosgnach, De Boeck ☛ Transmission de signaux , Christophe More, Tec & Doc ☛ Sons et lumière , Bernard Valeur, Belin Pour la Science



1 Introduction aux Neurosciences Computationnelles

Une approche de physique / ingénierie ingénierie inverse [reverse-engineering] du cerveau : Concevoir et réaliser des expériences pertinentes



PREMIÈRE EXPÉRIENCE DE FUSION NUCLÉAIRE AU LASER MÉGAJOULE

de calcul » – est utilisé pour concevoir et garantir l’arme qui permet de satisfaire les spécifications du programme Là encore, ce sont des milliers de calculs et quelques expériences de physique qui permettent de dimensionner cet objet et d’en garantir la sûreté et la fiabilité conformément



Concevoir et réaliser un aménagement anti-érosif en Afrique

Concevoir et réaliser un aménagement anti-érosif en Afrique tropicale sèche Caractéristiques du milieu physique Principes de base des aménagements et des interventions Pluviométrie et climat < 400 mm (Afrique : sahélien) - capter les eaux de ruissellement des impluviums amonts et les amener vers les zones de culture

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[PDF] fonctionnement montgolfière cycle 3

1. Introduction aux Neurosciences

Computationnelles

Michael Graupner

(michael.graupner@parisdescartes.fr)

À quoi sert le cerveau ?

Arbre pas de neuronesArbre pas de neurones

C.elegans

302 neuronesC.elegans

302 neurones

Mouche

1 000 000 neuronesMouche

1 000 000 neurones

Rat

1 000 000 000 n.Rat

1 000 000 000 n.

Humain

10 000 000 000 000 n.Humain

10 000 000 000 000 n.Le cerveau génère des mouvements

(=comportement)

Les cerveaux plus complexes

génèrent une plus grande variété de comportements

Les cerveaux plus complexes

peuvent apprendre plus de comportements stimulusréponseTraitement cognitif

En quoi le cerveau est bon ?

1: 0 1:0 1: 0 1:0 1:0

1:1échecs

scrabble

Jeopardy!

jeux vidéo Go

Reconnaissance

d'objet Les ordinateurs surpassent les cerveaux dans les tâches impliquant l'exploration de bases de données et d'algorithmes.

En quoi le cerveau est bon ?

Lionel Messi - Barcelona : Getafe CF 2007

En quoi le cerveau est bon ?

RoboCup 2016

En quoi le cerveau est bon ?

foot nombreuses tâches0: 1 0:1

Les cerveaux sont meilleurs dans les tâches

impliquant une interaction avec le monde réel.

Les cerveaux sont des dispositifs

informatiques remarquables neurone: 10 kB stockage cerveau: 10 milliard neurones cerveau: 100 TB stockage cerveau: 12 W puissance vs. ordinateur: 5mW/GB ordinateur (100TB): 500 W ➔ pour le comprendre ➔ pour le réparer / l'améliorer ➔ pour s'en inspirerPourquoi modeler le cerveau ?

MoléculesMolécules1 nmSynapsesSynapses1 μmNeuronesNeuronesRéseauxRéseauxCartesCartesSystèmesSystèmesSystème

nerveux centralSystème nerveux central

100 μm1 mm1 cm10 cm1 mDe quoi est fait le cerveau ?

Comment fonctionne

le cerveau? Tout simplement tout reconstruireUne approche de physique / ingénierie ingénierie inverse [reverse-engineering] du cerveau : - Désassembler et examiner ou analyser en détail pour découvrir les concepts de base aifin de produire quelque chose de similaire

MoléculesMolécules1 nmSynapsesSynapses1 μmNeuronesNeuronesRéseauxRéseauxCartesCartesSystèmesSystèmesSystème

nerveux centralSystème nerveux central

100 μm1 mm1 cm10 cm1 m

MoléculesMoléculesSynapsesSynapsesNeuronesNeuronesLa recherche de mécanismes :

Construire un système à partir de pièces

extracellulaireextracellulaire intracellulairecanal bicouche lipidiquepore potentiel tempsBiophysique du potentiel de la membrane:

Modèle Hodgkin-Huxley

Modèles compartimentées détaillés des neurones individuels:

- Modèles d'équations différentielles à grande échelleReconstruction des neurones :La théorie des câbles de Ralls et la modélisation

compartimentée [Llinas & Sugimori 1980]Reconstruction des neurones :Simulation du potentiel de la membrane

MoléculesMolécules1 nmSynapsesSynapses1 μmNeuronesNeuronesRéseauxRéseauxCartesCartesSystèmesSystèmesSystème

nerveux centralSystème nerveux central

100 μm1 mm1 cm10 cm1 m

NeuronesNeuronesRéseauxRéseauxLa recherche de mécanismes :

Construire un système à partir de pièces

wN1wN2w32w31Théorie des réseaux neuronauxNeurones, synapses Activité du réseau Reconstruction des réseaux :Serial Block-face Scanning Electron Microscopy - Scanner des tranches de cerveau et reconstruire le circuit ... Mais: Le diable est dans les détails et les détails sont importants ![http://connectomes.org/]

Dynamique possible :

points fixes stables / instables cycles limites attracteurs chaotiques Remarque : Différents attracteurs peuvent coexister dans différentes parties de l'espace d'état!

Pour : les réseaux neuronaux peuvent tout calculer N→∞Dynamique du réseau largement

déterminée par la connectivité

Dans quelles conditions

obtient-on : points fixes activité synchrone activité asynchrone trains de spikes Poisson oscillations motifs spatiaux ...Théorie (statistique) des réseaux de neuronesNeurones, synapses Activité du réseau

MoléculesMolécules1 nmSynapsesSynapses1 μmNeuronesNeuronesRéseauxRéseauxCartesCartesSystèmesSystèmesSystème

nerveux centralSystème nerveux central

100 μm1 mm1 cm10 cm1 m

nerveux centralSystème nerveux centralLa recherche de mécanismes :

Construire un système à partir de pièces

MoléculesMolécules1 nmSynapsesSynapses1 μmNeuronesNeuronesRéseauxRéseauxCartesCartesSystèmesSystèmesSystème

nerveux centralSystème nerveux central

100 μm1 mm1 cm10 cm1 m

nerveux centralSystème nerveux central [Felleman & van Essen 1991]La recherche de mécanismes :

Construire un système à partir de pièces

MoléculesMolécules1 nmSynapsesSynapses1 μmNeuronesNeuronesRéseauxRéseauxCartesCartesSystèmesSystèmesSystème

nerveux centralSystème nerveux central

100 μm1 mm1 cm10 cm1 m

nerveux centralSystème nerveux central ?La recherche de mécanismes :

Construire un système à partir de pièces

Aperçu du projet Blue Brain

Étudier les problèmes de calculUne approche informatique stimulusréponsecode neuronalCalcul :

Manipuler/transformer des informations

Onde de pression sonoreAudition

cochleogram (Représentation temps- fréquence du son)Calcul :

Manipuler/transformer des informations

L'autre jour, j'ai entendu ce CD de jazz cool avec ce batteur ...Exemple de musique : - Partition - Son - Enregistrement - Language perte perteReprésentation de l'information : avec plus ou mois de perte

Exemple de chiffre :

XXIII 23

00010111Système romain

Système décimal

Système binairePourquoi représenter l'information diffféremment ?

Exemple de chiffres :

XXIII 23

00010111en ... ?

en multiples de 10 en multiples de 2

29 00011101 XXIX

+ 33 + 00100001 + XXXIII

62 00111110 LXIIsimple

simple difficileXXIII 23

00010111XXIII

23

00010111

Pouvez-vous additionner ces chiffres?Les représentations permettent des algorithmes plus faciles stimulus: barre noireActivité du neurone dans cortex visuel (V1)L'exemple le plus célèbre: "détecteurs de bord" dans le système visuel

Piste linéaire

[Nakazawa et al. 2004]Un autre exemple célèbre: "Place cells" dans l'hippocampe

Un autre exemple célèbre:

"Place cells" dans l'hippocampe

Travail expérimentalTravail théorique

Représentations perceptives: vision, audition, odorat, etc. Représentation des variables motrices Représentations d'ordre supérieur: décisions mémoire à court terme récompenses rêves incertitudes ...Quantifier le contenu de l'information: recherche du code neuronal, théorie de l'information,quotesdbs_dbs4.pdfusesText_8