Developmental machine learning
Résumé
. Les approches actuelles de l'IA et de l'apprentissage automatique sont
toujours fondamentalement limitées par rapport aux capacités d'apprentissages
autonomes des enfants. Ce qui est remarquable, ce n'est pas que certains enfants
deviennent champions du monde dans certains jeux ou spécialités: c'est plutôt leur autonomie, leur flexibilité et leur efficacité à apprendre de nombreuses
compétences quotidiennes sous des ressources de temps, de calcul et d'énergie fortement limitées. Et ils n'ont pas besoin de l'intervention d'un ingénieur
pour chaque nouvelle tâche (par exemple, ils n'ont pas besoin de quelqu'un pour
fournir une nouvelle fonction de récompense spécifique à la tâche).
Je présenterai un programme de recherche axé sur la modélisation informatique
du développement de l'enfant et des mécanismes d'apprentissage au cours de
la dernière décennie. Je discuterai de plusieurs forces de développement qui
guident l'exploration dans de grands espaces du monde réel, en partant de la
façon dont les modèles algorithmiques peuvent nous aider à mieux comprendre
comment ils fonctionnent chez l'homme, et en retour comment cela ouvre de
nouvelles approches à l'apprentissage automatique autonome. En particulier, je
discuterai des modèles d'apprentissage autonome motivé par la curiosité, permettant aux machines d'échantillonner et d'explorer leurs propres objectifs et
leurs propres stratégies d'apprentissage, auto-organisant un programme d'apprentissage sans aucune récompense ou supervision externe. Je montrerai comment cela a aidé les scientifiques à mieux comprendre les aspects du développement humain tels que l'émergence de transitions de développement entre la
manipulation d'objets, l'utilisation d'outils et la parole. Je montrerai également
comment l'utilisation de véritables plates-formes robotiques pour évaluer ces
modèles a conduit à des méthodes d'apprentissage non supervisées très efficaces,
permettant aux robots de découvrir et d'apprendre de multiples compétences
dans des dimensions élevées en quelques heures. Je vais discuter de la façon
dont ces techniques sont désormais intégrées aux méthodes modernes d'apprentissage en profondeur. Enfin, je montrerai comment ces modèles et techniques
peuvent être appliqués avec succès dans le domaine des technologies éducatives,
permettant de personnaliser des séquences d'exercices pour les apprenants humains, tout en maximisant à la fois l'efficacité d'apprentissage et la motivation
intrinsèque. Je vais illustrer cela avec une expérience à grande échelle récemment réalisée dans les écoles primaires, permettant aux enfants de tous niveaux
d'améliorer leurs compétences et leur motivation dans les aspects d'apprentissage des mathématiques.