IA et neurosciences : découvrez les lauréats du prix de la fondation Simons, Guillaume Lajoie et Amy Osborn

Guillaume Lajoie, membre de Mila, l’Institut québécois d’intelligence artificielle, et professeur adjoint à l’Université de Montréal, ainsi que sa collègue Amy Orsborn, de l’Université de Washington, ont remporté un prix dans le cadre du programme Simons Collaboration on the Global Brain (SCGB), de la fondation Simons. Cette dernière leur a ainsi accordé une bourse de 640 000 dollars pour leur étude intitulée Using brain-machine interfaces to identify and manipulate computational principles of learning, qui vise à découvrir les principes computationnels liés à l’apprentissage des comportements moteurs.

Guillaume Lajoie est professeur adjoint au Département de mathématiques et de statistique de l’Université de Montréal, titulaire d’une chaire en IA Canada-CIFAR et chercheur boursier du Fonds de recherche du Québec – Santé. Il mène des recherches au carrefour de l’intelligence artificielle (IA) et des neurosciences, concevant des outils pour mieux comprendre la dynamique et le calcul des réseaux neuronaux. Ses travaux récents portent sur le développement de biais inductifs pour une meilleure propagation de l’information dans les réseaux récurrents ainsi que sur l’élaboration d’algorithmes pour optimiser les interfaces cerveau-machine bidirectionnelles.

Amy Osborn est une neuroscientifique, bio-ingénieur et s’est rendue célèbre en 2016, lorsqu’elle a remporté une bourse L’Oréal USA pour les femmes et la science. Lors d’une interview, elle a déclaré :

«Nous devons comprendre comment notre cerveau apprend à contrôler nos mouvements naturels et comment concevoir des appareils qui “puisent” de manière transparente dans ce système complexe.»

Transformer ces questions théoriques en solutions concrètes est, précise-t-elle, la «couche critique de motivation» qui la fait avancer.

Le projet des professeurs Lajoie et Orsborn vise à découvrir les principes informatiques liés à l’apprentissage des comportements moteurs. Par exemple, l’apprentissage d’une habileté motrice complexe comme jouer d’un instrument de musique nécessite des changements dans les connexions entre les neurones du cerveau. Alors que les scientifiques du domaine comprennent bien comment les paires de neurones altèrent leurs connexions, les deux lauréats espèrent approfondir les connaissances sur la façon dont de multiples zones du cerveau contribuent à guider l’apprentissage à travers des réseaux de neurones, un processus qui reste très peu connu.

La bourse a été décernée dans le cadre du programme Simons Collaboration on the Global Brain (SCGB) de la fondation Simons.

Le SCGB a notamment pour but de «soutenir les avancées dans le domaine des neurosciences systémiques et computationnelles afin d’élargir nos connaissances des processus internes du cerveau».

Le professeur Lajoie a déclaré :

«Cette bourse pilote du SCGB sera déterminante pour faire avancer cet ambitieux projet de recherche. Elle permettra de réaliser des expériences complexes et de soutenir des stagiaires en recherche à Seattle et à Montréal, ainsi que d’organiser des réunions de travail et de diffuser nos résultats. Grâce à cette bourse, ma collaboratrice et moi pourrons bénéficier des conseils d’un groupe de chercheurs de renommée internationale soutenus par la Fondation Simons – une ressource inestimable qui jouera un rôle central dans l’évolution et la portée de notre projet.»

Le projet de recherche est déjà bien avancé, puisque les travaux théoriques et l’analyse préliminaire des données sont en cours depuis plus d’un an grâce au soutien initial d’une bourse postdoctorale IVADO (l’Institut de valorisation des données) accordée au chercheur postdoctoral Alexandre Payeur, du groupe de recherche du professeur Lajoie à Mila. L’année dernière, les chercheurs principaux ont également reçu conjointement une bourse Google Research Faculty, qui a contribué à l’avancement du projet.


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