Mémoire visuelle et géométrie différentielle : forces invariantes des champs de vecteurs élémentaires

Thériault, Christian (2006). « Mémoire visuelle et géométrie différentielle : forces invariantes des champs de vecteurs élémentaires » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en psychologie.

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Résumé

Par sa souplesse et son élasticité, la mémoire visuelle se trouve au cœur du raisonnement humain. Le degré de déformation que peut prendre un même objet donne lieu aux imageries et aux pensées les plus abstraites. Tel un caoutchouc ou une pâte à modeler, un objet visuel peut se transformer et changer d'apparence de façon radicale et pourtant toujours animer la même mémoire. À l'instar d'un film cinématographique, les patrons de lumière sur la pellicule de l'œil se transforment continuellement et la mémoire d'un même objet peut être réactivée par une myriade de patrons de lumière très différents en première apparence. Curieusement, le flot de recherches sur la mémoire visuelle ne semble pas prendre note de cette réalité pourtant si frappante, où le défilement des patrons de lumière sur la rétine est continu, sans pause. Les modèles classiques de la perception semblent plutôt concevoir la transformation et le mouvement des objets comme un obstacle à la mémoire. Dans cette veine, les théories de la perception visuelle ont tendance à cristalliser la lumière dans une image fixe. Elles donnent aux objets une description statique selon la configuration de leurs composantes géométriques, telles les instructions d'un « modèle à coller ». Par contraste, cette thèse suggère plutôt que la mémoire visuelle est gouvernée par la transformation des patrons de lumière. Dans une approche holistique, appuyée sur les principes de théoriciens remarquables, nous soutenons que la mémoire visuelle repose sur les champs de forces générés par le mouvement et non pas sur une image statique. Décrites par la géométrie différentielle sous la forme de champs de vecteurs, ces forces gouvernantes expriment la transformation des patrons de lumière générée par notre mouvement dans une scène visuelle. En considérant le monde visuel par celui de la transformation des patrons de lumière, nous offrons une conception simple et holistique de la mémoire visuelle. Au-delà des approches classiques, un filon théorique nous incite à identifier une base de champs de vecteurs élémentaires dans laquelle réside le sous-espace de la mémoire visuelle. Ces champs sont évidemment impliqués dans la perception du mouvement. Nous suggérons qu'ils sont aussi impliqués dans la perception des formes; formes et mouvements possèdent le même espace de représentation. En étudiant les forces invariantes des champs de vecteurs élémentaires, nous offrons des explications sur plusieurs processus associés à la mémoire visuelle, dont l'invariance aux transformations rigides, l'invariance aux transformations molles (déformations), ainsi que la génération spontanée de la forme, uniquement à partir de ses régions de grande courbure. Qu'il s'agisse de forces physiques ou de forces perceptives, un vecteur géométrique indique l'amplitude, la direction et le point d'application d'une force dans l'espace-temps. En traitant ainsi la perception par la géométrie de vecteurs, nous ouvrons une fenêtre sur la psychologie gestaltiste selon laquelle l'organisation des perceptions repose sur un équilibre de forces. Inspiré par la nature physique de la lumière, qui est aussi celle de l'activité neuronale, nous traitons des champs de vecteurs de la même façon que l'on traite les champs de forces électromagnétiques. Par ce fait, nous faisons usage des forces de couplage et des forces de torsion générées lors du mouvement et qui s'exercent entre les champs sur les dimensions de l'espace-temps. La mémoire visuelle et la perception qui en découle trouvent alors les pistes d'une explication à l'intérieur de principes bien établis par la physique et les mathématiques. L'aspect majeur de notre contribution consiste à ancrer ces principes dans une architecture neuronale dont les opérations invariantes sont rigoureusement définies par la géométrie différentielle. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Mémoire visuelle, Transformations, Géométrie différentielle, Champs de vecteurs, Gestalt, Invariance

Type: Thèse ou essai doctoral accepté ()
Informations complémentaires: La thèse a été numérisée telle que transmise par l'auteur.
Directeur de thèse: Proulx, Robert
Mots-clés ou Sujets: Champ vectoriel / Cortex visuel / Géométrie différentielle / Mémoire visuelle / Modèle mathématique / Perception visuelle
Unité d'appartenance: Faculté des sciences humaines > Département de psychologie
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 18 sept. 2017 11:11
Dernière modification: 18 sept. 2017 11:11
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/10007

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