# Physiologie de l’imagination et du langage : qu’est-ce que la mémoire ? Qu’est-ce que l’apprentissage ?

Pour les êtres humains, la mémoire, c’est surtout le souvenir, la remémoration, la capacité à revivre par l’imagination des évènements passés. Cette forme de mémoire est très particulière et elle sera étudiée dans la contexte de la dynamique de l’imagination. L’approche de la neurobiologie et de l’intelligence artificielle est beaucoup plus générale. Pour qu’on puisse parler de mémoire et d’apprentissage, il y a principalement deux critères : la plasticité du système et l’amélioration d’une performance.

### La mémoire et la plasticité

Un solide a un comportement plastique lorsqu’il ne retourne pas à sa forme initiale après avoir été déformé. Si au contraire le solide est élastique, c’est à dire s’il retourne à sa forme initiale, il “oublie” la déformation, il n’en conserve aucune trace. C’est pourquoi un solide plastique et mou, aisément déformable, tel que la cire, est souvent pris comme une image de la mémoire.
On peut étendre la notion de plasticité à tous les systèmes. Par définition un système est plastique lorsqu’il est capable de garder une trace des évènements qu’il subit ou auxquels il participe. En physique on parle parfois à ce sujet de phénomènes d’hystérésis ou plus simplement de mémoire.

### L’apprentissage et l’amélioration d’une performance

Dès qu’il y a de la plasticité, on peut parler de mémoire mais cela ne suffit pas pour l’apprentissage. La durabilité d’une cicatrice montre la plasticité de la peau, mais la cicatrice par elle-même ne montre pas qu’on a appris quelque chose. Apprendre c’est acquérir une compétence, c’est devenir capable de faire des choses qu’on ne savait pas faire auparavant. De façon générale, c’est améliorer une performance, c’est devenir plus efficace. Il arrive parfois cependant que dans le même mouvement on progresse sur certains points tout en régressant sur d’autres. Le même changement peut être vu comme un apprentissage ou non selon la performance considérée. La théorie générale de l’apprentissage reste neutre sur ce sujet. Il suffit qu’il y ait un critère de succès pour qu’on puisse faire une étude. On n’a pas besoin de se prononcer sur la valeur intrinsèque de ce critère.

### Le rôle de l’expérience

L’acquisition d’une compétence ne résulte pas forcément d’un apprentissage. À l’issue de sa métamorphose, la chenille s’est transformée en papillon et elle a donc acquis de nouvelles compétences. Mais il n’y aurait pas beaucoup de sens à dire qu’elle les a apprises. Pour qu’il y ait apprentissage, il faut que l’amélioration d’une performance soit la conséquence d’une expérience, ou plus exactement, la conséquence des traces laissées par une expérience.

### L’utilisation des traces

La difficulté technique d’une théorie de l’apprentissage est semblable à celle de la théorie des représentations : c’est le problème de l’utilisation. Il relativement facile par exemple de construire une machine capable de produire des représentations visuelles de son environnement. Une caméra vidéo sait faire cela. Il est en revanche beaucoup plus difficile de construire une machine capable d’utiliser des représentations visuelles pour s’orienter dans son environnement. De ce point de vue, les capacités des robots restent très inférieures à celles des êtres vivants.
De même il est relativement facile de construire une machine capable de conserver des traces des représentations visuelles. Un magnétoscope enregistreur sait faire cela. Mais il est beaucoup plus difficile de construire une machine capable d’utiliser des traces de représentations visuelles pour améliorer ses performances. Le problème posé à une théorie de l’apprentissage n’est pas celui de la conservation des traces mais celui de leur utilisation. Que peut-on faire avec les traces laissées par une expérience ? Comment permettent-elles de progresser ?