Séminaire du DIC

Séminaire DIC-ISC-CRIA - 21 octobre 2021 - Bang Liu

Bang LIU – 7 octobre 2021

Titre : Data, Knowledge, and Logic: Modeling and Reasoning for Natural Language Understanding

Résumé:

Existing deep learning-based techniques for different NLU tasks are mostly data-intensive and domain-sensitive. However, creating large-amount and high-quality training datasets for NLU tasks, e.g., question answering, are both expensive and time-consuming. In this talk, we will introduce our research on data generation, knowledge expansion, and reasoning over graphs. Specifically, for data augmentation, we generate large-scale and high-quality question-answer pairs from unlabeled text to augment the training data for question answering. For knowledge expansion, we create and expand an ontology with newly discovered concepts or entities to capture the emerging knowledge in the world and keep the ontology dynamically updated. We will also briefly mention our ongoing work about a reinforcement learning-based relational reasoning framework which reasons over relational data and learns the underlying compositional logical rules. Our long-term vision is to design low-resource, knowledge-empowered, and transferable NLU systems and apply them to different domains

Bio:

Bang Liu is an Assistant Professor in the Department of Computer Science and Operations Research (DIRO) at the University of Montreal, and member of Mila – Quebec Institute of Artificial Intelligence. He researches natural language processing and understanding, text mining, and AI applications in different fields. He has produced visible values to both academia and industry. His innovations have been deployed in real-world applications (QQ Browser, Mobile QQ, and WeChat), serving over a billion daily active users. He has published 25+ papers on top conferences and journals, such as SIGMOD, ACL, NAACL, KDD, WWW, ICDM, CIKM, TKDD, and TON.

Séminaire DIC-ISC-CRIA - 14 octobre 2021 - Joël Lefebvre

Joël LEFEBVRE – 14 octobre 2021

Titre : Neurophotonique et histologie sérielle augmentée : Présentation des projets de recherche du LINUM.

Résumé:

La neurophotonique est le domaine de recherche qui vise à utiliser la lumière pour étudier le cerveau et comprendre le système nerveux. De multiples applications de la neurophotonique existent, allant du suivi de l’activité cérébrale à l’optogénétique où la lumière est utilisée pour activer certains neurones dans le cerveau d’animaux génétiquement modifiés. Plusieurs techniques de microscopie optique peuvent être utilisées pour étudier la microstructure du tissu cérébral afin de mieux comprendre son organisation ou son évolution sous diverses neuropathologies, dont la tomographie en cohérence optique, l'histologie sérielle, ou l'injection de virus rétrogrades fluorescents. Cette présentation portera sur les travaux de recherche du LINUM, le laboratoire de recherche en imagerie numérique et microscopie. Lors de cette présentation, je vais décrire les deux principaux programmes de recherche, soit (1) le projet X-Tract visant à mieux comprendre la géométrie des croisements de fibres de matière blanche dans le cerveau, et (2) un programme de recherche en histologie sérielle augmentée visant à combiner la microscopie avec des méthodes avancées d’analyse d’images.

Bio:

Joël Lefebvre est professeur en imagerie numérique et vision par ordinateur au département d'informatique de l'UQÀM depuis janvier 2020. Avant de se joindre à l'UQÀM, il était chercheur postdoctoral au sein du Big Data Institute de l'Université d'Oxford (Royaume-Uni). Il est spécialisé dans la neurophotonique, l'analyse d'images de microscopie et l'automatisation des systèmes d'imagerie optiques. Il est le chercheur principal du projet de recherche en équipe X-Tract visant à utiliser l'histologie sérielle 3D basée sur l'OCT pour améliorer les algorithmes de tractographie IRMd. Il est également chercheur associé à l'Institut de Cardiologie de Montréal (ICM).

Séminaire DIC-ISC-CRIA - 30 septembre 2021 - Ngoc Tan Le

Ngoc Tan LE – 30 septembre 2021

Titre : IA et EDI - le cas du TAL pour la préservation et revitalisation des langues autochtones

Résumé:

L’IA présente plusieurs défis et enjeux dont l’inclusivité, l’explicabilité, la responsabilité, les biais et la discrimination ainsi que la disponibilité et qualité des données. Les langues autochtones souffrent du manque de données et de ressources linguistiques, ce qui les rend très menacées de disparition. Ces langues autochtones sont reconnues comme étant des langues polysynthétiques à faibles ressources mais aussi ayant une complexité morphologique et des variations dialectales. Cette présentation porte sur nos travaux de recherche courants concernant un groupe de langues autochtones, l'inuktitut et l'inuinnaqtun - deux langues inuites. Nous proposons une segmentation morphologique non supervisée basée sur l'approche Adapter Grammars et une étude empirique de la segmentation morphologique à des fins de la traduction automatique neuronale pour langues très peu dotées.

Bio:

Ngoc-Tan Le est actuellement stagiaire post-doctoral à l’UQAM. Il a obtenu un doctorat en informatique cognitive en 2019. Ses intérêts en recherche incluent le traitement automatique des langues naturelles (TALN) et l’intelligence artificielle, notamment pour le développement d’applications et outils d’intelligence artificielle pour les langues et domaines peu dotés ou pauvres en données, dont les langues autochtones et leurs enjeux et réalités.

Séminaire DIC-ISC-CRIA - 23 septembre 2021 - Angelo Cangelosi

Angelo CANGELOSI – 23 septembre 2021

Titre : Developmental Robotics: From Babies to Robots

Résumé:

The latest developments in AI and machine learning offer an opportunity to advance the design of intelligent robots and human-robot interaction systems, for applications in flexible manufacturing, robot companions for older people and in education. We will introduce the field of Developmental Robotics, part of the wider field of Cognitive Robotics (Cangelosi & Schlesinger 2015; Cangelosi & Asada 2021). This combines AI with robotics by taking inspiration from psychology (e.g. child psychology) and neuroscience. In the talk we briefly present some examples of developmental robotics experiments and videos showing how robots can learn to communication with people, and can develop social skills such as Theory of Mind to improve the design of trustworthy autonomous systems.

Références:

Cangelosi A, Asada M (Eds.) (2021, in press). Cognitive Robotics. Cambridge, MA: MIT Press. Cangelosi A, Schlesinger M (2015). Developmental Robotics: From Babies to Robots. Cambridge, MA: MIT Press.

Bio:

Angelo Cangelosi currently is Professor of Machine Learning and Robotics at the University of Manchester (UK). He also is Turing Fellow at the Alan Turing Institute London and Visiting Distinguished Fellow at AIST-AIRC Tokyo. His research interests are in developmental robotics, language grounding, human robot-interaction and trust, and robot companions for health and social care. Cangelosi currently is Principal investigator for the ongoing projects “UKRI TAS Trust Node” (EPSRC, 2020-24, £1m), “THRIVE++” (US Air Force Lab, 2018-2023, $1m) and the H2020 projects TRAINCREASE, eLADDA ETN and PERSEO ETN. Overall, Cangelosi has secured over £32m of research grants as coordinator/PI, and produced more than 250 scientific publications. Cangelosi is Editor of the journals Interaction Studies and IET Cognitive Computation and Systems. His book “Developmental Robotics: From Babies to Robots” (MIT Press) was published in January 2015, and recently translated in Chinese and Japanese. His latest book “Cognitive Robotics” (MIT Press), coedited with Minoru Asada, will be published in 2021.

Séminaire DIC-ISC-CRIA - 16 septembre 2021 - Antonio Chella

Antonio CHELLA – 16 septembre 2021

Titre : Robot Inner Speech: A Sign of Robot Sentience?

Résumé:

Inner speech is thoroughly studied in humans and represents an interdisciplinary research issue involving psychology, neuroscience, and pedagogy. Inner speech is generally considered tightly linked to self-consciousness. The seminar will discuss the potential of a robot’s inner speech alone and while cooperating with human partners. A cognitive architecture was designed at the RoboticsLab of the University of Palermo and integrated with standard robot routines into a complex robot framework. Thanks to the robot monologue, the human partner can easily trace the robot’s internal processes. Moreover, the robot can better resolve conflicts leading to successful goal achievement. The seminar will also present experiments on interactions of the architecture implemented on a Pepper robot by Softbank robotics. Results show that functional and transparency requirements are better met when inner speech accompanies human-robot interaction. Moreover, human-robot interaction sessions were organized to evaluate how inner speech influences human trust in robot sentience, where participants have to set up a table in collaboration with the robot. Participant levels of trust and perception of robot anthropomorphic features increase after experimental interaction with the robot.

Références:

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frobt.2020.00016/full https://www.cell.com/iscience/pdf/S2589-0042(21)00339-4.pdf https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921889021001238

Bio:

Antonio Chella is a Professor of Robotics at the University of Palermo, Italy and the Director of the Robotics Lab at the Department of Engineering of the same University. He is an Associate Researcher at the Institute for High-Performance Computing and Networking (ICAR) of the Italian National Research Council (CNR), and an Honorary Professor in Machine Learning and Optimisation within the School of Computer Science of the University of Manchester, UK. The primary research expertises of Prof. Chella concern Machine Consciousness, Artificial Intelligence and Cognitive Robotics. He is a fellow of the Italian National Academy of Science, Humanities, and Arts. He received the James S. Albus Medal award of the Biologically Inspired Cognitive Architecture (BICA) Society for the outstanding contribution to the science of BICA and for support and scientific achievement of the BICA Society. He is a founder and Editor in Chief of the Journal of Artificial Intelligence and Consciousness and of the Book Series on Machine Consciousness by World Scientific

Séminaire DIC-ISC-CRIA - 9 septembre 2021 - Etienne Harnad

Etienne HARNAD – 9 septembre 2021

Titre : Qu’est-ce que la cognition?

Résumé:

C’est une série de séminaires sur l’informatique cognitive. L’informatique, on sait ce que c’est, mais qu’est-ce que la cognition? Venez avec vos hypothèses de ce qu’est que la cognition. J’apporterai la mienne. Et nous verrons ce que ça donne. On va aussi examiner ce que Turing, le co-inventeur de et l’informatique et les sciences cognitives, avait à dire sur le sujet.

Bio:

Étienne Harnad est professeur de psychologie à l’UQÀM et directeur de la revue Animal Sentience. Ses domaines de spécialisation sont la perception, le langage et la sentience.

Séminaire DIC-ISC-CRIA - 29 avril 2021 - Alain Polguère

Alain POLGUÈRE - 29 avril 2021

Titre : Relation lexicale Gener (‘générique’) au sein des Systèmes Lexicaux : enjeux théoriques et méthodologiques

Résumé:


Les Systèmes Lexicaux sont des modèles formels des lexiques caractérisés par leur structure de graphe petits-monde, fondée sur les relations dites de fonctions lexicales de la théorie Sens-Texte. En tant que « réseaux sociaux de mots », les Systèmes Lexicaux se distinguent radicalement des modèles taxonomiques, qui organisent les unités lexicales au sein de classes hiérarchisées. S'ils semblent bien adaptés à la nature éminemment relationnelle de la connaissance lexicale, les Systèmes Lexicaux doivent cependant permettre d'implanter les calculs fondés sur le recours à des classes lexicales, telles que celles identifiées traditionnellement au moyen d'étiquettes sémantiques. Dans ma présentation, je m'intéresserai à la relation de fonction lexicale Gener, qui unit une lexie à une ou plusieurs lexies génériques. Après avoir rigoureusement défini Gener et décrit ses caractéristiques lexicologiques, je montrerai les conséquences du tissage systématique de liens Gener au sein des Systèmes Lexicaux. Je m'intéresserai tout particulièrement, dans ce contexte, à la mise au jour de régularités lexicales fondamentales dans le cadre de la lexicographie des Systèmes Lexicaux – polysémie régulière, patrons de définitions lexicales, régularités combinatoire... –, ainsi qu'aux exploitations possibles de telles régularités.

Références:

• Site Web des Systèmes Lexicaux : https://lexical-systems.atilf.fr/ • Polguère A. (2014) From Writing Dictionaries to Weaving Lexical Networks. International Journal of Lexicography 27(4), pp. 396–418.

Bio:

Alain Polguère est Professeur des universités à l’Université de Lorraine et membre du laboratoire ATILF CNRS à Nancy (France). Dans les années 80, il a effectué sa recherche doctorale à l’Université de Montréal, tout en œuvrant dans la R&D en TAL (génération automatique de textes). Il a ensuite entamé une carrière universitaire : National University of Singapore (1991–1995), Université de Montréal (1995–2010) et Université de Lorraine (2009–). Ses domaines de recherche sont la lexicologie, la lexicographie des grands réseaux lexicaux, l’interface sémantique-syntaxe et l’enseignement du vocabulaire. Il est membre sénior honoraire de l’Institut Universitaire de France (IUF) et membre associé du groupe de recherche OLST de l’Université de Montréal, qu’il a cofondé avec Igor Mel’čuk en 1997.

Séminaire DIC-ISC-CRIA - 15 avril 2021 - Stéphane Doncieux

Stéphane DONCIEUX - 15 avril 2021

Titre: Apprentissage et robotique: de l'optimisation à la diversification

Résumé:

L'apprentissage par renforcement est très prometteur pour rendre les robots plus adaptatifs. Malgré ses succès dans de nombreux domaines, il reste cependant à la peine en robotique. Le monde réel pose en effet de nombreux défis à un apprentissage convergeant vers une solution unique. Une autre approche est possible: l'apprentissage peut converger vers un ensemble de solutions aussi vaste et divers que possible. Nous présenterons les algorithmes évolutionnistes de recherche de nouveauté et de qualité-diversité qui vont dans ce sens et ouvrent de nouvelles possibilités à l'apprentissage en robotique et permettent d'envisager un apprentissage plus ouvert.

Références:

* Application sur un robot réel des méthodes évoquées: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921889020305509

* Pour le cadre général de l'apprentissage ouvert dans lequel ces travaux s'insèrent: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnbot.2018.00059/full

Bio:

Stéphane Doncieux est professeur d'informatique à l'ISIR (Institut des systèmes intelligents et de la robotique), Sorbonne Université, CNRS. Depuis janvier 2019, il est directeur adjoint de l'ISIR, un laboratoire de robotique multidisciplinaire qui regroupe des chercheurs en mécatronique, en informatique, en traitement du signal et en neurosciences. Jusqu'à cette date, il était responsable de l'équipe de recherche multidisciplinaire AMAC (Architectures et Modèles d'Adaptation et de Cognition). Il a été coordinateur du projet Européen DREAM de 2015 à 2018 (https://dream.isir.upmc.fr/). Ses recherches portent sur la robotique cognitive et en particulier sur l'apprentissage et l'adaptation avec une approche évolutionniste et développementale.

Séminaire DIC-ISC-CRIA - 8 avril 2021 - Staffan Larsson

Staffan LARSSON - 8 avril 2021

Titre: Meaning as coordinated and composable classifiers

Résumé:

How are meanings of utterances related to the world and our perception of it? What is meaning, and how is it created? How do word meanings contribute to utterance meaning? We are working towards a formal semantics that aims to provide answers to these and related questions, starting from situated interaction between agents. The meanings of many expressions can be modeled as classifiers of real-world information. Expressions can be single words, or phrases and sentences whose meanings are composed from the meanings of their constituents. By interacting, agents coordinate on meanings by training classifiers. To make formally explicit the notions of coordination, compositionality and classification, and to relate these notions to each other, we use TTR (a type theory with records).

Références:


- Larsson, S. (2015). Formal semantics for perceptual classification. Journal of logic and computation, 25(2), 335-369. https://academic.oup.com/logcom/article-abstract/25/2/335/954129

- Larsson, S. (2018). Grounding as a side‐effect of grounding. Topics in cognitive science, 10(2), 389-408. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/tops.12317

- Larsson, S. (2020). Discrete and Probabilistic Classifier-based Semantics. In Proceedings of the Probability and Meaning Conference (PaM 2020) (pp. 62-68). https://www.aclweb.org/anthology/2020.pam-1.8.pdf

Bio:

Staffan Larsson (b. 1969) was educated at University of Gothenburg (1992-1996) and gained a PhD in Linguistics there (1997-2002). Since 2013, he is Professor of Computational Linguistics at the Department of Philosophy, Linguistics and Theory of Science at the University of Gothenburg. He is also a member of CLASP (Centre for Research on Linguistic Theory and Studies in Probability) and co-founder and Chief Science Officer of Talkamatic AB. His areas of interest include dialogue, dialogue systems, language and perception, pragmatics, formal semantics, semantic coordination, and philosophy of language.

Séminaire DIC-ISC-CRIA - 1er avril 2021 - Alberto Testolin

Alberto TESTOLIN - 1er avril 2021

Titre: The challenge of modeling the acquisition of mathematical concepts.

Résumé:

Mathematics is one of the most impressive achievements of human cultural evolution. Despite we perceive it as being overly abstract, it is widely believed that mathematical skills are rooted into a phylogenetically ancient “number sense”, which allows us to approximately represent quantities. However, the relationship between number sense and the subsequent acquisition of symbolic mathematical concepts remains controversial. In this seminar I will discuss how recent advances in AI and deep learning research might allow to investigate how the acquisition of numerical concepts could be grounded into sensorimotor experiences. Success in this challenging enterprise would have immediate implications for cognitive science, but also far-reaching impact for educational practice and for the creation of the next generation of intelligent machines.

Références:

1) Zorzi, M., & Testolin, A. (2018). An emergentist perspective on the origin of number sense. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 373(1740), 20170043. https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rstb.2017.0043

2) Overmann, K. A. (2018). Constructing a concept of number. Journal of Numerical Cognition. 4, 464–493. https://jnc.psychopen.eu/article/view/161/html

Bio:

Alberto Testolin received the M.Sc. degree in Computer Science and the Ph.D. degree in Psychological Sciences from the University of Padova, Italy, in 2011 and 2015, respectively. In 2019 he was Visiting Scholar at the Department of Psychology at Stanford University. He is currently Assistant Professor at the University of Padova, with a joint appointment at the Department of Information Engineering and the Department of General Psychology. He is broadly interested in artificial intelligence, machine learning and cognitive neuroscience. His main research interests are statistical learning theory, predictive coding, sensory perception, cognitive modeling and applications of deep learning to signal processing and optimization. He is an active member of the IEEE Task Force on Deep Learning.

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