Nom complet : Modélisation Mathématique des Émotions
Financeur : Région Normandie / Dispositif : Normandie Recherche – Émergent
Montant du financement : 148 582,70 €
Période de réalisation : 01/10/2023 – 30/09/2025
Laboratoire : LMAH
Responsable scientifique : Benjamin Ambrosio
Durée du projet : 24 mois
Descriptif du projet :
Le projet MME s’inscrivait dans une démarche de recherche interdisciplinaire visant à mieux comprendre et formaliser les mécanismes qui sous-tendent les émotions humaines à l’aide d’outils issus des mathématiques et des sciences des données. Soutenu par un financement Émergent de la Région et mené en collaboration avec le Crédit Agricole (CA) Île-de-France, ce projet avait pour objectif principal de développer des modèles mathématiques capables de décrire la manifestation, la structuration et l’évolution des états émotionnels dans la psyché humaine. En combinant les approches de la modélisation mathématique, des neurosciences et de l’intelligence artificielle, l’ambition était d’explorer dans quelle mesure des états mentaux complexes peuvent être caractérisés de manière quantitative et analysés à travers des données mesurables.
Pour atteindre cet objectif, les chercheurs ont mis en place un protocole expérimental innovant reposant sur l’utilisation de la réalité virtuelle. Des participants volontaires ont été immergés dans un scénario spécialement conçu par les collaborateurs du Crédit Agricole, simulant différentes situations susceptibles de susciter des réactions émotionnelles variées. L’immersion était réalisée à l’aide d’un casque de réalité virtuelle, permettant de placer les participants dans un environnement contrôlé tout en reproduisant des contextes proches de situations réelles. Pendant l’expérience, plusieurs types de données ont été recueillis afin de caractériser les réponses émotionnelles des participants. Ces données incluaient notamment des signaux neurophysiologiques enregistrés à l’aide de dispositifs de mesure de l’activité cérébrale, ainsi que des informations comportementales et subjectives permettant d’affiner l’interprétation des états émotionnels observés.
Une fois collectées, ces données ont fait l’objet d’analyses reposant sur des méthodes de classification issues de l’apprentissage automatique. L’objectif était d’identifier des régularités entre les signaux mesurés et les états émotionnels associés aux différentes situations expérimentales. Ces approches ont permis d’explorer la capacité de certains algorithmes à distinguer ou à prédire des états émotionnels à partir de signatures neurophysiologiques. Cette phase d’analyse a constitué une étape essentielle pour transformer des données expérimentales complexes en informations structurées susceptibles d’alimenter une modélisation mathématique.
Au-delà de la dimension expérimentale et algorithmique, le projet a également donné lieu à une réflexion théorique sur les cadres mathématiques pertinents pour décrire la dynamique des émotions. En particulier, l’étude s’est intéressée à l’utilisation de modèles issus de la théorie des systèmes dynamiques, qui offrent un cadre naturel pour représenter l’évolution temporelle d’états internes et les transitions entre différents régimes émotionnels. Ces approches permettent d’envisager les émotions non pas comme des états statiques, mais comme des processus dynamiques évoluant dans le temps sous l’influence de stimuli externes et de mécanismes internes.
Les résultats obtenus dans le cadre du projet MME montrent la faisabilité d’une approche quantitative des émotions, fondée sur l’intégration de données expérimentales, d’outils d’apprentissage automatique et de modèles mathématiques. Bien que ces travaux constituent une première étape exploratoire, ils ouvrent des perspectives importantes pour la compréhension scientifique des états mentaux. À plus long terme, ce type d’approche pourrait contribuer au développement d’outils d’analyse et de suivi des états émotionnels dans différents contextes, qu’il s’agisse d’environnements professionnels, de dispositifs d’aide à la décision ou d’applications biomédicales liées à la santé mentale et au bien-être. Par son caractère interdisciplinaire et expérimental, le projet MME illustre ainsi le potentiel des mathématiques appliquées pour éclairer des phénomènes complexes au cœur de l’expérience humaine.
