DIC938R — Neuroinformatique (UQAM)

DIC938R - Neuroinformatique

Plan de cours Hiver 2026

Horaires et enseignants
Version PDF du plan de cours

Responsable(s) du cours

Coordination

Lefebvre, Joël
PK-4840
lefebvre.joel@uqam.ca

Enseignement

Lefebvre, Joël
PK-4840
lefebvre.joel@uqam.ca
https://linum-lab.ca/
Groupes: 010

Description officielle

Objectifs

L’objectif est d’offrir aux étudiants des cours à contenus variables et variés sur des sujets très actuels dans le domaine de l’informatique cognitive. Chaque fois d’un cours est offert, le contenu est nouveau et proposé par un professeur à partir de son domaine de recherche. Ce cours peut être offert sur un thème pour une durée de 45 heures ou sur deux ou trois thèmes en fractionnant différemment le temps.

Préalables académiques

DIC9150 - Concepts fondamentaux de l’informatique cognitive

Programmes associés à ce cours

Doctorat en informatique cognitive

Description du cours DIC938R

Ce cours vise à introduire les notions théoriques et pratiques en neuroinformatique. Cette discipline concerne à la fois le traitement et l’analyse des données acquises sur le système nerveux et le cerveau, ainsi que la modélisation de la perception, des fonctions cérébrales, des processus cognitifs, etc. Un des buts de la neuroinformatique est de comprendre le fonctionnement du cerveau et de développer des applications informatiques inspirées de celui-ci. Plusieurs domaines de recherche sont concernés, tels que la neuro-imagerie, la modélisation des réseaux neuronaux, la simulation de l’activité cérébrale, l’analyse des signaux cérébraux, etc. Ce cours explore comment les outils de l’informatique, de la modélisation et de l’intelligence artificielle permettent de mieux comprendre le cerveau humain, de la cellule nerveuse jusqu’aux réseaux cognitifs. Une approche interdisciplinaire et pratique est privilégiée, combinant des notions de neurosciences, d’imagerie, de modélisation et d’informatique.

Place du cours dans le programme

Ce cours fait partie du « Bloc 3 : Cours de spécialisation » du programme de doctorat en informatique cognitive. Il s’adresse aux personnes intéressées par les applications de l’informatique aux neurosciences et à la modélisation du cerveau.

Préalables au cours

En plus des préalables académiques présentés pour le cours DIC938X, ce cours suppose des connaissances de base en programmation (idéalement en Python), en mathématiques et en neurosciences.

Objectifs du cours

À l’issue de ce cours, les étudiant.e.s devraient maîtriser les compétences suivantes :

  1. Compréhension des fondements de la neuroinformatique : Acquisition d’une connaissance générale des principales théories, méthodes, techniques et outils utilisés en neuroinformatique.
  2. Compétences en programmation et en environnements de travail scientifique : Utilisation de langages et d’environnements de programmation (notamment Python et les notebooks interactifs) pour l’analyse de données et le développement de workflows simples.
  3. Analyse critique de la littérature scientifique : Recherche, lecture et analyse critique d’articles scientifiques pertinents dans le domaine de la neuroinformatique.
  4. Mise en œuvre de workflows computationnels reproductibles : Conception et implémentation de pipelines de traitement de données simples, en s’appuyant sur des outils existants et des systèmes de gestion de workflows.
  5. Utilisation d’outils de modélisation et de simulation : Application d’outils de simulation et de modélisation pour explorer, tester et évaluer des hypothèses en neuroinformatique.
  6. Conception de projets de recherche en neuroinformatique : Élaboration de propositions de recherche intégrant des expériences en neurosciences et des approches neuroinformatiques adaptées à un projet doctoral.

Contenu du cours

Ce cours couvre un large éventail de sujets en neuroinformatique, et le contenu peut varier en fonction des intérêts des étudiant.e.s et des avancées récentes dans le domaine. En termes généraux, les sujets suivants seront abordés : traitement de l’information dans le cerveau et le système nerveux, méthodes avancées de traitement des signaux pour l’analyse du cerveau, modélisation de la connexité, de la perception, des sensations et de la cognition, outils informatiques et bases de données pour la neuroinformatique, applications des méthodes neuroinformatiques pour comprendre et traiter des pathologies cérébrales, systèmes d’information inspirés par le cerveau, etc. D’autres sujets pourront être abordés selon le temps disponible et les intérêts des étudiant.e.s.

Formules pédagogiques

Modalités d’évaluation

Outils d’évaluation

Outil d’évaluation Pondération Échéance
TP1 10% Semaine 5
TP2 10% Semaine 8
Examen intra 25% Semaine 9
TP3 10% Semaine 13
Projet 30% Semaine 16
Fiches de lecture 5% Tout au long du cours
Présentation d’articles scientifiques 10% Tout au long du cours

Voir le calendrier sur Moodle pour les dates précises. Les normes de présentation et les critères de correction seront détaillés dans les énoncés des travaux.

Consignes concernant l’utilisation des outils d’intelligence artificielle (IA) dans le cadre de ce cours

Dans ce cours, vous pourrez utiliser si vous le souhaitez les outils d’IA générative, tels que ChatGPT, lors de certaines évaluations (formatives ou non). Par contre, votre utilisation est restreinte à une utilisation dans la conception de vos travaux. Ainsi, pour idéer, organiser ou planifier, il n’y a pas d’enjeux à les utiliser. Cela étant dit, l’apprentissage de l’utilisation de ces outils d’IA générative est une compétence émergente qu’il vous faut développer. Les bibliothèques offrent des formations en ce sens.

Toute utilisation de ces technologies doit être documentée de manière détaillée dans les travaux remis. Vous devez indiquer précisément comment et à quelles fins vous avez utilisé ces outils, en incluant les entrées (input) et les sorties (output) des systèmes d’intelligence artificielle qui ont été utilisés pour l’élaboration de votre travail. Utiliser les technologies d’intelligence artificielle sans une telle documentation constitue une infraction académique.

Aucun enregistrement de la voix ou de l’image du personnel enseignant n’est permis sans leur permission préalable.

Mise en garde –  cela étant dit, il est de votre devoir de demeurer intègre tant intellectuellement qu’académiquement. Pour ce faire, n’oubliez pas qu’utiliser ces outils demande du temps et des efforts ; qu’il vous faut constamment douter des résultats, étant donné les erreurs et les imprécisions ; et qu’au final, ce sont vos apprentissages que je veux évaluer, et non ceux de l’IA. De plus, vous devez valider toutes les références fournies et mobilisées afin de vous prémunir contre une infraction de nature académique, telle que présentée dans le Règlement no 18.

Critères de correction

Modalité des examens

Modalité des travaux pratiques

Barème de notation

L’étudiant.e doit obtenir :

Si ces seuils ne sont pas atteints, la mention échec sera automatiquement attribuée au cours.

La note finale (en lettre, A+, A, etc.) pour le trimestre sera attribuée en fonction de l’atteinte des objectifs spécifiques à travers les évaluations. La distribution des résultats dans le groupe pourrait aussi être utilisée. Aucune autre opportunité (travail supplémentaire, etc.) d’augmenter le nombre de points ne sera accordée.

Communication des résultats

Les résultats des évaluations seront communiqués via Moodle, et ils seront également affichés dans votre portail étudiant. Les personnes étudiantes sont encouragées à vérifier régulièrement leurs résultats et à signaler toute erreur ou omission.

Suivant la fin de la correction des travaux papier (ex. examens), un message Teams sera envoyé afin d’indiquer que les travaux pourront être consultés par les personnes étudiantes à la fin de la séance de cours suivante. Les travaux seront ensuite conservés par le professeur et pourront être consultés sur rendez-vous avec le professeur durant les heures de bureau.

Le professeur s’engage à corriger et à retourner les travaux dans un délai maximal de trois (3) semaines suivant la date de remise ou avant la date de remise du travail suivant (si applicable et selon le cas le plus tôt). En cas de délai plus long, les personnes étudiantes en seront informées.

Pour toute question ou préoccupation concernant les résultats, les personnes étudiantes doivent contacter le professeur par courriel en ajoutant le libellé [DIC938R] dans le sujet de leur courriel.

Matériel requis

Le langage de programmation Python sera utilisé pour ce cours, et les démonstrations seront sous forme de Jupyter notebooks. Les pipelines de traitement seront réalisés avec Nextflow. D’autres logiciels et outils pourront être utilisés selon les besoins et seront précisés en classe.

Les étudiant.e.s devront disposer d’un ordinateur personnel sur lequel seront effectués les démonstrations, les devoirs, et les autres tâches de programmation.

Calendrier du cours

Note : Une version plus détaillée du calendrier, incluant les lectures obligatoires et autres tâches à réaliser, sera mise à jour sur le site Moodle du cours.

Engagement et Responsabilités

Par leur présence et leur participation en classe au moment convenu par la personne enseignante, les étudiantes et les étudiants deviennent responsables de leur formation en assumant pleinement les tâches exigées dans leur cheminement académique. De plus, par des comportements éthiques et une attitude professionnelle, elles et ils assurent le maintien d’un environnement de travail et d’étude sain et riche, et ce, dans le respect des étudiantes et étudiants du groupe, des responsables de cours et de l’ensemble de la communauté universitaire. La Charte des droits et responsabilités des étudiantes et des étudiants peut être consultée en ligne.

Médiagraphie

Obligatoires

Références recommandées

Note : Plusieurs de ces livres sont disponibles à la bibliothèque de l’UQAM. Les liens vers le catalogue de la bibliothèque sont indiqués entre parenthèses. Également, il s’agit d’une liste incomplète, des références supplémentaires (livres, articles, ressources en ligne, etc) seront partagées sur le site Moodle du cours.

Information sur les Services à la vie étudiante

Services

Les services à la vie étudiante accompagnent les étudiantes et les étudiants dans la réussite de leur parcours universitaire.

Ensemble des services offerts

Gagner du temps et réaliser de meilleurs travaux

Politiques associées à votre réussites

Bureau

Bureau des services-conseils (soutien psychologique, bien-être aux études, information scolaire et insertion professionnelle, orientation, emploi): pour prendre rendez-vous, communiquez au 514 987-3185 ou par courriel à services-conseil@uqam.ca

Aide financière

Bureau de l’aide financière: pour prendre rendez-vous, écrivez à aidefinanciere@uqam.ca

Bourses d’études

Concernant les bourses, pensez à consulter Le Répertoire institutionnel des bourses d’études (RIBÉ) et écrivez à bourse@uqam.ca pour toute question.

Informations générales

Consultez les informations et l’ensemble des coordonnées et services offerts par les Services à la vie étudiante à l’adresse suivante: vie-etudiante@uqam.ca.

Politique d’absence aux examens

Reprise d’examen

L’autorisation de reprendre un examen en cas d’absence est de caractère exceptionnel. Pour obtenir un tel privilège, l’étudiant-e doit avoir des motifs sérieux et bien justifiés.

Conflits d’horaire

Il est de la responsabilité de l’étudiant.e de ne pas s’inscrire à des cours qui sont en conflit d’horaire, tant en ce qui concerne les séances de cours ou d’exercices que les examens. De tels conflits d’horaire ne constituent pas un motif justifiant une demande d’examen de reprise.

Procédure

L’étudiant.e absent.e lors d’un examen doit, dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la date de l’examen, présenter une demande de reprise en utilisant le formulaire prévu, disponible sur https://info.uqam.ca/repriseexamen/.

Pièces justificatives

Dans le cas d’une absence de moins de cinq (5) jours pour raison médicale, l’étudiant.e doit joindre une déclaration sur l’honneur. Lors d’une absence de cinq (5) jours et plus, un billet médical est exigé. Les dates d’invalidité doivent être clairement indiquées sur le billet original. L’authenticité du billet pourrait être vérifiée.

Dans le cas d’une absence pour une raison non médicale, l’étudiant.e doit fournir les documents originaux expliquant et justifiant l’absence à l’examen ; par exemple, lettre de la Cour en cas de participation à un jury, copie du certificat de décès en cas de décès d’un proche, etc. Toute demande incomplète sera refusée. Si la direction du programme d’études de l’étudiant.e constate qu’un.e étudiant.e a un comportement récurrent d’absence aux examens, l’étudiant.e peut se voir refuser une reprise d’examen.

Pour plus d’informations

Consulter la page https://info.uqam.ca/repriseexamen/.

Règlement no 18 sur les infractions de nature académique. (extraits)

Lien vers la page originale de ce contenu

Tout acte de plagiat, fraude, copiage, tricherie ou falsification de document commis par une étudiante, un étudiant, de même que toute participation à ces actes ou tentative de les commettre, à l’occasion d’un examen ou d’un travail faisant l’objet d’une évaluation ou dans toute autre circonstance, constituent une infraction au sens de ce règlement. (R18, art. 2.1, définition d’une infraction)

Liste non limitative des infractions mentionnées dans le R18 :

Les sanctions reliées à ces infractions sont précisées aux articles 3 et 5 du Règlement no 18 sur les infractions de nature académique.

Pour éviter de vous exposer à des sanctions :

  1. Consultez le site r18.uqam.ca pour plus d’information sur l’intégrité académique et le R18;
  2. Développez les bonnes pratiques en matière de recherche documentaire et de rédaction des travaux via l’outil Infosphère et les formations offertes par le Service des bibliothèques

Politique no 2

Le droit à la liberté académique universitaire est le droit de toute personne d’exercer librement et sans contrainte doctrinale, idéologique ou morale, telle la censure institutionnelle, une activité par laquelle elle contribue à l’accomplissement de la mission de l’Université.

Ce droit comprend la liberté :

  1. d’enseignement et de discussion;
  2. de recherche, de création et de publication;
  3. d’exprimer son opinion sur la société et sur une institution, y compris l’établissement duquel la personne relève, ainsi que sur toute doctrine, tout dogme ou toute opinion;
  4. de participer librement aux activités d’organisations professionnelles ou d’organisations académiques.

Il doit s’exercer en conformité avec les normes d’éthique et de rigueur scientifique généralement reconnues par le milieu universitaire et en tenant compte des droits des autres membres de la communauté universitaire.

En reconnaissant, en promouvant et en protégeant la liberté académique universitaire, cette politique soutient la mission de l’Université, laquelle comprend la production et la transmission de connaissances par des activités de recherche, de création et d’enseignement et par des services à la collectivité.

Pour plus d’information, vous pouvez consulter la section Liberté académique universitaire.

Politique no 16 visant à prévenir et combattre le sexisme et les violences à caractère sexuel

Les violences à caractère sexuel se définissent comme étant des comportements, propos et attitudes à caractère sexuel non consentis ou non désirés, avec ou sans contact physique, incluant ceux exercés ou exprimés par un moyen technologique, tels les médias sociaux ou autres médias numériques. Les violences à caractère sexuel peuvent se manifester par un geste unique ou s’inscrire dans un continuum de manifestations et peuvent comprendre la manipulation, l’intimidation, le chantage, la menace implicite ou explicite, la contrainte ou l’usage de force.

Les violences à caractère sexuel incluent, notamment :

Pour consulter la politique no 16

https://instances.uqam.ca/wp-content/uploads/sites/47/2019/04/Politique_no_16_2.pdf

Pour obtenir de l’aide, faire une divulgation ou une plainte

Bureau d’intervention et de prévention en matière de harcèlement
514-987-3000, poste 0886

Pour obtenir la liste des services offerts à l’UQAM et à l’extérieur de l’UQAM

https://harcelement.uqam.ca

Soutien psychologique (Services à la vie étudiante)

514-987-3185
Local DS-2110

CALACS Trêve pour Elles – point de services UQAM

514 987-0348
calacs@uqam.ca
http://trevepourelles.org

Service de la prévention et de la sécurité

514-987-3131

Politique no 44 d’accueil et de soutien des étudiant.e.s en situation de handicap 

Politique

Par sa politique, l’Université reconnait, en toute égalité des chances, sans discrimination ni privilège, aux étudiant.e.s en situation de handicap, le droit de bénéficier de l’ensemble des ressources du campus et de la communauté universitaire, afin d’assurer la réussite de leurs projets d’études, et ce, dans les meilleures conditions possibles. L’exercice de ce droit est, par ailleurs, tributaire du cadre réglementaire régissant l’ensemble des activités de l’Université.

Responsabilité de l’étudiant.e

Il incombe aux étudiant.e.s en situation de handicap de rencontrer les intervenant.e.s (conseiller.ère.s à l’accueil et à l’intégration du Service d’accueil et de soutien des étudiant.e.s en situation de handicap, professeur.e.s, chargé.e.s de cours, direction de programmes, associations étudiantes concernées, etc.) qui pourront faciliter leur intégration à la communauté universitaire ou les assister et les soutenir dans la résolution de problèmes particuliers en lien avec les limitations entraînées par leur déficience.

Service d’accueil et de soutien aux étudiant.e.s en situation de handicap

Le Service d’accueil et de soutien aux étudiant.e.s en situation de handicap (SASESH) offre des mesures d’aménagement dont peuvent bénéficier certains étudiant.e.s. Il est fortement recommandé aux de se prévaloir de ces services afin de réussir ses études, sans discrimination. Pour plus d’information, visiter le site de ce service : https://services.uqam.ca/services-offerts/soutien-aux-etudiants-en-de-situation-handicap/ et celui de la politique institutionnelle d’accueil et de soutien aux étudiant.e.s en situation de handicap : https://instances.uqam.ca/wp-content/uploads/sites/47/2018/05/Politique_no_44.pdf

Il est important d’informer le SASESH de votre situation le plus tôt possible :

Politique no 42 sur le harcelement

L’Université du Québec à Montréal (ci-après, l’« Université ») reconnaît à toutes les personnes membres de la communauté universitaire le droit d’être traitées avec dignité, équité et respect mutuel.

Toutes, tous sont susceptibles de subir du harcèlement. L’Université reconnaît que le harcèlement est majoritairement dirigé à l’endroit de certains groupes. Il s’agit notamment des femmes, plus particulièrement lorsque leur vécu se situe à l’entrecroisement de plusieurs formes de discrimination, des personnes issues des minorités sexuelles ou de genre, des communautés racisées ou ethnicisées, des communautés autochtones, des étudiantes, étudiants internationaux, ainsi que des personnes en situation de handicap. L’Université s’engage donc à tenir compte de leurs besoins spécifiques.

L’Université considère le respect mutuel, l’égalité, l’écoute et l’entraide comme des valeurs importantes qui favorisent l’épanouissement personnel ainsi que l’établissement de rapports harmonieux entre les personnes et entre les groupes, et qui permettent la mise en place d’un milieu sain et propice à la réalisation individuelle ou collective de sa mission universitaire.

L’Université croit que la collaboration de chaque personne et de chaque groupe de la communauté universitaire est essentielle pour favoriser la création d’un tel milieu et, en ce sens, elle compte sur la contribution de chaque personne.

L’Université juge que toute forme de harcèlement porte atteinte à la dignité et à l’intégrité physique ou psychologique d’une personne.

L’Université reconnaît sa responsabilité d’assurer un milieu de travail et d’études exempt de toute forme de harcèlement et veille à ce qu’aucune forme de harcèlement ne soit tolérée, quelle qu’en soit la source.

Pour plus de détails, consultez la politique complète : https://instances.uqam.ca/wp-content/uploads/sites/47/2018/05/Politique_no_42.pdf