L`approche cognitive : historique et concept

L’approche cognitive : historique et
concept
1. Les grandes questions :
« Je définis la science cognitive comme une tentative contemporaine faisant appel à des
méthodes empiriques pour répondre à des questions épistémologiques fort anciennes, et plus
particulièrement à celle concernant la nature du savoir, ses composantes, ses sources, son dev
et son essor » (GARDNER, 1895)
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Def la pensée
Le savoir ? def ce qui est connu
Les idées ?
Différence entre les indiv ?
Quels sont les différents véhicules du savoir ?
Comment ces « modes de représentations » s’articulent-ils ?
Qu’est ce que c’est le langage ?
Comment appréhender le fonctionnement cognitif ?
 Un e entité unique capable de traiter tous les problèmes cognitif ?
 Un ensemble de modules/de couches spécialisées qui traitent des données qui leurs
sont spécifiques :
o Modules indépendants
o Modules entretenant des relations :
 Unidirectionnelles
 Bidirectionnelles
Inné/Acquis :
 La cognition humaine
o Comme un sys initialement vierge qui se constitue entièrement par
apprentissage.
o Comme un sys partiellement inné, prédispositions lors de l’apprentissage,
etc.…
2. Les origines philosophiques :
Les fondements philosophiques :
 Les rationalistes :
1ère interrogation sur la nature de la connaissance :

Chez les grecs (Platon, Socrate, …)
o Quel est la nature du savoir : repose surtout sur les maths
o Inné, éducation a pour but de porter à la conscience ce savoir inné
o Atomisme ou élémentarisme

Distinction esprit (unité indécomposable rationnelle) /corps (décomposable)
o Vous ne pouvez pas douter de l’existence de votre esprit parce que ce doute même
nécessite un esprit (« je pense donc je suis »). En revanche, vous pouvez – dans
une crise de scepticisme philosophique – douter de l’existence de votre corps

Impossibilité de construire une machine semblable à l’esprit humain (le corps lui est une
machine).
Idées sont innées.
Savoir repose sur l’évidence introspective.


Influence en psycho :
 Certaines théories psycho vont reprendre les idées des rationalistes
 L’esprit pressente un pouvoir de raisonnement qu’il impose dans le domaine de l’exp
sensorielle.
 L’école empiriste :
 Expérience sensorielle comme la seule source fiable en matière de connaissance.
 « La connaissance de l’existence de n’importe quelle autre chose ne peut survenir que par
la sensation »
 L’expérience du monde commence par la perception mais il ne se termine pas par là.
 Les idées complexes se dev à partir d’idées simples :
o Les idées simples constituent, pour Locke, l’élément minimal de la connaissance
o Une idée simple est indécomposable, irréductible à l’analyse.
o Les idées simples de sensation nous viennent des sens.
o Les idées simples de réflexion nous viennent de l’acte par lequel l’esprit connaît
ses propres opérations.
o Les idées simples sont la matière de la connaissance. Elles s’assemblent pour
composer plusieurs types d’idées complexes, qui, elles, peuvent évidemment être
décomposées en éléments minimaux. Donc, nos id »es ont u rapport objectif
avec le réel.
 La personne (ou le moi) est capable d’apprécier des idées.
 Les mots représentent les idées et permettent l’abstraction ou les idées générales
(concept).
D’où viennent les défauts de notre entendement ?
 D’idées qui ne correspondent à aucune expériences sensibles.
 De connexion (ou liaisons) fausses, mal fondées, illégitimes, entre nos idées.
 Locke donne à ces défauts dans l’enchaînement de nos idées le nom de folie et il dit
que personne n’y échappe à un moment ou un autre de son existence.
Influence en Psycho :
 Certaines théories psycho vont reprendre les idées des empiriques
 Les processus mentaux reflètent – ou repose sur – les impressions externes
sensorielles externes.
 Le programme Logico empiriste :
 Théorise le « jugement synthétique à priori » : Le savoir commence par l’expérience et
cependant ne surgit pas d’elle.
 L’esprit (le moi) est un organe actif de compréhension qui forme et coordonne les
sensations et les idées.
 Ce « moi » dépend du monde extérieur et est stimulé par celui-ci.
 Monde sensoriel concret qui ne peut pas être directement perçu. On ne connaît que des
représentations.
 Subjectivité des sensations, intuitions. Notions de schèmes abstrait (règles, catégorie).
Influence sur la psycho :
 Impossibilité de def la psycho comme une science :
o L’esprit est affecté quand il s’étudie lui- même
o On ne peut pas appliquer des lois math aux données empiriques
o La psycho s’intéresse à des lois sans dimensions (les idées pures).
 Niveau de représentation
 Déchiffrer une logique (vision de la syntaxe – ensemble de symboles et des règles
portant leur enchaînement – qui pourrait sous tendre les opérations de l’esprit).
 Le cognitivisme :
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Cartésianisme a le mérite d’avoir reconnu l’existence des états mentaux.
Critique de l’empirisme.
Certaines idées sont présentent dès la naissance.
Critique du dualisme
Fonctionnalisme (les ordinateurs peuvent avoir des croyances).
Il est possible d’étudier les états mentaux et leurs manipulations.
L’architecture en deux couches :
 Esprit composé d’un sys d’entrée et d’un sys cognitif.
o Sys d’entrée composés de plusieurs modules indépendants et n’ont pas d’accès
les uns les autres
o Sys cognitif :
 Lent, non encapsulé et domaine indépendant
 Niv sup basé sur des règles de manip de symboles ; existence d’un
langage de pensée.
 La pensée en effet rien d’autre qu’un ensemble d’opérations élémentaires effectuables par
un dispositif physique inconscient.
3. Les origines en psycho :
 19ème s à 1910 : courant structuraliste, Ecole de Würzbourg
 1910 à 1960 : Béhaviorisme et Gestalt
 1960 à nos jours : Cognitivisme
 Le structuralisme :
Identifier la « structure de l’esprit » (def les éléments qui le constituent et leurs relations) à
l’aide de la méthodes expérimentales.
Les 2 hypothèses du structuralisme :
 L’anatomie ou l’élémentarisme, affirmait que des percepts complexes
pouvaient être traduits par l’analyse des exps sensorielles locales, indivisibles.
 L’empirisme ou associationnisme, affirmait que ces atomes sensoriels étaient
liés par des associations mentales engendrées par leur contiguïté dans l’espace
et le temps.
Les structuralistes tentent de décomposer la conscience en ses éléments les plus simples à
l’aide de la méthode d’introspection.
La matière mentale peut se décomposer en éléments psychiques.
Le structuralisme est une théorie axée sur l’étude des sensations et des sentiments que
provoque l’exp de la perception.
Naissance de la psycho scientifique :
 Physicien et psychologiste allemands.
 Mesure de la vitesse des impulsions dans les nerfs.
 Idée d’inférence inconsciente.
Les aspects les plus personnels d’une exp psycho peuvent être dans un rapport quantitatif avec
une donnée mesurable d’un certain objet.
1868 : Méthode soustractives de Donders. Pour mesurer le temps nécessaire pour établir la
distinction entre deux stimulis, on soustrait le temps pris par la détection d’un événement isolé
du temps de réponse à un seul événement lorsqu’il y a deux stimulis.
 Le fonctionnalisme :
 Inspirée par les idées de Darwin, le fonctionnalisme étudie la fonction des processus
psychiques qui permettent à l’indiv de s’adapter.
 Recherche sur le émotions et le comportement observable.
 Apprentissage.
 Questionnaires.
 Tests psychologiques.
 La révolution Béhavioriste :
« Il semble que le temps est venu où la psycho doit écarter toute ref à la conscience, où elle
n’a plus besoin de se leurrer en pensant que l’objet de son observation est la production
d’états mentaux. » (Watson, 1913)
La psychologie doit être la science du comportement (qui peut être mesuré et testé). Il n’y a
pas de place pour les états mentaux.
Comportement :
«Tout comportement, activité, manifestation, observables et mesurables d’un organismes. »
Caractéristiques des comportements :
 La forme.
 L’intensité ou la force.
 La fréquence.
 La durée
 La conformité
 Le temps de latence
L’indiv est assimilé à une boite noire, ses sensations ne résultent que des stimulations de
l’env.
Stimulus
Boîte Noire
Réponse
Quand un stimulus et une réponse surviennent en même temps, le lien entre les deux est
renforcé selon la fréquence de ces répétitions.
Le conditionnement opérant de Skinner :
« Les hommes agissent sur le monde, le transforment et sont transformés en retour par les
conséquences de leurs actions. »
Sortes de renforcements :
 Renforcements positifs :
On augmente un comportement en pressentant un stimulus agréable après l’apparition de ce
comportement.
 Renforcements négatifs :
On augmente un comportement en retirant le stimulus aversif (désagréable).
Sortes de punitions :
 Présentation d’une punition (positif) :
On décroît les chances qu’un comportement se reproduise en présentant un stimulus aversif
après l’apparition de ce comportement.
 Punition par retrait (négatif) :
On décroît les chances qu’un comportement se reproduise en retirant un stimulus agréable.
 La Gestalt :
 La psycho gestaltiste est fondée par un groupe de psy allemand qui s’intéresse aux
recherches sur la perception. Ils affirmaient que l’exp est un tout organisé, différent de la
somme de ses parties. Le terme Gestalt signifie « structure » ou « forme ».
 L’holisme : l’idée selon laquelle un tout perceptuel est différent – et non réductible – à la
somme de ses parties.
 Le concept d’organisation : la notion selon laquelle l’expérience visuelle est
intrinsèquement structurée par la nature du stimulus lorsque ce dernier est en interaction
avec le sys nerveux visuel.
4. La cybernétique :
« Les intentions avoués au mouv cyber se résumaient à créer une science de l’esprit. Il
semblait au meneur de ce mouv, malgré leur allégeance variées, que l’étude de la pheno de
l’esprit était trop longtemps demeurée l »apanage des psy et des philosophes, qu’il était
maintenant temps de recourir, pour en décrire les processus sous-jacents, à des mécanismes
explicites et des formalismes mathématiques » (Varela, 1989).
Une machine peut-elle pensée ?
 Test de Turing :
Ce test consiste à mettre en confrontation verbale un humain avec un ordi et un autre humain
à l’aveugle. Si l’homme qui engage les conversations n’est pas capable de dire qui est l’ordi et
qui est l’autre homme, on peut considérer que le logiciel de l’ordi a passé avec succès le test.
Cela sous-entend que l’ordi et l’homme essayeront d’avoir une apparence sémantique
humaine. Pour conserver a simplicité et l’universalité du test, la conversation est limitée à un
échange textuel entre les protagonistes.
Neurone formel de Mculloch et Pitts (1943) :
 Abstraction du neurone physio. Par cette présentation, ils veulent démontrer que le
cerveau est équi à une machine de Turing, la pensée devient purement des mécanismes
matériels et logiques. « Unité de la logique du Seuil »
 Les réseaux neuronaux visent plus précisément à réduire les modes de com entre les
neurones.
 Schématiquement, un neurone reçoit des signaux en provenance de plusieurs de ses
équivalents par le biais de canaux appelés synapses. Il compile ces infos en une seule,
puis transmet celle-ci au neurone suivant via son unique canal de sortie.
A partir de 1947, Norbert Wiener déf la cybernétique comme la science du contrôle et de la
com chez l’animal et la machine : il formule la théorie des servomécanismes, qui sont
capables d’ajuster automatiquement le comportement d’un sys en fct du but à atteindre et des
perturbations du milieu.
La théorie de l’info :
Ce qui est reçu ne dépend pas forcement de ce qui est envoyé.
 Le mot « info » ne doit pas être confondu avec celui de «signification » :
 L’info est quantifiable. L’unité d’info est le bit. La quantité d’info transmise par un
message est d’autant plus imp que ce message est probable. Intuitivement, et vraiment
très approximativement, on peut comprendre que lorsque nous attendons à recevoir, une
info quelconque, parce qu’elle est très probable, nous estimons n’avoir appris grandchose si quelqu’un nous la communique. En revanche, si nous ne nous y attendions pas
nous estimons savoir quelque chose de plus qu’auparavant.
 Le paradoxe est que la théorie de l’info a servi de modèle pendant de longues années,
aux psy qui étudient l’acquisition, la compréhension et le prod du langage dans une
perspective behavioriste.
 Cependant, cette théorie a contribué à l’élaboration de la notion d’info codée, rendant
possible la simulation, par des automates, de comportement intelligents, le dev ultérieur
des science cognitives et l’assimilation de l’esprit humain à un sys de traitement de
l’info, fonctionnant selon des principes de calcul.
L’info comme une fonction croissante de la réduction d’incertitude qu’elle apporte.
L’entropie, mesure du degré d’incertitude.
Transmission du message :
Source des messages
Destination
des messages
Voie
Bruit
Message
Source
Signaux
Codeur
Emetteur
Voie
Signaux
Destinataire
Décodeur
Message
I. Phénomènes neuronaux autres que les impulsions :
A. Phénomènes intracellulaires :
 Potentiel de récepteur : amplitude
 Potentiel synaptique
 Distribution spatiale
B. Phénomènes intercellulaires :
 Emission d’ion potassium
 Emission de neurosécrétion
Receveur
II. Impulsion dans des neurones isolés :
A. Codes basés sur des propriétés temporelles :
 Moment du déclenchement
 Fréquence
 Vitesse
B. Codes basés sur d’autres propriétés :
 Variation d’amplitude
III. Activité d’ensemble de neurones :
A. Représentation par arrangement spatial :
 Distributions topographiques
B. Codes basés sur des relations :
 Temporelle
 Périodes de latence
 Distribution des phases
5. La métaphore de l’ordi :
« La tache du psy qui essaye de comprendre la cognition humaine est analogue à celle de
l’homme qui essaye de découvrir comment un ordi a était programmé » (Neisser, 1968)
Linguistique :
 1956, un modèle de langage tiré de la théorie de l’info ne peut s’appliquer au « langage
naturel »
 Approche de la grammaire fondée sur les transformations des structures linguistique
 Module en grande partie indépendant
 Une capacité reposant sur des bases innées
Fondateur de la grammaire générative transformationnelle, ces théories ont eu une influence
décisive sur le rapprochement entre la linguistique et les sciences cognitives et sur le rejet du
behaviorisme.
Le projet de Chomsky est de construire une grammaire générative visant à dégager les
structures syntaxiques profondes du langage, càd les règles universelles à partir desquelles se
construisent les discours particuliers et qui permettent au sujet de produire correctement un
énoncé.
Pour Chomsky, l’action de parler dans une langue peut être décompose en des processus
analysables. Dans la grammaire générative, l’unité d’analyse est la phrase qui peut être
décomposée en des unités plus petites appelées syntagmes. Les règles de la grammaire sont
déf par des combinaisons particulières de syntagmes.
Le sys de traitement de l’info : Atkinson et Shiffrin (1968)
Découper et coller le schéma
6. L’approche cognitive :
« La psycho cognitive substitue à la psycho du comportement une psycho fondée sur le
comportement, mais qui choisit de reconstruire conceptuellement les phénomènes et
processus mentaux qui s’intercalent entre le stimulus et la réponse. Pour la psycho cognitive,
l’indiv est un sys de traitement de l’info qui transforme les infos de nature physique en info de
nature mentale ou représentationnelle. L’info devient le concept central de la psycho
cognitive, et il se substitue à celui de stimulus… La psycho cognitive, parce qu’elle st une
psycho de la connaissance, sera aussi une psycholinguistique puisque le langage est, chez
l’homme, le vecteur principal des actes de connaissance » (Tiberghien, 1986)
 Les postulats :
 Les sciences cognitives se sont données pour objectif d’expliquer le fonctionnement
de l’esprit dans un cadre théorique où les notions de symbole et de calculabilité jouent
un rôle déterminant.
 Notions de représentations et de computations.
Représentation :
Le rôle des processus mentaux est de traiter un grand nombre de perceptions, d’idées,
d’images, de croyances, d’hypothèses, de pensées et de souvenirs. Un des principes de la
science cognitive est que tous ces éléments sont des représentations mentales ou des symboles
d’un genre ou d’un autre.
 Capacité pour un sys de traitement de l’info de créer, d’accéder et de mettre en
mémoire de l’info sur des états de choses
 Infos conceptuelles
Computation :
L’esprit manipule ces symboles et peut établir un lien entre les symboles obtenus et le monde.
Comme l’esprit, l’ordi est un dispositif manipulant des symboles et c’est cette analogie qui
fonde l’idée que le processus informatiques peut modéliser les symboles mentaux et leur
manips.
 Capacité pour un sys de traitement de l’info de manipuler l’info conceptuelle
dans le but de produire une info nouvelle, de réévaluer ou de supprimer de
l’info ancienne.
 Infos procédurales.
Les 5 postulats de l’approche cognitiviste :
1) Il existe, dans la réalité, des états mentaux impliqués dans des processus
mentaux.
2) Les états mentaux ont une existence matérielle en tant qu’états physique.
3) L’explication psycho n’est pas réductible à l’explication physique, càd qu’un
état mental ne peut pas être réduit à ses composantes physiques.
4) Les états mentaux prennent place dans un sys fonctionnel càd que les fonctions
qu’ils réalisent doivent être décomposable en fonction plus imp.
5) Un état mental se caractérise par une représentation càd une description
symbolique et un processus mental opère une transformation des
représentations par manip de symboles sous une forme également symbolique.
 La méthodologie :
Temps de réaction simple (TRS) et temps de réaction de choix (TRC)
TRS : Stimulus-réponse (180 ms)
TRC : Correspondance (220 ms)
Arbitraire : (280 ms)