II - Les concepts de base en psychologie cognitive

Hélène Romano 14 septembre 2010/S1

Hélène Romano - UPMC 2010-2011

DéfinitionLa PC concerne les processus d’élaboration erd’utilisation des connaissances chez l’être humain: perception, intelligence, langage, calcul,raisonnementOn désigne par Cognitions les connaissances oules activités mentales, concernant la perception del'information présente dans l'environnement,l'intégration et le travail sur ces cognitions, oùl'élaboration de réponses comportementales, del'homme principalement

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HistoriqueLa création de la PC est datée de 1956 (1er colloque)Contexte de la seconde guerre mondialeEn opposition au behaviorisme (étudie le comportement),la PC étudie ce qui génère le cpt et se centre sur l’étudedes activités mentalesLa pensée est un processus de traitement del’information

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Premier temps (années 1960-1970), les jeunessciences cognitives sont centrées géographiquementaux États-Unis (précisément au MIT de Cambridge), etthéoriquement sur un modèle de référence : lecerveau-ordinateur. L’intelligence artificielle (IA) estalors la science-pilote ;la pensée (rebaptisée « cognition ») est considéréecomme du calcul ; l’intelligence (rebaptisée « résolutionde problème ») est assimilée à un programmeinformatique.Les sciences cognitives regroupent alors un petitnoyau de disciplines (psychologie, IA, linguistique,neurosciences) autour de ce modèle-pilote.

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Second temps -années 1980, le modèle« computationnel » (de computer = ordinateur) del’espritArrivée des neurosciences. L’Homme neuronal (Jean-Pierre Changeux, 1983)On découvre les techniques d’imagerie cérébrale(IRM).années 1990 = Décade du cerveau. C’est aussil’époque où les sciences cognitives arrivent en Europe.

Création de nouvelles disciplines: thérapiescomportementales et cognitives, de sociologiecognitive, puis d’économie et d’éthologie cognitives.

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TechniqueLa PC utilise préférentiellement l’expérimentation etles mesures comportementales qui comprennent-la mesure de temps de réaction (TR), ou du tempsnécessaire à une opération (temps de réalisation de latâche, temps d'exposition en lecture),-la précision de la réponse (par exemple taux debonnes ou mauvaises réponses),- ou même l'oculométrie cognitive ou des donnéesphysiologiques (imagerie fonctionnelle, potentielsévoqués, etc.)-Importance de la modélisation informatique

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Concepts de base en PC

1. le Traitement de l’information

La PC cherche la réponse, essaie de savoir ce qui se passedans la « boite noire ». Elle étudie les capacités mentalesliées à la construction et l’utilisation de la connaissance parles humains autant que par les animaux non-humains.Toutes les questions qu’elle se pose sont basées sur troisgrands axes : acquisition, traitement, utilisation.L’acquisition est sensorielle, elle est piochée dansl’environnement via les capacités auditives, visuelles, etc.…

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L'humain est représenté par un système de traitementde l'information qui optimise la transmission d'unmessage.Un émetteur envoie un message codé qui est ensuitedécodé au niveau du récepteur, la question étant : «Comment convoyer un minimum d’information enconservant le sens, en gardant la compréhension ? ».Cet exemple est repris au niveau de l’être humain : lecerveau produit un message, celui-ci est émis sur uncanal (visuel, auditif, écrit, etc..), arrive ensuite ledécodage qui est la confrontation de l’acquis avec ceque l’on a en mémoire

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2. Représentation mentaleest fabriquée par l’expérience ;on peut par exemple imaginer un arbre quel’on peut faire tourner, ou imaginer unemaison, dont on peut ouvrir les portes etc. Lapersonne à qui on demande son cheminutilise sa représentation mentale pourl’expliquer.

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3. Etapes de traitementLa PC part du postulat selon lequel l'informationest traitée en étape (séquentielles, mais parfoisaussi parallèles!). Elle essaie alors de décomposerune tâche cognitive en plusieurs modules detraitements, ayant chacun une fonction etrenvoyant un résultats précis(à la manière de grandes entreprises, dont unemployé effectuerait un travail sur un objet puis ledonnerait à l'employé suivant, pour que celui-ci yeffectue un autre travail.)

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Pour un langage parlé, la série de traitementnécessaire à la compréhension pourrait être lasuivante :

1) le son active le système auditif comme unsignal quelconque.

2) la phase de catégorisation phonétiquereconnaît que ce sont des sons de parole.

3) grâce à l’analyse phonétique, on sait si onconnaît cette langue.

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4) analyse syllabique (avec un test de rapiditéeffectué sur ordinateur, on reconnaît leslangues syllabiques :par exemple, on inscritles trois lettres « PAL », puis on les fait suivrede 3 ou 4 autres lettres, et on demande àl’utilisateur de dire si le groupe de lettres ainsiformé est un mot. Dans l’ordre de la réponsela plus rapide, on obtient : « PAL-MIER , PAL-ACE, PAL-ERU » . Le français est une languesyllabique, l’anglais ne l’est pas. La syllabeest une unité de langage en français.

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5) le découpage en mots se fait.

6) on accède au lexique mental (la modalité,l’amodalité, plusieurs mots peuvent avoir lamême sonorité).

7) compréhension des mots.

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4. Chronométrie mentaleune des méthodes les plus importante de lapsychologie cognitive.consiste en de nombreux tests visant àmettre en évidence les différents temps deréaction face à des stimulus distincts.Ex. le parcours des yeux ou des oreilles aucerveau n’est pas le même : répondre à unstimulus visuel prend en moyenne 120millisecondes, à un stimulus auditif 90 ms. Il ya 3 étapes : une étape sensorielle, et c’est icique les trente ms sont perdues, une étapedécisionnelle, et une étape motrice.

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Exemple : Attention et vigilance -1 deux concepts distinctsLes état de vigilance ont fait l'objets de nombreusesétudes, notamment dès lors que l'on se préoccupa dusommeil.vigilance regroupe tous les phénomènes d'éveil et deveille, que l'on peut rencontrer dans la vie d'un homme: sommeil proprement dit, éveil caractéristique ou étatde transe et d'hypnose...

l'Attention se distingue de la vigilance, car elle n'en estqu'un état particulier d'éveil, un niveau d'éveilrelativement élevé : une valeur de vigilance.

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Attention et vigilance - 2 Etudes sur les correspondancesanatomiques de l’attention (Morruzzi etMagoun-1949Alertes attentionnelles: liées au stimuli(sons, lumière…) ou mis en place lorsde l’éducation (feux rouge)Nombreux tests d’attention et devigilance

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Modèles de l’attentionLe modèle de Broadbent (1958)un des premiers à proposer un essai dereprésentation, du fonctionnement de l'attention.Se base sur trois lois vérifiées empiriquementauparavant :- le traitement attentionnel a une capacité limitée : on ne peut tout simplement pas faire attention à tout à la fois.- la focalisation de l’attention (sur l'information jugée pertinente) améliore le traitement de cette information pertinente.- les informations non « focalisées » sont altérées : l'attention sélective ne permet pas de retenir les caractéristiques autres que superficielles, de l'information n'ayant pas fait l'objet de cette focalisation.

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Pour Broadbent l’attention agit en goulotd'étranglement, qui bloquerait les informationsnon pertinentes très tôt dans le traitement, à unmoment où seules les caractéristiquessuperficielles ont été traitées, puisque les sujetsne se souviennent pas du sens des mots "nonfocalisés"l’attention détermine les priorités du traitement :l’information prioritaire capte toutes lesressources attentionnelles et cognitives, alors quel’information non pertinente serait stoppée dans lamémoire sensorielle

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Phénomène d’amorçage"la préactivation de certaines représentationspotentiellement pertinentes en fonction du contexte" :par exemple, si on présente le mot « bateau » à unsujet, il aura tendance à reconnaître plus facilement ouplus rapidement le mot « voile » présenté ensuite.

Modèle de Treisman : attention = atténuationPour Treisman, l’attention serait plutôt un filtre quiatténue, et non qui bloque complètement laissantaccéder l'information à la conscience selon sa valeurd'alerte.

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Exemple 2 – La mémoireLe modèle modal divise la mémoire en trois sous-systèmesprincipaux (Atkinson et Schiffrin (1968).Les trois composantes de la mémoire dans le modèle modalsont :Le registre sensoriel : il peut retenir une grande quantitéd'informations sous forme visuelle pendant un tempsextrêmement court (quelques millisecondes).La mémoire à court terme (MCT) : elle contient un nombrelimité d'éléments, stockés sous forme verbale pendantquelques secondesLa mémoire à long terme (MLT) correspond à notreconception intuitive de la mémoire. Les informations en MLTsont de nature sémantique. La MLT ne connait pas enpratique de limites de capacité ou de durée de mémorisation.

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Mémoire de travail (MDT)Modèle proposé par Alan Baddeley et Hitchmémoire de travail composé de plusieurs sous-systèmes :La boucle phonologique (BP) : capable de retenir et de manipulerdes informations sous forme verbaleLe calepin visuo-spatial (CVS) : chargé des informations codéessous forme visuelle.L'administrateur central : mécanisme attentionnel de contrôle et decoordination des systèmes esclaves (boucle phonologique et calepinvisuo-spatial). Il intègre les informations issues des deux sous –systèmes et les met en relation avec les connaissances conservéesen mémoire à long terme. Pour cela il dispose d'une zone tamponépisodique, ce qui lui permet de regrouper les informations, qu'ellessoient issues des impressions sensibles ou de la mémoire à longterme.

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Mémoire implicite et mémoire explicite; mémoire procédurale et mémoire

déclarativemémoire procédurale permet l'acquisition et l'utilisationde compétences motrices (faire du vélo, pratiquer unsport)mémoire déclarative responsable de la mémorisation detoutes les informations sous forme verbale, c'est-à-direcelles que l'on peut exprimer avec notre langage.

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La notion de mémoire implicite et explicite généralisecette distinction à l'ensemble des natures detraitements d'information liés à la cognition humaine.il existe des automatismes pour les informationsverbales, imagées, sensitives et gestuelles autant qu'ilexiste des représentations mentales manipulables parla conscience et l'attention, sur lesquelles peuventporter des décisions.Une décision se réfère à la conscience : prendre unedécision correspond à autoriser ou au contraire àinhiber un processus automatique préexistant.

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deux théories s'affrontent pour rendre compte de ladistinction entre implicite et explicite : l'unestructurelle et l'autre fonctionnelle.théorie structurelle explique la différenceimplicite/explicite par une différence de naturephysique : explicite et implicite correspondent à lasollicitation de modules et de structures cérébralesdifférentes.théorie fonctionnelle suppose au contraire qu'iln'existe qu'un « tout » correspondant au support dela mémoire, mais aussi que ce tout est apte àdifférentes fonctions et au traitement de différentesnatures d'information.

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