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18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble1 Une Introduction aux Sciences Cognitives.

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1 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble1 Une Introduction aux Sciences Cognitives

2 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble2 n Les sciences cognitives? … un enjeu économique majeur…

3 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble3 Marketing polysensoriel n couvre les cinq sens à des degrés différents - n Objectifs : u renforcer l'identité d'une enseigne, être en harmonie avec la clientèle ; u susciter chez le consommateur des réactions affectives, cognitives et/ou comportementales favorables à l'acte d'achat ; u influer sur la perception du temps qu'ont les acheteurs ;

4 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble4 Avec le Pur Bœuf de CHARAL, savourez le véritable goût d'une viande 100% pur Bœuf, sélectionnée et préparée avec le plus grand soin. Marketing polysensoriel n Marketing visuel : la vue comme sens le plus sollicité car le plus stimulé par l'environnement; évolution la plus récente : utilisation de la vidéo (Décathlon, Castorama) ; n Marketing gustatif : concerne directement les attributs intrinsèques des produits ; le goût comme outil efficace de différenciation ; Charal a su imposer ses viandes grâce à une démarche mercatique fondée sur la tendreté et le goût ; l'entreprise s'est ainsi créé une image de qualité ; n Marketing sonore : un morceau de musique connu a plus d'impact sur les sommes dépensées et les achats imprévus qu'un morceau inconnu ;

5 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble5 Marketing polysensoriel n Marketing olfactif : des cinq sens, celui qui véhicule la plus grande valeur émotionnelle ; n le jeune enfant perçoit les odeurs avant même de pouvoir distinguer les sons, les couleurs et les textures ; l'odorat peut ressusciter des sensations profondément enfouies ; n Leclerc : diffusion d'air iodé au rayon poissonnerie, de senteurs de produits de saison au rayon fruits et légumes ; « Galeries Lafayette » : une odeur sert de « rampe olfactive » pour guider les clients à travers les étages du magasin ;

6 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble6 Marketing polysensoriel n Marketing tactile : le toucher crée la familiarité avec le magasin ou le produit ; n Séphora par exemple utilise un tapis rouge moelleux qui participe au confort et au bien-être des consommateurs. Un sol confortable incite davantage à la flânerie ; n Les constructeurs automobiles font d'importantes recherches sur le toucher du volant et du levier de vitesse afin que ceux-ci procurent des sensations de bien-être et de solidité ;

7 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble7 Le Knowledge Management n créer un flux optimal des connaissances pour le succès de l'entreprise et de ses clients ; n transformer le capital intellectuel en un capital structurel, afin de le rendre exploitable par l'entreprise --> un nouveau modèle économique : u éviter la perte de savoir (départ de collaborateurs) ; u gagner en productivité, en gagnant du temps (réutiliser lexpérience passée pour les cas nouveaux) ; u développer l'innovation et la qualité : éviter la répétition (y compris des erreurs), et se concentrer sur des taches à plus forte valeur ajoutée ; u accroître les ventes : le client achète l'expérience cumulée des consultants sur la problématique ; il convient de valoriser et dexploiter le « stock » d'expérience accumulé ;

8 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble8 L'exemple de Renault n constatation d'erreurs systématiques, notamment au niveau de la conception et des techniques retenues ; ces erreurs récurrentes ont un coût et les actions curatives coûtent beaucoup plus que les actions préventives ; n cause principale : difficulté à formaliser la connaissance et à la transmettre (i) au bon moment (ii) à la personne qui en a besoin ; n solution : capitaliser des standards de solution, prendre en compte les expériences positives et négatives ; n efficacité directement mesurable au niveau conception (produits moins bruyants et techniquement plus fiables), service après-vente (satisfaction des clients plus grande) et coûts de garantie (diminués) ;

9 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble9 Approche Sciences et technologies de l information : nouveaux enjeux n Pour une approche interdisciplinaire n Définir les sciences cognitives? n Un exemple : la vision n La question du sens n Des médiations techniques : quelques exemples

10 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble10 STIC : un triple enjeu n Performances - Utilisabilité - Complexité u gérer des masses croissantes dinformation ; u assumer des contraintes accrues dévolutivité et de dispersion géographique ; opérer dans des contextes dusages non maîtrisables ; u préserver la qualité des performances et de lassistance à lusager ;

11 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble11 Une quête de sens accrue n de nouveaux moyens dinscription de linformation, n de nouvelles modalités sémiotiques, n de nouveaux objets (pages personnelles) surgissent, qui mobilisent nos facultés dinterprétation ; Penser comment les interprétations et les quêtes de sens se réalisent à travers ces nouveaux dispositifs ; « la grouillante activité herméneutique des collectifs innombrables » - Pierre Levy « Les technologies de l intelligence »

12 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble12 Des cibles multiples, multiformes et changeantes n lindividu ; n le collectif ; n lorganisation ; n linstitution ; n les sphères scientifiques, culturelles, juridiques, économiques… un impact tangible une articulation difficile à conceptualiser et relativement peu étudiée

13 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble13 Un triple enjeu (bis) n Performance, utilisabilité, complexité u performance : mettre en lien et organiser les informations disponibles sur les réseaux, solliciter linterprétation ; ce nest plus la dimension des données mais lespace des possibles qui est considéré ; u utilisabilité : toucher nos sens, nos émotions ; être intelligible, faire sens ; u complexité : des réalités hybrides où lhumain et le non-humain sont mêlés ; des réseaux où des liens sociaux se tissent autour de valeurs qui échappent à une logique utilitariste ;

14 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble14 Un déterminisme entre savoir et inconnu n La spirale de l'information u des possibilités de mesure et d'instrumentalisation grandissantes ; u la nécessité accrue de considérer les processus les systèmes et leurs organisations dans leur dynamique ; un univers grandissant de possibles et d interprétations ; n La spirale de l'inconnu u limpossibilité grandissante de spécifier a priori les contextes d opération et d usage ; u l'incapacité à constituer les corpus de connaissances nécessaires ;

15 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble15 Un déterminisme entre opacité et transparence n Conférer l autonomie u conférer aux artefacts techniques une autonomie accrue, par la capacité à sadapter aux conditions changeantes de lenvironnement, à acquérir de nouvelles connaissances de manière dynamique, enfin à construire de manière progressive des solutions adaptées au problème à résoudre ; n Préserver la transparence u lutter contre l'opacité des systèmes, préserver leur intelligibilité et leur capacité de communication ; privilégier les principes d explicabilité et de causalité ;

16 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble16 Un déterminisme entre normalisation et émergence n normer la production : u unifier la conception et régler lorganisation, maximiser la productivité et la réutilisabilité ; u garantir lobjectivité et lévaluabilité ; n garantir la réactivité : u adaptation aux conditions changeantes de lenvironnement ; u prise en compte des spécificités de lusager ;

17 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble17 Un déterminisme entre pluralité et singularité n Le collectif pour cible : u développer les approches collaboratives, participatives ; n Mais une rationalité située et plurielle: u caractère premier de lexpérience immédiate, de la situation ; u caractère entrelacé des dimensions de la subjectivité, de lintentionnalité, de linconscient ;

18 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble18 Des avancées techniques nécessaires n Augmenter et intégrer les compétences u des capacités pour percevoir, représenter, traiter, raisonner, décider, planifier, contrôler, résoudre, évaluer et valider, u des compétences pour partager, interagir, coopérer et communiquer u des aptitudes à l'autonomie, l'adaptation, l'apprentissage, l'explication, la conception, la création… n Qualifier et accroître les performances u rationalité, intégrité, cohérence, validité, fiabilité, adaptabilité, flexibilité, évaluabilité, apprenabilité, utilisabilité, utilité, efficacité, lisibilité

19 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble19 Des renouvellements nécessaires n Renouveler les approches de conception et les statuts penser ensembles humains et non-humains u comment forger des relations interdisciplinaires pour penser ensemble les architectures de réseaux humains/ non-humains prenant "sens" dans les sociétés d'aujourd'hui? n usagers et systèmes comme partenaires, co-acteurs, co- concepteurs n penser le système et sa technique non comme interface vers la tâche ou « pur » outil de communication n mais comme médiateur de l'activité humaine dans ses dimensions cognitives, sociales, économiques, culturelles…

20 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble20 Concevoir les systèmes de demain : Une vision intégrée n Penser les chaînes d interdépendance qui lient u le biologique, le cognitif et le social ; u les composants, les architectures, les langages, les modèles de représentation, les logiques … ; u les faits humains, les faits techniques et la construction des savoirs ;

21 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble21 Une approche intégrante de la cognition n La cognition : un processus distribué et situé dont l'objet est la construction de modèles et dont les dimensions sont physiques, mentales, mais aussi sociales ; n C'est l'environnement qui modèle le système, en dirigeant son attention et ses buts, c'est aussi le système qui modèle l'environnement, en le représentant d'une manière qui est médiée par ses propres buts et ses ressources ;

22 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble22 Une approche intégrante de la cognition n L'intentionnalité : "le processus par lequel le monde façonne notre esprit et notre esprit façonne le monde" ; n La conscience : "une activité de projection, qui dépose autour d'elle les objets comme des traces de ses propres actes, mais qui s'appuie sur eux pour passer à d'autres actes de spontanéité" ; - Merleau-Ponty "Phénoménologie de la Perception"

23 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble23 Penser ensemble Humains et non-Humains n Principe dancrage des technologies dans lhumain individuel et social : « on ne peut pas penser l innovation technologique sans penser les conditions humaines de son appropriation & de son émergence » n Principe dancrage du savoir humain sans les médiations techniques : « on ne peut penser lhumain sans penser le rôle des médiations techniques dans son évolution » on ne peut penser les sciences de lingénieur sans penser les sciences de lhomme et de la société

24 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble24 Modèles organisationnels Conditions démergenceConditions dadoption Modèles politiques Modèles culturels Modèles économiques Modèles sociaux Modèles pragmatiques Modèles sémantiques Modèles sensori-moteurs Innovation : modèles techniques Technologies : appropriation & émergence

25 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble25 Lévolution des savoirs : appropriation et construction Conditions de construction Conditions d appropriation Artefact technique Humains Savoirs

26 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble26 Approche n Sciences et technologies de l information : nouveaux enjeux Pour une approche interdisciplinaire n Définir les sciences cognitives? n Un exemple : la vision n La question du sens n Des médiations techniques : quelques exemples

27 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble27 Les technologies : un lieu d apprentissage de la pluralité n Exercer l interdisciplinarité, c est bénéficier de la pluralité, permettre la circulation des idées et la mobilité des conceptions n et non : u assimiler autrui à un autre soi-même et s appuyer sur une correspondance supposée des concepts et des théories u le reléguer, le cantonner aux niveaux de discours « supposés » de son intervention, refuser son apparition sur les terrains qui nous sont propres par crainte des remises en cause nécessaires

28 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble28 Les technologies : un lieu d apprentissage de la pluralité n une volonté dalliance qui suscite lexplicitation des postures et des modèles, et qui favorise la reconnaissance et le développement de référents multiples et complémentaires selon lesquels postures et modèles seront en retour éclairés et critiqués de manière renouvelée, n une volonté dalliance où lon utilise lautre pour en apprendre à son sujet, pour mieux comprendre le sens de ce que lon fait en reconnaissant le choix dont on procède n F. Dosse. Lempire du sens, Paris : La Découverte, 1995.

29 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble29 Du statut des modèles n expliciter les modèles implicites qui sont incorporés dans les technologies et outils ; expliciter les choix théoriques qui les sous-tendent ; n des modèles qui postulent une certaine forme dindétermination et refusent toute forme de réductionisme, de dogmatisme, et toute logique exclusive ; des modèles qui se questionnent mutuellement, qui suggèrent de nouveaux efforts de modélisation ; n respecter la pluralité des langages, des discours et des disciplines - François Dosse « L empire du sens »

30 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble30 Conditions d exercice de l interdisciplinarité n Chercher l'articulation et non la disjonction des lieux et des moments d'intervention des disciplines ; n forme "faible" : considérer telle discipline comme pourvoyeuse de données ou de théories, que lon sapproprie sans précaution ; n forme "forte" : convoquer les disciplines dans l'intégralité de leurs lieux d'intervention, en ouvrant les finalités et les domaines expérimentaux ; « forger des alliances pour penser ensemble les artefacts techniques, pour penser ensemble des architectures de réseaux intégrant humains et non-humains » (C. Henry) ;

31 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble31 Une ambition n Déverrouiller u ne pas verrouiller dans des espaces séparés des questions qui ne peuvent être résolues séparément et doivent être affrontées toutes en même temps : la science ne réside pas dans le face à face entre disciplines mais dans le processus qui les traverse ; n Créer des liens u plus une science est connectée au reste du collectif, meilleure elle est; ainsi il est bon de toujours se situer par rapport aux référents des sciences voisines ; - Bruno Latour "L'espoir de Pandore"

32 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble32 Une ambition n Déverrouiller u ne pas verrouiller dans des espaces séparés des questions qui ne peuvent être résolues séparément et doivent être affrontées toutes en même temps : la science ne réside pas dans le face à face entre disciplines mais dans le processus qui les traverse ; n Créer des liens u plus une science est connectée au reste du collectif, meilleure elle est; ainsi il est bon de toujours se situer par rapport aux référents des sciences voisines ; - Bruno Latour "L'espoir de Pandore"

33 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble33 Une approche intégrante des relations disciplinaires n Une interdisciplinarité qui ne sarticule ni autour d'une prescription par les modèles informatiques, ni autour d'une confrontation humain/non-humain, n mais autour de la dynamique qui unit humains, non-humains et environnements dans la quête de connaissances ; n de même qu'il n'est pas question de réduire l'intelligence humaine à une machine, il ne peut être question de réduire l'intelligence des machines à sa seule confrontation à l'humain ;

34 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble34 Approche n Sciences et technologies de l information : nouveaux enjeux n Pour une approche interdisciplinaire Définir les sciences cognitives? n Un exemple : la vision n La question du sens n Des médiations techniques : quelques exemples

35 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble35 Une définition? n Que sont les Sciences Cognitives? n La réponse simple est la suivante. Notre univers comporte trois grands mystères: le monde physique, la vie, et l'esprit. n Les questions essentielles relatives au monde physique et à la vie sont aujourd'hui en bonne voie d'être résolues. n Le défi du siècle suivant est donc l'esprit: c'est l'objet des Sciences Cognitives.

36 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble36 Une définition? n Daprès le Blackwell Dictionnary of Cognitive Psychology « Létude interdisciplinaire de lacquisition et de lutilisation des connaissances » n Les sciences cognitives ont pour objet de décrire, expliquer, éventuellement simuler les principales dispositions et capacités de l esprit humain : langage, raisonnement, perception, coordination motrice, planification… - Daniel Andler - Introduction aux Sciences Cognitives

37 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble37 Une définition? n Ni un objet détude, ni une hypothèse fondamentale, ni une tradition, mais un complexe dont une approche extensionnelle ne donnerait quun magma informe de programmes de recherche relevant dune multitude de disciplines… n la conviction que « seule une association étroite entre sciences du cerveau, psychologie, linguistique, informatique, anthropologie et philosophie […] peut apporter des réponses nouvelles, cest-à-dire issues de recherches empiriques, aux questions traditionnelles concernant la nature de lesprit humain n Daniel Andler - Introduction aux Sciences Cognitives

38 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble38 Dan Sperber n La réponse à un vieux problème… n une frontière traditionnelle, entre sciences de la nature d une part, sciences de l homme et de la société d autre part, semble profondément inscrite dans le paysage de la recherche… n cest à cheval sur cette frontière aux allures de front militaire que se sont développées depuis une trentaine d années les sciences cognitives ; n le point de départ et le pivot des sciences cognitives c est une réponse nouvelle au vieux problème des rapports entre l âme et le corps ;

39 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble39 La relation corps-esprit : le cognitivisme n le système esprit/cerveau : 2 niveaux de description largement indépendants u le niveau matériel ou physique u le niveau informationnel ou fonctionnel u à l image du distingo entre hardware et software n comment de la matière peut-elle produire de la pensée?

40 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble40 Une quadruple controverse n une approche neurophysiologique vs : une approche symbolique de la cognition (Newell & Simon, 1972) ; vs : traiter larticulation entre les processus symboliques et sub-symboliques (à la suite des travaux de Rumelhart et McClelland) ; vs : mettre en avant le rôle de lenvironnement social et culturel, du contexte et des situations dans lesquelles les acteurs se situent et évoluent : la cognition située (Suchman, 1987) ;

41 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble41 D après P. Salembier (IRIT) n Selon lapproche symbolique, les systèmes intelligents sont conçus comme des systèmes physiques composés dun ensemble de structures symboliques placés en relations ; n Les systèmes symboliques sont utilisés pour stocker en mémoire des représentations de situations externes. Ils peuvent manipuler ces représentations pour planifier des actions, et exécuter ces actions pour changer la situation externe ; n Ces 35 dernières années un grand nombre de systèmes symboliques ont été construits et testés pour simuler le raisonnement humain et lapprentissage dans des tâches généralement simplifiées ;

42 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble42 D après P. Salembier (IRIT) n Plusieurs limites des méthodes formelles pour lanalyse des processus cognitifs ont été soulignées [Winograd et Florès (1986), Suchman (1987), Lave (1988), Greeno (1989) et Norman (1993)]. n La première est relative à la complexité et la densité de linformation. La quantité de connaissance nécessaire pour faire face à la complexité de lenvironnement est énorme. n Expliquer le comportement humain dans les situations les plus quotidiennes demanderait un effort considérable de millions de représentations symboliques et il nest pas encore certain que cela serait suffisant.

43 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble43 D après P. Salembier (IRIT) n Une deuxième limite de lapproche classique est la complexité et la non prédictibilité de lenvironnement (Agre, 1988; Agre & Chapman, 1987; Pavard, 1991). n Quelle est la valeur de la planification et du raisonnement si les événements réels ne peuvent être vraiment prédits? n Une partie du problème relève de la nature limitée de linformation extraite à travers les systèmes sensoriels en quantité et en précision; n Une autre partie du problème est temporelle : au moment où on a collecté linformation sur lenvironnement et décidé dagir, le monde a changé (De Keyser, 1990a; Decortis, De Keyser, Cacciabue & Volta, 1991).

44 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble44 Dan Sperber n La cognition comme interaction n ce qui manque peut-être aux ordinateurs pour penser au sens où des organismes pensent, cest la condition la moins mystérieuse de la pensée, celle dont la matérialité est la mieux intelligible, à savoir linteraction entre lorganisme et lenvironnement. n Cette différence nempêche pas le fonctionnement des ordinateurs déclairer la partie la plus mystérieuse de la pensée, celle dont la matérialité a longtemps échappé à linvestigation, à savoir les processus mentaux qui suivent (ou qui précèdent) cette interaction ;

45 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble45 Francesco Varela n « Le cerveau n'est pas un ordinateur - On ne peut comprendre la cognition si l'on s'abstrait de son incarnation » n Le cerveau existe dans un corps, le corps existe dans le monde, et l'organisme agit, bouge, chasse, se reproduit, rêve, imagine. n Et c'est de cette activité permanente quémerge le sens de son monde et les choses.

46 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble46 d après F. Varela n Esther Thelen a montré récemment (1993) que l'acquisition de la capacité d'abstraction est inséparable de cycles de perception-action que l'enfant réalise sur certains objets, par exemple tous les objets qui contiennent de l'eau, les tasses, les verres, etc. n L'enfant va les manipuler intensément pendant une certaine période. Et si vous l'empêchez de le faire, ou s'il est empêché de le faire à cause d'un handicap, cela gêne son développement cognitif. n Thelen renverse la théorie antérieure en disant qu'à la base de ce développement, il y a l'incarnation sensori-motrice, le fait que toute perception entraîne une action, que toute action entraîne une perception, donc que c'est une boucle perception-action qui est la logique fondatrice du système neuronal.

47 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble47 n Damasio - processus inverse - lesprit façonne le cerveau -

48 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble48 La théorie de lesprit n Lintelligence = des compétences individuelles + la capacité à interagir avec un environnement physique et social (percevoir et communiquer) ; n Raisonner ne se réduit pas à appliquer une séquence de règles expertes définies a priori mais implique plutôt une collection de processus concurrents, hétérogènes et évoluant de manière dynamique n Deux courants de pensée simultanés et complémentaires : Minsky - The Society of Mind (1985) / Vygotsky - The Mind in Society (1978) ; La cognition distribuée

49 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble49 La cognition distribuée : ouvrir les frontières n la cognition n'est plus réduite à un processus local et isolé de traitement de l'information [Hutchin 95], elle est envisagée au contraire comme : u mettant en cause des processus de coopération et de collaboration entre l'humain et son environnement (i) physique et (ii) social ; u distribuée temporellement : les raisonnements passés peuvent influencer les raisonnements futurs ; u dépendante du contexte (située) ; u évoluant selon le résultat de ces traitements et interactions ;

50 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble50 Minsky - The Society of Mind n un neurone isolé n'est pas intelligent, mais quelque part entre 1 et 100 milliards de neurones, il se produit quelque chose, il apparaît un phénomène qu'on peut nommer conscience ; n le cerveau humain est constitué dune multitude de petits proces-sus spécialisés, nommés agents. Chaque agent ne peut, à lui seul, effectuer que quelques tâches simples ; n cest le regroupement de ces agents en sociétés, cest leur interaction, qui donne à notre cerveau sa dimension desprit. La pensée est plus quune somme déléments, elle résulte de la capacité à mettre en lien, en mouvement ; n «Si on dissèque un corps, on ny trouve pas trace de vie, de même que si on dissèque un cerveau, on ny trouve pas trace desprit» ;

51 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble51 Vygotsky - The Mind in Society n Vygotsky developed this idea of the social origins of individual psychological functions (Vygotsky, 1978; Wertsch, 1985). n He argued that every high-level cognitive function appears twice: first as an interpsychological process and only later as an intrapsychological process. n The new functional system inside the child is brought into existence in the interaction of the child with others (typically adults) and with artifacts. n As a consequence of the experience of interactions with others, the child eventually may become able to create the functional system in the absence of the others. n (from Hutchin 2000)

52 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble52 Une vision constructive de la relation entre lesprit et le monde n La conception distribuée de la cognition induit une vision "constructive" de la relation entre l'esprit et le monde : celui-ci n'est plus considéré comme un réflecteur passif, mais comme le constructeur actif de sa propre réalité [Prem 97] ; n Une telle construction implique le système sensoriel, moteur et cognitif dans son ensemble ; n l'interaction avec le monde extérieur permet l'émergence de structures cognitives (construction du sens, interprétations, besoins, buts) qui vont en retour suggérer et diriger des actions sensori-motrices permettant de poursuivre l'exploration de l'environnement ;

53 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble53 Une vision constructive de la relation entre lesprit et le monde n La cognition : un processus situé - au principe de distribution est associé un principe dadaptation selon lequel le contexte (mental, physique, social) au sein duquel se déroule l'activité cognitive se développe de manière conjointe, comme partie intégrante de l'activité [Resnick 91]. n En d'autres termes, "A central tenet of the situated action approach is that the structuring of activity is not something that precedes it but can only grow directly out of the immediacy of the situation" [Nardi 96].

54 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble54 Une vision constructive de la relation entre lesprit et le monde n Une même ligne de pensée a conduit au renouvellement des recherches en planification, par les théories de « l'action située » ; n Selon cette approche [Suchman 87], l'engagement même dans l'action va créer des circonstances que l'agent ne pouvait anticiper au moment où il construisait son plan d'action ; n Ces circonstances sont utilisées pour affiner laction engagée, et affinées par cette même action ;

55 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble55 Un exemple (Beach 1993) n stratégies utilisées par des garçons de café pour mémoriser les commandes des clients : utiliser l'emplacement des verres (vides ou pleins) sur le bar, ainsi que des indices sur les tables des clients (position et état des sous- verres) ; n les barmen utilisent d'abord des indices verbaux, puis, au fur à mesure que se développe l'expertise, les informations disponibles dans l'environnement ; n devenir expert, c'est exploiter les ressources de l'environnement, cest développer le caractère situé de lactivité ; n une partie de l'organisation de l'action est prise en charge par l'environnement ; les éléments de lenvironnement orientent et structurent l'action du sujet, qui en retour va modifier lenvironnement ;

56 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble56 Approche n Sciences et technologies de l information : nouveaux enjeux n Pour une approche interdisciplinaire n Définir les sciences cognitives? Un exemple : la vision n La question du sens n Des médiations techniques : quelques exemples

57 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble57 Vision humaine & croyances n dans lAntiquité : cest loeil qui émet de la lumière, qui éclaire les objets et permet la vision ; n Platon ( avant Jésus Christ) : " Il nous reste à étudier un quatrième genre d'impression sensible... que nous avons désigné sous le nom général de couleur, sorte de flamme qui s'échappe des corps et dont les parties en s'unissant symétriquement à la vue (qui est elle même une flamme) produisent les sensations. " n Selon les Pythagoriciens et Euclide ( IIIème siècle avant Jésus Christ) : " Nous pouvons chercher longtemps une aiguille tombée à nos pieds ; pour que nous la voyons, il faut que notre regard tombe sur elle, qu'elle soit touchée par quelque chose, un quid, allant de l'oeil à l'objet : chaque individu ne possède-t-il pas un feu intérieur? "

58 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble58 Vision humaine & croyances n « la lumière est indépendante du sujet qui la regarde » Ahlazen (XIe siècle) ; elle existe indépendamment de notre oeil, et cest elle qui parvient à notre œil ; n des expériences pour mettre en évidence leffet de la lumière sur lœil : u comment lombre dun objet est-elle observée si cest loeil qui émet la lumière? u comment la lumière du Soleil, issue de loeil de lobservateur, pourrait-elle le blesser et laveugler ? u comment expliquer que les détails dun objet ne sont observables que lorsque les conditions déclairement extérieur sont bien maîtrisées ?

59 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble59 La vision comme construction du sens n Il convient, pour parvenir à interpréter cette scène, de combiner détection (distinguer les taches noires des taches blanches) et association (regrouper ces taches en un ensemble cohérent) ; n Des points d'ancrage (cercle rouge) constituent sans doute l'"amorce" d'une compréhension globale de la scène.

60 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble60 La vision comme construction du sens n La vision comme articulation entre deux processus fondamentaux : des processus de détection/discrimination, et des processus de construction/regroupement ; n Selon la théorie gestaltiste de l'organisation, l'interprétation, ou construction du sens, résulterait ainsi d'un équilibre entre des processus visant à isoler et à déceler des formes et des processus visant à les regrouper afin de créer d'autres entités spatialement et conceptuellement cohérentes ;

61 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble61 La vision comme construction du sens n un exemple de «contour subjectif », une classe dillusions visuelles (G. Kanizsa) ; n nous voyons les figures subjectives parce que notre cerveau cherche automatiquement à délimiter des régions et, de ce fait, à donner un sens à une figure a priori quelconque ; n il se pourrait également que nous considérions lensemble de la figure comme un puzzle à reconstituer en y cherchant des formes familières ou simples ;

62 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble62 La vision comme processus situé n le contexte joue un rôle majeur dans l'orientation des processus visuels : une situation est toujours perçue et ne prend sens que dans un contexte donné ; n Illusion de Titchener: le cercle central de la configuration de gauche paraît plus grand que celui de la configuration de droite ; n la vision est un processus qui ne peut être défini de manière abstraite et "désincarnée » ; n "the context in which cognitive activity takes place is an integral part of that activity, not just the surrounding context for it" [RES 91].

63 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble63 La vision commme processus situé n Un carré clair dans l ombre est du même gris qu un carré sombre à l extérieur de l ombre n "Whilst part of what we perceive comes through our senses from the object before us, another part (and it may be the larger part) always comes out of our own mind." - W. James

64 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble64 « A text is an open universe where the interpret may discover an infinite range of connexions - » - U. Ecco, The limits of interpretation, 1990 La vision comme activité dexploration n The « unexpected » visitor A.L.Yarbus, Eye Movements & Vision, 1967 n A room with a group of people; a piano in the background; n A man entering a room, he is wearing an overcoat and has a hat in his hand ; n A woman is in foreground standing up from a chair looking towards a man entering the room ; n A baby in a high chair, three other children in the back- ground observing the visitor ; n A woman in an apron by the door ;

65 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble65 La vision comme activité dexploration 1. No question asked 2. Judge economic status 3. Give the ages of the people 4. What were they doing before the visitor arrived? 5. What clothes are they wearing? 6. Remember the position of people and objects 7. How long is it since the visitor has seen the family?

66 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble66 Le rôle de lattention sélective n Daniel J. Simons, Surprising studies of visual awareness (2003)

67 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble67 Scene understanding : « we do not just see, we look » n The previous display examplifies our capacity to work in presence of a large amount of information, part of it is imperfect and noisy, part of it is purely not relevant to the task at hand. n There is no ideal representation, rather the necessity to constrain interpretation processes in an active way ; Vision is the problem of controlling trial and error processes ; Vision is an act of attention : we do not just see, we look ; n We act toward the external world in order to achieve a particular goal. There is no necessity to reconstruct everything, if it is not needed : rather keep focused on what is needed with respect to the goal ;

68 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble68 Voir : un processus complexe n Des travaux comme ceux de Yarbus [YAR 67] suggèrent de considérer la vision non plus seulement comme une activité de représentation d'objets, mais plutôt comme une activité d'exploration guidée par la recherche d'objets, la collecte d'informations et l'acquisition de connaissances. n Ainsi, la vision n'obéit pas à un but externe, prédéfini : il s'agit au contraire d'un processus prescriptif selon lequel les perceptions passées suscitent l'intention de perceptions futures. n La vision peut dès lors être envisagée comme un processus incrémental, opérant des transformations sur le monde, qui à leur tour changent la façon dont le monde est perçu et interprété.

69 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble69 Distribution et construction du sens n Pour la cognition comme pour la perception, la distribution s'avère un principe fondamental de l'élaboration du sens. n Des mécanismes similaires joueraient un rôle central dans la compréhension du langage [Victorri 96] : la construction du sens des unités est ici envisagée comme un processus dynamique ; n chaque unité interagit avec les autres unités de l'énoncé pour d'une part produire un sens global de l'énoncé, mais aussi pour d'autre part donner un sens "local" à chaque constituant de l'énoncé, selon un principe de "composition gestaltiste".

70 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble70 Distribution et construction du sens n Un tel processus est ancré dans l'analyse et l'élaboration de contextes (recherche de groupements, hypothèses d'interprétation) et dans la recherche de points d'ancrage : l élaboration du sens est donc le résultat dune interaction et non un élément figé, enclos, explicitable a priori, il s'agit d'un processus incarné dans laction dun sujet, guidé par une intention, sur un environnement. n L'activité cognitive est finalement définie comme un processus dual d'interaction, au cours duquel l'objet et le but se révèlent mutuellement ;

71 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble71 what the computer sees…

72 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble72 De la perception à laction : les affordances n psychologie écologique Gibson (1979) : rendre compte de ladaptation sophistiquée de tout individu vivant, animal ou humain, à son environnement et cela malgré la taille parfois très rudimentaire du cerveau de certains animaux ; n exemple : selon la taille de lanimal, un buisson constituera pour lui un simple obstacle dans sa course ou bien un refuge où il pourra facilement se cacher des prédateurs ; un arbre apporte de lombre, cest aussi un lieu pour faire son nid ; n Tout se passe comme si la perception « donnait à percevoir » ce qui convient à lusage, pour un sujet donné ;

73 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble73 De la perception à laction : les affordances n se détacher à la fois dune dichotomie parfaite entre lindividu et son environnement ambiant et dune vision symbolique du traitement de linformation ; n lindividu est inscrit dans son environnement ; n cest linteraction entre : u les caractéristiques de lindividu et son action actuelle u Et les propriétés du contexte environnemental n qui détermine la nature des sollicitations offertes et leur valeur adaptative (les affordances) ; n une affordance : une perception qui permet une adaptation immédiate de lindividu, compte tenu de ses caractéristi- ques biomécaniques et sensori-motrices, sous la forme dune action prenant en compte cette perception ;

74 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble74 Une définition pour ergonomes… n Norman (1994) : affordance = « the perceived and actual properties of the thing, primarily those fundamental properties that determine just how the thing could possibly be used » ; n the sharp blade of a knife affords cutting ; its handle affords gripping ; paper and pencil afford the possibility of writing and drawing ; a doorknob affords opening ; n how objects entice us to afford them ; n perceptual psychologists ask, "What is it about this object that makes people want to use it this way?" The object must talk to us with some sort of language. If we can understand this language, then we can make tools that tell us how to use them ;

75 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble75 Affordance for a chair Sleeping on Peeking something on the shelf Reading a book Breaking windows Hanging up a coat on

76 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble76 De la perception à laction : Bergson n l'homme ne saisit des choses que ce qui l'intéresse pratiquement ; la perception est donc déterminée d'abord par les nécessités de l'action ; n Bergson rejette l'idée d'une " perception "pure » ; n La perception dun objet nous indique le plan dune action possible sur cet objet bien plus quelle ne nous renseigne sur lobjet lui- même ; n Les contours que nous trouvons dans les objets dénotent simplement ce que nous pouvons atteindre, manipuler ou modifier ; n Ces lignes que nous voyons tracées dans la matière sont simplement les chemins par lesquels nous sommes appelés à nous mouvoir ; n Ils sont perçus à la mesure de lintelligence que nous avons formée pour les atteindre ;

77 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble77 Des comportements cognitifs… n Behavior is often described as the computation of a response to a stimulus. This description is incomplete in an important way because it only examines what occurs between the reception of stimulus information and the generation of an action ; n Behavior is more correctly described as a control process where actions are performed in order to affect perceptions. This closed-loop nature of behavior is de-emphasized in modern discussions of brain function, leading to a number of artificial mysteries. A notable example is the symbol grounding problem ; n When behavior is viewed as a control process, it is natural to explain how internal representations, even symbols, can have meaning for an organism, and how actions can be motivated by organic needs. (Paul Cisek, 1999) ; n Les symboles : des régularités dans linteraction corps-environnement

78 18 octobre 2005Master Information Cognition Apprentissage - Grenoble78 Des avancées majeures n La place des neurosciences : des modèles intégratifs des fonctions cognitives supérieures n de nouvelles fonctions mentales ou psychiques : conscience, émotions, jugement, vie morale, culture n revisiter les questions de perception et d action un rapprochement entre neurosciences et philosophie et psychiatrie une augmentation des phénomènes à expliquer et des approches théoriques


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