Chunking

Problématique Comment expliquer l'efficacité remarquable de notre mémoire ? Ce sont essentiellement l'organisation, le codage et la représentation de l'information en mémoire qui permettent, par exemple, un accès instantané à des informations très diverses Très difficiles à simuler avec un ordinateur Très longue recherche pour retrouver un document mal classé ! Psychologie cognitive 2003-2004 Chunking

Article de Miller (1956) Le nombre magique 7 ± 2 Miller, G. A. (1956). The magical number seven, plus or minus two: Some limits on our capacity for processing information. Psychological Review, 63(2), 81-97. Le nombre magique 7 ± 2 Conception basée sur la théorie de l'information La MCT a une capacité limitée (aussi appelée empan mnémonique) d'environ 7 éléments Miller parle plutôt de "chunks" Chunk ::= morceaux, segments, unités familières d'information Pour mémoriser plus, il faut former des chunks contenant plus d'information par le moyen du recodage Psychologie cognitive 2003-2004 Chunking

Recodage Puisqu'il y a un nombre fixe de chunks, on peut augmenter la quantité d'information en formant des chunks de plus en plus grands, chaque chunk contenant plus d'information qu'auparavant. Exemple de l'apprentissage du morse: Au début on n'entend que des points et des traits (chunks séparés) Bientôt on devient capable de reconnaître les lettres comme chunks; Puis des mots et des phrases Ce qu'on apprend c'est à augmenter le nombre de bits par chunk La manière la plus simple de recoder, c'est de grouper les éléments, d'appliquer un nouveau nom au groupe et de se souvenir de ce nom plutôt que des éléments initiaux Psychologie cognitive 2003-2004 Chunking

Expérience de Smith (1954) Hypothèse: Une procédure de recodage pourrait être utilisée pour augmenter la mémoire immédiate de chiffres binaires. Au lieu de mémoriser un chiffre binaire à la fois, on peut les grouper par 2, 3, 4 ou 5 Binaire 2:1 3:1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 2 0 1 0 1 1 3 0 1 1 1 0 0 4 1 0 1 5 1 1 0 6 1 1 1 7 Ce recodage, qui augmente le nombre de bits par chunk, transforme une série trop longue pour être répétée en séries susceptibles d'être répétées Psychologie cognitive 2003-2004 Chunking

Smith (2) Chiffres binaires 1 2:1 Chunks Recodage 1 0 0 0 0 1 1 1 2 1 2:1 Chunks Recodage 1 0 0 0 0 1 1 1 2 1 3 3:1 Chunks Recodage 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 5 4 7 1 6 4:1 Chunks Recodage 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 10 2 7 3 Psychologie cognitive 2003-2004 Chunking

Smith (3) Smith a appris un de ces codages à 4 groupes de 5 sujets à l'empan mnémonique normal (9 pour chiffres binaires / 7 pour chiffres octaux) Les sujets apprennent un système de codage jusqu'à ce qu'ils estiment le connaître (5 à 10 minutes). Nouvelle mesure de l'empan de chiffres binaires Résultats: Augmentation, mais moindre qu'attendue Interprétation: Recodage pas assez automatisé / Apprentissage trop court. Il faut une automatisation du recodage, sinon le sujet perd une partie du groupe suivant. Smith décida donc de s'entraîner lui-même, comme Ebbinghaus. Résultats cette fois conformes à l'attente (Figure 9 de Miller p. 95) Psychologie cognitive 2003-2004 Chunking

Conclusions de Miller Le recodage est une arme très puissante pour augmenter la quantité d'information qu'on peut traiter Nous l'utilisons constamment dans la vie courante Le plus fréquent: traduction en code verbal Quand nous voulons nous rappeler une histoire, un raisonnement ou une idée, nous essayons généralement de les retraduire dans nos propres termes. Nous nous souvenons ensuite de cette verbalisation. Au moment du rappel nous recréons les détails qui semblent cohérents avec le codage verbal. Psychologie cognitive 2003-2004 Chunking

Conclusions de Miller (2) Ce mécanisme pourrait expliquer les distorsions du témoignage humain Pas au hasard, mais fonction du codage verbal particulier, qui dépend entre autres du vécu du témoin. Le processus de mémorisation pourrait être simplement la formation de chunks ou groupes d'items jusqu'à ce qu'ils soient assez peu nombreux pour pouvoir être tous retenus en MCT. Même dans des tâches de mémorisation à court terme, les sujets peuvent donc faire usage de leurs connaissances stockées en MLT Psychologie cognitive 2003-2004 Chunking

Expérience de Ehrlich (1965): Chunking ou Répétition ? Lors de l'apprentissage de longues listes de mots (~ 30), suivi d'un rappel libre, on observe que les sujets font des groupements de mots Il y a donc structuration ou organisation subjective (~ chunking) Exp. de Ehrlich: Essai d'empêcher, gêner la structuration Matériel: Liste de 24 mots A chaque essai présentation de 16 mots sur 24. Rappel libre. A l'essai suivant, présentation de 16 mots dont les 8 mots non présentés à l'essai précédant 4 mots présentés mais non rappelés 4 mots présentés et rappelés Cette technique contrarie le "chunking" Psychologie cognitive 2003-2004 Chunking

Résultats d'Ehrlich Groupe expérimental (chunking perturbé): Rappel inférieur à 12 mots en moyenne même après 25 essais Groupe témoin (sans perturbation): Apprentissage de la liste entière de 24 mots en 20 essais au maximum Donc l'apprentissage est très perturbé lorsqu'on contrarie la structuration, le "chunking" Cela démontre l'efficacité de cette structuration Psychologie cognitive 2003-2004 Chunking

Positions du jeu d'échecs Recherches menées d'abord par de Groot (1966) De Groot, A. D. (1966). Perception and memory versus thought: Some old ideas and recent findings. In B. Kleinmuntz (Ed.), Problem solving (pp. 19-50). New York: Wiley. Qu'est-ce qui fait la supériorité des grands maîtres ? Interviews et tests divers (perception, mémoire) Résultats surprenants: Les grands maîtres ne raisonnent pas différemment des autres gens Ils n'explorent pas plus de possibilités En fait ils considèrent moins d'alternatives que les débutants Mais ils explorent les meilleures solutions, alors que les moins bons joueurs passent plus de temps à considérer les coups médiocres Chase et Simon (1973): Réplication avec 3 sujets: Maître (M) / Joueur (A) / Débutant (B) Psychologie cognitive 2003-2004 Chunking

Chase et Simon Cette disposition aberrante trouble même le Maître Mémorisation de situations réelles (milieu de partie) et aléatoires Présentation des situations pendant 5 secondes Demande de reconstruction de la situation Résultats: Situations de jeu: Nette supériorité du Maître Débutants: performances nettement inférieures Situations aléatoires: Hiérarchie inversée Cette disposition aberrante trouble même le Maître Explication: Grâce au chunking le Maître obtient de meilleures performances pour les situations de jeu, interprétables en fonction de ses connaissances du jeu En situation alétaoire, la connaissance du jeu ne permet pas de former des chunks Psychologie cognitive 2003-2004 Chunking

Chase & Simon (1973) – Results Very clear and classical results: Psychologie cognitive 2003-2004 Chunking

Nature des chunks Analyse des temps de latence entre placement des pièces lors de la reconstruction Pause entre les chunks Si moins de 2 sec, même chunk / Si plus de 2 sec, chunks différents Nombre de chunks Taille des chunks M 7.7 3.8 A 5.7 2.6 B 5.3 2.4 Qu'est-ce qui détermine la composition des chunks ? Nombre de relations entre les pièces Très forte corrélation (négative) avec le temps de latence lors du rappel entre ces pièces (cf. Fig. 12.14) Donc les pièces fortement reliées ont une forte probabilité de faire partie du même chunk Psychologie cognitive 2003-2004 Chunking

Chase & Ericsson: Skilled memory Est-il possible de dépasser les limites de capacités classiques de la MCT ? Des experts semblent y parvenir. Pour comprendre le phénomène, entraîner un sujet et suivre les étapes du développement de son expertise Sujet: Etudiant débutant rétribué pour ce travail durant 1h par jour De 2 à 5 jours par semaine, durant 2 ans A priori empan normal: Consonnes au hasard : 7 symboles environ Lecture par l'expérimentateur de séries de chiffres au hasard Rythme: 1 chiffre par seconde / Puis rappel ordonné Détermination de l'empan mnémonique Si séquence correcte, alors augmentation de la longueur Si séquence fausse, diminution de la longueur Après chaque essai, rapport verbal des processus de pensée Résultat général: Augmentation régulière durant 25 mois (cf fig. 5.1) Psychologie cognitive 2003-2004 Chunking

Chase & Ericsson: Skilled memory Evolution intéressante du système de mémorisation Au début essaie de tout coder dans un code phonémique et répète le code Puis remarque quelques patterns et utilise une stratégie rudimentaire de groupement Ensuite chiffres encodés comme temps de course Expériences pour tester la théorie du système de SF Exp I : séries construites incodables en temps Exp II : séries entièrement codables en temps Exp III : même série qu'un mois auparavant (fidélité du système?) Structure de recouvrement Evolution au cours du temps (cf. Figures) 3 principes: 1. La mémoire exceptionnelle comporte des structures de connaissance en MLT 2. Les experts stockent des structures de connaissance intermédiaires 3. Les experts recouvrent des structures de connaissance intermédiaires Psychologie cognitive 2003-2004 Chunking