Psychologie Cognitive - PSY2065 - Chapitre 1

PSYCHOLOGIE COGNITIVE PSY2065 ET TRAITEMENT DE L’INFORMATION Chapitre 1 Introduction (première partie) Louis Richer Ph. D.  Contenu de la présentation La psychologie cognitive Disciplines ayant...

PSYCHOLOGIE COGNITIVE PSY2065 ET TRAITEMENT DE L’INFORMATION Chapitre 1 Introduction (première partie) Louis Richer Ph. D.  Contenu de la présentation La psychologie cognitive Disciplines ayant influencé Définition de la cognition l’émergence de la psychologie Étapes d’exécution d’une tâche cognitive Psychologie cognitive et sciences La linguistique neurologiques Approche de traitement de l’information La psychologie de la Gestalt Les sciences informatiques L’histoire de la psychologie cognitive Les sciences de la communication Wundt Fechner et Weber Ebbinghaus James et Thorndike Watson et Tolman La psychologie cognitive La psychologie cognitive Définition de la cognition Vient du mot grec «gnosis» qui signifie connaissance. Selon une approche philosophique, c’est la capacité de connaître. Selon une approche psychologique: c’est le processus par lequel un organisme acquiert la conscience des événements et des objets de son environnement par des activités qui sont initialement physiologiques. En fait, il s’agit de l’ensemble des activités mentales d’un individu qui sont impliquées dans ses relations avec l’environnement, c’est-à-dire une première étape de sensation suivie de: la perception d’une stimulation; sa mémorisation; son rappel; la résolution de problème; la prise de décision. Toute acquisition (ou utilisation) d’une connaissance relève de la cognition. Psychologie cognitive et sciences neurologiques Psychologie cognitive Étude des processus mentaux (fonctions intellectuelles, cognitives et exécutives) Performances individuelles dans des activités Activités découlant du fonctionnement du cerveau Sciences neurologiques Étude plus direct du système nerveux Analyse de l’activité cérébrale sur le plan physiologique Effet des lésions du cerveau sur le comportement Étude de la localisation des fonctions Approche descendante (Top-down) du SNC vers le SNP Psychologie cognitive et sciences neurologiques (suite) Impossible d’étudier directement les images mentales, il faut donc OBSERVER le comportement 1) Pour inférer les processus mentaux 2) Pour démontrer l’utilisation des images mentales 3) Pour identifier les facteurs qui affecteront cette utilisation 4) Approche ascendante (Bottom up) du SNP vers le SNC L’approche de traitement de l’information est une perspective majeure en psychologie cognitive considère les processus mentaux comme une succession d’étapes chaque étape correspond à l’exécution d’une fonction particulière Historique de la psychologie cognitive Historique de la psychologie cognitive Situer l’approche cognitive dans une perspective historique Identifier les mouvements et approches qui ont contribué à la naissance qui ont influencé la psychologie cognitive Historique de la psychologie cognitive L’histoire de la psychologie cognitive est liée à celle de la psychologie expérimentale. Elles ont comme thèmes communs l’étude de la mémoire, de l’attention, de la détection du signal, de la perception et du lien entre stimulation et sensation. Chercheurs qui ont influencé le développement de la psychologie expérimentale et cognitive: Wundt Weber et Fechner Ebbinghaus James, Thorndike Watson, Tolman Wilhelm Wundt 1832-1920 Structuraliste/Élémentariste Wilhelm Wundt (1832-1920) un structuraliste Physiologiste et médecin Un structuraliste (ou un élémentariste) la forme est composée d’éléments plus simples. La perception est composée de sensations. Il fonde le 1er laboratoire de psychologie expérimentale (1879) pour étudier les processus psychologiques à Leipzig en Allemagne. Il utilise la technique de l’introspection: rapporter le contenu de sa propre conscience lors de tâches exécutées dans certaines conditions contrôlées. Cette technique est utilisée par les premiers chercheurs en psychologie où tout est basé sur l’apprentissage et l’expérience. Malgré les conditions contrôlées, l’introspection n’est pas scientifique puisqu’elle est subjective. Son but était d’identifier la structure de l’esprit, c.-à-d. définir les éléments qui constituent l’esprit ainsi que les relations entre eux. Expérience du pendule de Wundt Étude de la capacité de percevoir simultanément le son et la lumière associés à un stimulus Observation d’un pendule qui produit un son au moment de son changement d’orientation comme un métronome. Même si la présentation du son coïncide avec la position du pendule au bout de sa course, le stimulus visuel ou auditif est perçu en premier en fonction de l’ATTENTION de l’individu sur le stimulus visuel ou auditif. Ernst Heinrich Weber Gustav Theodor Fechner 1795-1878 1801-1887 Psychophysique Psychophysique Ernst Heinrich Weber (1795-1878) et Gustav Théodore Fechner (1801-1887) La psychophysique est aussi un aspect abordé en psychologie expérimentale. Étude des seuils de détections (de sensations). C’est à partir de ce moment que la psychologie est devenue davantage expérimentale. Livre de Fechner: «Éléments de psychophysique» (paru en 1860). Rapport entre l’intensité du stimulus et l’intensité de la sensation évoquée par l’individu. détection de la différence entre deux poids presque identiques (seuil différentiel) Hermann Ebbinghaus 1850-1909 Mémoire Hermann Ebbinghaus (1850-1909) Père de la psychologie expérimentale de l’apprentissage Développe méthodes pour étudier la mémorisation et les apprentissages verbaux. Apprentissage de syllabes non-sens composées d’1 voyelle flanquée de 2 consonnes VIX, PUJ, ZAR EXPÉRIENCE Mémorisation de listes de syllabes non-sens Critère à atteindre: deux récitations sans faute Pause de 20 minutes à 30 jours Il réapprenait alors la série jusqu’à l’atteinte du même critère (deux récitations sans erreur) BUT: évaluer ce qui reste du premier apprentissage après une pause Ebbinghaus (exemple concret d’une expérience) 7 minutes pour apprendre une liste de 15 syllabes non-sens Après 2 jours: 4 minutes nécessaires pour atteindre le critère. 7 - 4 = 3 minutes d’épargne temporelle d’apprentissage. Donc, après 2 jours: 3/7 x 100 = 43% d’apprentissage initial retenu  La fonction d’oubli d’Ebbinghaus (1885) Relation entre la mémorisation et le temps écoulé entre deux apprentissages Après 20 minutes, Ebbinghaus met 58% moins de temps pour réapprendre la même liste Après 2 jours, Ebbinghaus met 32% moins de temps à mémoriser la liste que lors du premier apprentissage Ebbinghaus (conclusions sur ses expériences) Un second apprentissage d’un même matériel prend moins de temps, puisqu’il reste une trace du premier apprentissage. La mémoire diminue rapidement au cours de la première journée qui suit un premier apprentissage. Après la première journée, la diminution est plus lente et même très lente. Certains éléments du premier apprentissage restent même permanents, car ils sont toujours présents même après 30 jours. DÉCOUVERTES D’EBBINGHAUS Mettre au point une méthode de collecte d’informations autre que l’introspection. Mettre au point de nouvelles méthodes d’analyses statistiques. La même technique d’apprentissage de syllabes non-sens est encore utilisée en psychologie cognitive. Elle permet d’étudier l’apprentissage sans influence par l’expérience passée d’un individu. CRITIQUES La validité de ces recherches est critiquée. L’apprentissage de syllabes non-sens est trop éloigné de la vie réelle. Les critiques font remarquer que dans la vie courante il est plus facile de mémoriser des informations qui ont une signification et également d’utiliser des stratégies pour y parvenir (p. ex., associations d’idées). William James 1842-1910 Fonctionnaliste Edward Lee Thorndike 1874-1949 Fonctionnaliste William James (1842-1910) Edward Lee Thorndike (1874-1949) fonctionnalistes James Psychologue américain et philosophe, fondateur du pragmatisme et à l’origine du mouvement «fonctionnaliste» S’intéresse aux activités mentales dans la vie réelle c.-à-d. à la réalité des choses, à leur côté pratique Étudie les problèmes avec une approche concrète Cherche à comprendre l’effet de facteurs comportementaux et psychologiques comme l’expérience, la motivation, les émotions et la personnalité sur la cognition William James (1842-1910) Edward Lee Thorndike (1874-1949) fonctionnalistes Thorndike Psychologue américain qui étudie l’effet de la récompense et de la punition sur l’apprentissage Utilisait des animaux (chats et rats) pour ses expériences avec moins de contraintes éthique concernant la punition Le travail en laboratoire avec des animaux permet le contrôle des facteurs qui influencent ce qui est étudié Ses résultats ont mené au développement d’une théorie de l’apprentissage applicable au milieu scolaire Ivan Pavlov 1849-1936 Conditionnement classique/répondant Burrhus Frederic Skinner 1904-1990 Conditionnement opérant/instrumental  ic ; semaine Prochaine John B. Watson 1878-1958 Béhaviorisme John B. Watson (1878-1958) Révolution béhavioriste Fondateur du béhaviorisme (comportementalisme) en 1913 Il appréciait le type de cherche que Pavlov faisait (1911) Il est d’avis que l’introspection est non scientifique et inadéquate pour étudier la conscience. La conscience serait d’ailleurs un état interne non-observable. Pour être scientifique en psychologie, il faut observer et mesurer le comportement (i.e., des actions observables objectivement avec des instruments valides et fidèles). L’étude de l’esprit (i.e., le langage, la planification, la résolution de problème, l’imagerie) était considérée comme difficilement réalisable et non nécessaire pour expliquer et prédire le comportement. Entre 1920 et 1950, la psychologie américaine est très influencée par le béhaviorisme.  S R Boîte noire à (stimulus physique) laquelle les (réponse visible) béhavioristes ne s’intéressent pas. Elle représente l’individu. Modèle du béhaviorisme Edward C. Tolman 1886-1959 Béhaviorisme Edward C. Tolman (1886-1959) Un néo-béhavioriste Selon lui, impossible d’expliquer l’apprentissage d’un animal seulement par la mémorisation d’une suite d’actions. Il disait que l’animal possédait une «carte cognitive», un plan mental utilisé pour guider l’action dans une résolution de problème. Aujourd’hui, le béhaviorisme radical est peu populaire même si certaines caractéristiques de l’approche sont conservées en psychologie cognitive (p. ex., analyse du comportement observable dans des conditions contrôlées en laboratoire). Disciplines ayant influencé l’émergence de la psychologie cognitive La linguistique Il était devenu impossible de limiter l’analyse de l’humain simplement aux comportements observables et mesurables. Chomsky (grand linguiste américain) s’intéresse donc à l’étude du langage (1950). Il disait que l’acquisition d’une habileté complexe comme le langage ne pouvait être le résultat que de simples associations de réponses. Chomsky avait montré que l’association stimulus-réponse des béhavioristes ne s’appliquait pas aux subtilités du langage. L’étude du langage est devenue extrêmement importante en psychologie cognitive (spécialités hémisphériques, aires corticales du langage, troubles du langage, agnosie, aphasie). Noam Chomsky 1928-.. Linguiste Psychologie de la Gestalt Max Wertheimer (1880-1943), Köhler (1887-1967), Koffka (1886- 1941) (école de Berlin) ainsi que David Marr (1945-1980) (psychologue britannique). Étude de la perception visuelle et de la résolution de problème avec une perspective globale (la Gestalt). Wertheimer a étudié le phénomène phi dans une condition de mouvement apparent.  Psychologie de la Gestalt Principe général de la psychologie de la Gestalt: le tout est différent de la somme de ses parties. Exemples simples de formes qui répondent au principe de la Gestalt.  2 3 1 4 Verre dépoli Sources lumineuses Alternance de clignotement Boîte de stimulation de Wertheimer pour étudier le phénomène phi dans une condition de mouvement apparent Max Wertheimer 1880-1943 Gestalt Wolfgang Köhler Kurt Koffka 1887-1967 1886-1941 Gestalt Gestalt Psychologie de la Gestalt Le tout est une forme globale (une gestalt) avec ses caractéristiques propres et qui ne peuvent être identifiées simplement par l’examen des parties qui la composent. De plus, la forme globale influence la perception des éléments (ou des parties) qui la composent. p. ex., une mélodie représente quelque chose de différent qu’une succession de notes. La façon dont ces éléments sont organisés constitue une Gestalt. La perception n’est donc pas une somme de sensations. La psychologie de la Gestalt a eu une forte influence sur la reconnaissance des formes. Transition de la Gestalt vers la reconnaissance des formes David Marr (1945-1980), psychologue britannique qui a travaillé au MIT et apporté d’importantes contributions à la compréhension des processus visuels. Un génie décédé de leucémie à 35 ans. Étude sur la reconnaissance des formes. Analyse mathématique de la vision. Analyse d’image avec des canaux d’informations à l’aide de fréquences spatiales. David Marr 1945-1980 Théorie mathématique de la vision La vision expliquée à l’aide des fréquences spatiales Basses fréquences spatiales Moyennes fréquences spatiales Hautes fréquences spatiales Sciences informatiques L’informatique a fourni un cadre conceptuel pour étudier les processus cognitifs. L’ordinateur, comme le cerveau, traite de l’information. Il reçoit, manipule, enregistre en mémoire, cherche, reconnaît les formes, etc. C’est l’approche du traitement de l’information (information processing). Modèle d’Atkinson et Schiffrin (1968) Composantes du modèle d’Atkinson et Schiffrin (1968) sur le traitement de l’information Le modèle est présenté selon un organigramme que les américains appellent une « boxologie » Selon ce modèle, il y a 3 mémoires: 1) Mémoire sensorielle (MS) 2) Mémoire à court terme (MCT) 3) Mémoire à long terme (MLT) Ces 3 types de mémoire se distinguent, entre autres, par le temps pendant lequel l’information peut y demeurer: 1) MS: 0 à 4 secondes 2) MCT: 1 à 60 secondes 3) MLT: des années Richard C. Atkinson Richard Shiffrin 1929-… 1942-… Modèle de la mémoire Modèle de la mémoire Richard C. Atkinson Richard Shiffrin 1929-… 1942-… Modèle de la mémoire Modèle de la mémoire Modèle de la mémoire d’Atkinson et Shiffrin (1968) Afférences sensorielles V Vision A Audition Encodage Mémoire Attention Mémoire à Mémoire à S Somesthésie court terme long terme sensorielle O (MS) (MCT) Récupération (MLT) Olfaction G Goût Claude Shannon 1916-2001 Théorie de l’information Sciences de la communication Claude Shannon (1916-2001) père de la « Théorie de l'information » Utilisation du bit (binary digit) de l'informatique comme mesure élémentaire de l'information dans un processus d'analyse étape par étape. Toutes les subtilités de la communication peuvent être codées par un langage binaire composé de 0 et de 1. Notion de certitude de la transmission d'information et de la clarté du message. Il disait que: «Plus une information réduit l’incertitude, plus cette information est importante». À l’inverse, plus une source émet d'informations différentes, plus l'incertitude sur ce que la source émet est grande. Dans la phrase «Il a neigé à Québec l’hiver dernier» l’événement est extrêmement certain. L’information transmise est conséquemment beaucoup moins importante que dans la phrase: «Il a neigé en Haïti». Donald Broadbent 1926-1993 Théorie sur l’attention Sciences de la communication (suite) Donald Broadbent (1926-1993) psychologue britannique Les individus établissent involontairement des priorités dans l’ordre du traitement des stimuli présentés en série. Une série de chiffres n’est pas répétée dans le même ordre que celui de la présentation lors de l’apprentissage initial, mais plutôt selon des «canaux de traitement» qui réfèrent, entre autres, à la position que les stimuli occupaient dans l’espace. Il a fait la différence entre le rappel libre et le rappel sériel. Il est plus difficile de rapporter des chiffres si leur ordre de présentation doit être respecté lors du rappel. Tout cela dépend des consignes de rappel et de l’attention portée. PSYCHOLOGIE COGNITIVE PSY2065 ET TRAITEMENT DE L’INFORMATION Chapitre 1 Introduction (deuxième partie) Louis Richer Ph. D. Contenu de la présentation La recherche en psychologie cognitive La méthode expérimentale Le tachistoscope Le temps de réaction Le taux d’erreur Les étapes de traitement La méthode expérimentale Utilisée en sciences sociales Rigoureuse, immuable et objective Chargement… Permet d’augmenter la fidélité et la validité des résultats Étude des structures et du fonctionnement du système intellectuel humain Observations Conditions bien définies Possibilité de reproduire les conditions expérimentales Obtenir des résultats pour confirmer ou rejeter ceux obtenus antérieurement Interpréter les résultats Élaborer des modèles pour représenter le système de traitement de l’information humain Le tachistoscope Appareil qui permet de présenter des stimuli visuels pendant de très courts laps de temps Lettres, mots, formes Quelques millisecondes (pour éviter les mouvements oculaires) Chargement… Tachistoscopes Aujourd’hui, on utilise un ordinateur et son écran Temps de réaction Temps requis pour réagir à une stimulation Temps de réaction simple (ou temps de latence) temps nécessaire pour produire le plus rapidement possible une réponse prédéterminée à un stimulus prédéterminé. Période de temps requise pour exécuter certains processus mentaux qui précèdent la réponse. p. ex., appuyer sur un bouton dès que s’allume une lumière Légères différences individuelles Stable presque toute la vie d’un individu Dépend de la modalité sensorielle utilisée Vision (250 ms), somesthésie (180 ms) Diffère si la réponse motrice est donnée par la main ou la parole La logique soustractive de Donders (1968) est utilisée pour estimer la durée de processus mentaux Temps de réaction Temps de réaction Chargement… Taux d’erreur Dans toute tâche, il existe un rapport « vitesse-précision » Le nombre d’erreurs augmente en fonction de la consigne de rapidité. Les participants doivent souvent pratiquer une tâche jusqu’à l’atteinte d’un critère de réussite ou un taux d’erreur nul. p. ex., dans une expérience qui évalue le temps de réaction au choix, le chercheur s’intéresse à la relation qui existe entre le temps pour produire la réponse et le nombre d’erreurs effectuées. Les étapes de traitement L’approche du «traitement de l’information» repose sur une loi fondamentale, soit la possibilité de décomposer les processus mentaux en «étapes de traitement» à exécution successive. Elles s’effectuent comme dans un travail à la chaîne. Les opérations se réalisent successivement et indépendamment les unes des autres Sensation Perception Catégorisation Décision Action