3-Objet de recherche : 2 grandes orientations 4-1er axe : concerne la recherche des connaissances sur les liaisons physiques (voir psychochimiques) entre les neurones








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7-Périodisation : 3 idées – 3 étapes

8-Les 3 idées


A l’origine de ces sciences 3 idées essentielles ont émergé :

  • Celle du langage mathématique ou du système formel : elle s’appuie donc sur un système formel caractérisé comme un jeu de construction où chaque pièce s’assemble selon des règles (portant sur la forme et le sens de chaque pièce). Lorsque ces pièces sont assemblées une constituent un symbole général composé, porteur d’un sens, qui résulte de la combinaison appropriée des sens de chaque pièce.

Un système fonctionne sur 2 niveaux : le niveau de la forme (ou niveau syntaxique) et le niveau du sens (ou niveau sémantique)

  • La machine de TURING c'est à dire l’ordinateur avec les caractéristiques suivantes :

 objet matériel qui obéit aux lois de la physique.

 Ce sont des automates : difficile de modifier leur fonctionnement par une intervention extérieure quand le programme est lancé

 c’est d’opérer des calculs à partir de symbole et de calculer des fonctions à variables et valeurs entières

  • SHANNON et sa théorie de l’information : elle consiste en une théorie statistique du signal et des canaux de communication. SHANNON s’est intéressé au message (entre le stimulus et la réponse) et comment il était transmis.

9-Les 3 périodes


  • 1945  1955 : émergence de la cybernétique, c’est la science des machine automatisée autorégulée (WIENER). On voit les 1er ordinateur

  • 1956  1979 : émergence de la psychologie cognitive qui apparaît en réponse au béhaviorisme. On a les 1er paradigmes cognitifs. CHOMSKY avec la grammaire générative. Naissance aussi de l’intelligence artificielle.

  • Depuis 1980 : émergence du courant connexionniste et du courant de VARELA (l’énaction).

10-Les disciplines et leurs regroupements


Les sciences cognitives se différencient en plusieurs domaines :

  • neurosciences

  • intelligence artificielle

  • linguistique

  • épistémologie et théorie de la connaissance

  • psychologie cognitive

11-Principaux axes de recherches


On a 2 axes :

  • 1 axe sur les aptitudes (ou compétences) avec la perception, le langage, le raisonnement et l’action

  • 1 axe de niveaux avec le niveau biologique, psychologique, algorithmique, formel

 le prisme cognitif d’IMBERT

Pour le niveau biologique : niveau de réalisation matériel des mécanismes cognitifs vue sous l’angle de la biologie, de la mécanique, matériel.

Le niveau psychologique : c’est les représentations, on va caractériser la cognition à partir des représentations mais aussi du vocabulaire emprunté à l’informatique

Le niveau computationnel : il opère sur des calculs. Le processus cognitif = suite d’opération (algorithme)

Le niveau du langage formel : logico-mathématique

12-Les modèles théoriques

  1. Les hypothèses : 3 grandes idées


  • Décrire et expliquer les phénomènes cognitifs d’un point de vue purement physique est insuffisant. Les sciences cognitives vont donc s’appuyer sur les représentations pour dépasser les processus cognitifs expliqués en termes d’informations.

Pour construire une réponse, il faut donc les informations mais aussi les représentations.

  • Le sujet doit opérer des opérations calculatoires c'est à dire que les processus cognitifs peuvent s’expliquer à partir des représentation mais aussi des calculs

  • Ces processus s’intéressent à la boite noire, c'est à dire tout ce qui se passe au niveau du Système Nerveux Central (entre le stimulus et la réponse)

13-Les fondements théoriques

La cybernétique :


le but est de créer une science de l’esprit en décrivant les processus cognitifs par des mécanismes explicites et par des formalisations logiques et mathématiques.

Le SNC sera approché sous l’angle de la logique dans lequel les neurones incarnent des principes logiques.

Interprétation : Chaque neurone est considérés comme un automate qui va apporter une réponse logique. Ces neurones sont interconnectés de façon à former des parties logiques  le cerveau est donc compris comme une machine déductive.

Le modèle est celui de l’ordinateur

Les applications : se font sur le SNC (les sciences neurologiques) et sur le raisonnement

La cybernétique est à l’origine de la théorie des systèmes (relation entre les éléments). A partir de la cybernétique, on a construit les 1ers robots à système automatisé.

Le cognitivisme (ou système computationnel) :


Le système va opérer des calculs. Dans cette théorie le cerveau est une machine qui traite les infos et la pensée est une suite d’opérations logiques et mathématiques.

Traiter de l’information = manipuler des symboles partir de règles définies, ce qui revient également à opérer des calculs.

Interprétation : Un traitement cognitiviste revient à effectuer une opération sur des éléments qui représentent un référent externes (ce à quoi il correspond).

Les symboles manipulés par la pensée sont des objets matériels, ils sont porteur d’un sens (= d’une information). L’assemblage de ces symboles aboutit à un assemblage général et cohérent des informations (l’intelligence du système).

Opération computationnelle = opération d’assemblage.

La cognition consiste donc à agir sur la base de représentation sous forme de code symbolique. Les comportements intelligents présupposent la faculté de se représenter le monde d’une certaine façon (c'est à dire autre que physique).

Les applications : se font dans le domaine médical, éducatif, robotique et sur l’intelligence artificielle.

L’intelligence artificielle :

Sa finalité : construire des machines pensantes capable de reproduire et de surpasser les capacité du cerveau humain.

L’intelligence artificielle consiste à faire réaliser par un programme informatique des tâches intelligentes (= façon opératoire de résoudre un problème) : opération de type reconnaissance de forme, prise de décision, opération d’apprentissage. Elle ne se contente pas que d’exécuter des instructions prédéfinies mais elle développe des fonctions plus élaborées : analyse de l’environnement, développement d’une stratégie.

C’est donc de simuler et de découvrir les mécanismes du fonctionnement de l’intelligence humaine.

Les applications : se font dans la robotique et dans l’étude des systèmes experts (= système informatique capable d’analyser une situation donnée, de formuler un diagnostique et de suggérer des décisions).

Le connexionisme :


Courant qui vient de la critique du cognitivisme qui concerne les relations simples entre l’objet et le symbole (informations séquentielles).

Interprétation : Pour le connexionisme, l’info n’est pas stockée dans des aires très localisées mais il suppose que le cerveau fonctionne à partir d’interconnexion entre les neurones (c’est la relation entre les éléments qui constitue l’axe essentiel).

Les supports théoriques : la cognition est vue sous l’angle des connexionnistes qui correspond à l’émergence d’états globaux dans un réseau de constituants simples.

La configuration des liens entre les ensembles neurones peuvent se modifier au cours de l’expérience grâce à un schéma distribué d’interconnexions. On ne se base plus sur des symboles abstraits mais sur des constituants simples qui collectivement expriment des propriétés globales intéressantes lorsqu’ils sont reliés. L’action se réalise dans les connexions des neurones.

Chaque constituants fonctionne seule dans son environnement local et une coopération globale émerge lorsque s’établissent des relations entre chaque constituant.

Le besoin d’unité centrale de commande de traitement n’est pas utile.

VARELA : « nul besoin de chef d’orchestre pour coordonner la chose, c’est la dynamique même du système qui va la porter »

Une cohérence interne est obtenue à un moment donné grâce aux interactions coopératives des neurones. Cette cohérence est fonction de règles locales qui gèrent les opérations individuelles et est fonction de règles de changements qui gèrent les liens entre les éléments.

Les applications : sont d’ordre épistémologique, la machine humaine va faire preuve d’auto-organisation.

Pour réussir un système organiser, il faut que chaque composant acquière une autonomie et ensuite cette unité nécessite de respecter certains principes de causalité circulaire (interconnexion).

L’énaction :


Courant de VARELA. Il est contre les représentations et les relations sujet / environnement. Sa nouvelle conception s’inspire de la phénoménologie de MERLEAU – PONTY avec une conception de la corporéité qui comporte l’aspect physique et aussi son aspect vécu (l’expérience). on va circuler des dimensions physiques aux dimensions internes. Cette corporéité a un double sens : elle désigne le corps comme une structure vécu d’une part et comme un contexte ou lieu des mécanismes cognitifs d’autre part.

Dans se contexte VARELA va donner une nouvelle dimension au corps par rapport à son environnement.

Le point de départ de sa théorie : La connaissance est le résultat d’une interprétation permanente qui émerge d’une capacité de compréhension. Ces capacités s’enracinent dans les structures de notre corporéité biologique mais elles sont vécues et éprouvées à l’intérieur de l’action à travers l’histoire culturelle de la personne.

« nous prenons part au monde en fonction de notre manière de bouger, de respirer, ce monde ne nous est pas spontanément donné »

Cette connaissance n’émerge pas que de représentations mais aussi de l’interprétation du sujet. On s’approprie cette connaissance par l’action (importance du rôle acteur)

Les supports théoriques :

  • Le principe de circularité : si on se situe au niveau de l’organisation cellulaire on constate que la chaîne des opérations conduisant à la distinction d’unités cellulaires se referme sur elle-même en créant une boucle rétroactive. Le système est donc basé sur la clôture opérationnelle des éléments c'est à dire que toutes les cellules uniques indépendantes les unes des autres peuvent interagir pour constituer de nouvelles unités.

Ce type d’organisation circulaire donne aucun sens a la notion d’entrée et de sortie. La caractérisation classique du système reposant sur un flux reste pertinente dans certains cas (ordinateur, le béhaviorisme) mais n’est pas approprié pour d’autre cas (les système nerveux, interaction entre les neurones).

« De même qu’un neurone agit sur un autre dans une synapse, un ensemble de muscles agit sur le système sensoriel à travers les synapses sensori-motrices »

Les actions motrices ont donc des conséquences sensorielles est réciproquement. La cohérence du système est distribuée à travers un cercle toujours recommencé.

La cognition et l’expérience sont imbriquées dans une dynamique circulaire.

  • Le principe de l’expérience : VARELA « il n’y a pas d’autre monde que celui que l’on forme à travers des expériences qui s’offrent à nous et qui font se que nous sommes »

Si nos expériences étaient subjectives, elles auraient pour point de départ notre monde interne. Si elles étaient objectives, il existerait un monde externe prédéterminé.

Dans sa conception, le monde devient un véritable substrat qui nous façonne et que nous façonnons. Nos expériences et les relations avec l’environnement n’ont pas d’encrage fixe (régit par la circularité). Cette approche s’oppose au dualisme cartésien  le corps est considéré comme partie intégrante de l’humain.

  • Le principe de l’autopoïèse : L’individu est un système autopoïétique, organisé comme un réseau de processus de production de composant qui :

  1. Régénère continuellement par leur transformation et leur interaction le réseau qui les a produit.

  2. Constitue le système en tant qu’unité concrète dans l’espace où il existe.

Ces systèmes autopoïétiques sont autonomes et subordonnés au maintien de leur propre organisation. C’est en maintenant l’organisation invariante que ces systèmes assurent une identité indépendante qui peut entrer en interaction avec autrui.

L’individu conserve son identité malgré la transformation que subissent ces systèmes.

VARELA « l’être humain possède une disposition à agir et le répertoire de ces dispositions constitue une micro-identité. A chaque micro-identité on peut associer un micro-monde spécifique à chaque individu »

Cette autonomie se construit à travers le couplage sujet / environnement.  le sujet fonctionne comme un ensemble cohérent et non comme un ensemble de caractéristiques isolés.

L’énaction = les liens du sujet avec son environnement son assimilable à un couplage à partir duquel on voit émerger un nouveau monde.

L’approche énactive insiste sur 2 notions :

  • La perception consiste en une action guidée par la perception. Le sujet qui perçoit guide ses actions dans des situations. Ces situations changent constamment parce que le sujet agit. Le sujet perçoit  actions  perception des modifications.

On va chercher à déterminer les principes communs, les lois de liaisons entre les systèmes sensoriels et moteurs. Ces lois vont expliquer comment l’action peut être guidée par la perception dans un monde dépendant du sujet.
Ex : prothèses pour aveugles (BACHY et RITA) :

Le principe consiste à faire correspondre les images formés par une caméra avec des stimulations cutanées pour compenser l’absence de vision.

On constate que ces stimulations cutanées n’ont pas de résultats efficaces tant que le sujet n’agit pas (quant il ne dirige pas la caméra).

Dès que le sujet se met à agir, on remarque qu’il n’interprète plus les stimulations comme liés au corps mais il les interprète comme des images projetées dans l’espace qu’explore le « regard » corporellement dirigé (la caméra)


  • Les structures cognitives émergent des schèmes récurant de l’activité sensori-motrice. Ces schèmes émergent des interactions que ces structures autorisent.

L’énaction met en avant le principe de l’action par rapport à la notion de représentation. Le sujet et environnement se définissent l’un l’autre de façon coopérative. Dans ce contexte la connaissance réclame une interprétation continue qui dépend de l’action et de l’histoire du sujet (son expérience).

L’intelligence n’est plus une résolution de problèmes mais elle passe par la construction d’un monde énacté (où le sujet est acteur)

Percevoir l’environnement ne se résume donc pas à se que le cerveau reçoive directement des stimuli. L’organisme se modifie activement de tel sorte que l’interaction entre le sujet et l’environnement puissent prendre place dans les meilleures conditions possibles.
Ex : lorsque l’on regarde un paysage, la rétine et le cortex visuel sont impliqué dans cette perception. Le cristallin et l’iris vont laisser pénétrer la lumière mais vont aussi modifier leur forme et leur dimension en réponse au paysage devant soi. La tête va opérer des mouvements pour prendre la vision optimale.

 ces réglages et ajustements sont nécessaire pour avoir cette vision optimale. Ils dépendent de messages qui vont du cerveau au corps et inversement (relation de circularité). Relation permanente entre le sujet et l’environnement
CONCLUSION : dans les modèles cognitivistes, le sujet fonctionne sur des représentations qui sont conforme au monde perçu. Dans la logique de l’énaction, la connaissance se construit à partir de l’action du sujet en relation mutuelle et réciproque avec le monde, le contexte ou la tâche.

Introduction à la psychologie cognitive 
Les modèles de la psychologie sont passés d’une analyse de l’activité vers l’analyse des processus explicatifs de la motricité.

On a une prise en compte de plus en plus importante du sujet comme acteur. Cette évolution conduit à considérer le sujet comme acteur qui traite des informations.
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