Une Introduction aux Sciences Cognitives

1
Une Introduction aux Sciences Cognitives
2

• Les sciences cognitives?
• un enjeu économique majeur

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Marketing polysensoriel

• couvre les cinq sens à des degrés différents -
• Objectifs
• renforcer l'identité d'une enseigne, être en
  harmonie avec la clientèle
• susciter chez le consommateur des réactions
  affectives, cognitives et/ou comportementales
  favorables à l'acte d'achat
• influer sur la perception du temps qu'ont les
  acheteurs

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Marketing polysensoriel

• 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)
• 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
• Marketing sonore un morceau de musique connu a
  plus d'impact sur les sommes dépensées et les
  achats imprévus qu'un morceau inconnu

Avec le Pur Buf de CHARAL, savourez le véritable
goût d'une viande 100 pur Buf, sélectionnée et
préparée avec le plus grand soin.
5
Marketing polysensoriel

• Marketing olfactif des cinq sens, celui qui
  véhicule la plus grande valeur émotionnelle
• 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
• 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

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Marketing polysensoriel

• Marketing tactile le toucher crée la
  familiarité avec le magasin ou le produit
• 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
• 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

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Le Knowledge Management

• créer un flux optimal des connaissances pour le
  succès de l'entreprise et de ses clients
• transformer le capital intellectuel en un capital
  structurel, afin de le rendre exploitable par
  l'entreprise --gt un nouveau modèle économique
• éviter la perte de savoir (départ de
  collaborateurs)
• gagner en productivité, en gagnant du temps
  (réutiliser lexpérience passée pour les cas
  nouveaux)
• développer l'innovation et la qualité éviter la
  répétition (y compris des erreurs), et se
  concentrer sur des taches à plus forte valeur
  ajoutée
• 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

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L'exemple de Renault

• 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
• cause principale difficulté à formaliser la
  connaissance et à la transmettre (i) au bon
  moment (ii) à la personne qui en a besoin
• solution capitaliser des standards de solution,
  prendre en compte les expériences positives et
  négatives
• 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)

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Approche

• Sciences et technologies de l information
  nouveaux enjeux
• Pour une approche interdisciplinaire
• Définir les sciences cognitives?
• Un exemple la vision
• La question du sens
• Des médiations techniques quelques exemples

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STIC un triple enjeu

• Performances - Utilisabilité - Complexité
• gérer des masses croissantes dinformation
• assumer des contraintes accrues dévolutivité et
  de dispersion géographique opérer dans des
  contextes dusages non maîtrisables
• préserver la qualité des performances et de
  lassistance à lusager

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Une quête de sens accrue

• de nouveaux moyens dinscription de
  linformation,
• de nouvelles modalités sémiotiques,
• 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 

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Des cibles multiples, multiformes et changeantes

• lindividu
• le collectif
• lorganisation
• linstitution
• les sphères scientifiques, culturelles,
  juridiques, économiques
• un impact tangible
• une articulation difficile à conceptualiser et
  relativement peu étudiée

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Un triple enjeu (bis)

• Performance, utilisabilité, complexité
• 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
• utilisabilité toucher nos sens, nos émotions
  être intelligible, faire sens
• 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

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Un déterminisme entre savoir et inconnu

• La spirale de l'information
• des possibilités de mesure et d'instrumentalisatio
  n grandissantes
• la nécessité accrue de considérer les processus
  les systèmes et leurs organisations dans leur
  dynamique un univers grandissant de possibles
  et d interprétations
• La spirale de l'inconnu
• limpossibilité grandissante de spécifier a
  priori les contextes d opération et d usage
• l'incapacité à constituer les corpus de
  connaissances nécessaires

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Un déterminisme entre opacité et transparence

• Conférer l autonomie
• 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 
• Préserver la transparence
• lutter contre l'opacité des systèmes, préserver
  leur intelligibilité et leur capacité de
  communication privilégier les principes
  d explicabilité et de causalité

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Un déterminisme entre normalisation et émergence

• normer la production
• unifier la conception et régler lorganisation,
  maximiser la productivité et la réutilisabilité
  
• garantir lobjectivité et lévaluabilité
• garantir la réactivité
• adaptation aux conditions changeantes de
  lenvironnement
• prise en compte des spécificités de lusager

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Un déterminisme entre pluralité et singularité

• Le collectif pour cible
• développer les approches collaboratives,
  participatives
• Mais une rationalité située et plurielle
• caractère premier de lexpérience immédiate, de
  la situation
• caractère entrelacé des dimensions de la
  subjectivité, de lintentionnalité, de
  linconscient

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Des avancées techniques nécessaires

• Augmenter et intégrer les compétences
• des capacités pour percevoir, représenter,
  traiter, raisonner, décider, planifier,
  contrôler, résoudre, évaluer et valider,
• des compétences pour partager, interagir,
  coopérer et communiquer
• des aptitudes à l'autonomie, l'adaptation,
  l'apprentissage, l'explication, la conception, la
  création
• Qualifier et accroître les performances
• rationalité, intégrité, cohérence, validité,
  fiabilité, adaptabilité, flexibilité,
  évaluabilité, apprenabilité, utilisabilité,
  utilité, efficacité, lisibilité

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Des renouvellements nécessaires

• Renouveler les approches de conception et les
  statuts
• penser ensembles humains et non-humains
• comment forger des relations interdisciplinaires
  pour penser ensemble les architectures de réseaux
  humains/ non-humainsprenant "sens" dans les
  sociétés d'aujourd'hui?
• usagers et systèmes comme partenaires,
  co-acteurs, co-concepteurs
• penser le système et sa technique non comme
  interface vers la tâche ou  pur  outil de
  communication
• mais comme médiateur de l'activité humaine dans
  ses dimensions cognitives, sociales, économiques,
  culturelles

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Concevoir les systèmes de demain Une vision
intégrée

• Penser les chaînes d interdépendance qui lient
• le biologique, le cognitif et le social
• les composants, les architectures, les langages,
  les modèles de représentation, les logiques
• les faits humains, les faits techniques et la
  construction des savoirs 

21
Une approche intégrante de la cognition

• 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
• 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

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Une approche intégrante de la cognition

• L'intentionnalité "le processus par lequel le
  monde façonne notre esprit et notre esprit
  façonne le monde"
• 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
Penser ensemble Humains et non-Humains

• 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
• 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

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Technologies appropriation émergence
25
Lévolution des savoirs appropriation et
construction
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Approche

• Sciences et technologies de l information
  nouveaux enjeux
• Pour une approche interdisciplinaire
• Définir les sciences cognitives?
• Un exemple la vision
• La question du sens
• Des médiations techniques quelques exemples

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Les technologies un lieu d apprentissage de la
pluralité

• Exercer l interdisciplinarité, c est bénéficier
  de la pluralité, permettre la circulation des
  idées et la mobilité des conceptions
• et non
• assimiler autrui à un autre soi-même et
  s appuyer sur une correspondance supposée des
  concepts et des théories
• 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

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Les technologies un lieu d apprentissage de la
pluralité

•  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,
• 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 
• F. Dosse. Lempire du sens, Paris  La
  Découverte, 1995.

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Du statut des modèles

• expliciter les modèles implicites qui sont
  incorporés dans les technologies et outils
  expliciter les choix théoriques qui les
  sous-tendent
• 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
• respecter la pluralité des langages, des discours
  et des disciplines
• - François Dosse  L empire du sens 

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Conditions d exercice de l interdisciplinarité

• Chercher l'articulation et non la disjonction des
  lieux et des moments d'intervention des
  disciplines
• forme "faible" considérer telle discipline
  comme pourvoyeuse de données ou de théories, que
  lon sapproprie sans précaution
• 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
Une ambition

• Déverrouiller
• 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
• Créer des liens
• 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"

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Une ambition

• Déverrouiller
• 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
• Créer des liens
• 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
Une approche intégrante des relations
disciplinaires

• Une interdisciplinarité qui ne sarticule ni
  autour d'une prescription par les modèles
  informatiques, ni autour d'une confrontation
  humain/non-humain,
• mais autour de la dynamique qui unit humains,
  non-humains et environnements dans la quête de
  connaissances
• 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

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Approche

• Sciences et technologies de l information
  nouveaux enjeux
• Pour une approche interdisciplinaire
• Définir les sciences cognitives?
• Un exemple la vision
• La question du sens
• Des médiations techniques quelques exemples

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Une définition?

• Que sont les Sciences Cognitives?
• La réponse simple est la suivante. Notre univers
  comporte trois grands mystères le monde
  physique, la vie, et l'esprit.
• Les questions essentielles relatives au monde
  physique et à la vie sont aujourd'hui en bonne
  voie d'être résolues.
• Le défi du siècle suivant est donc l'esprit
  c'est l'objet des Sciences Cognitives.

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Une définition?

• Daprès le Blackwell Dictionnary of Cognitive
  Psychology  Létude interdisciplinaire de
  lacquisition et de lutilisation des
  connaissances 
• 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 - 1992

37
Une définition?

• 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
• 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 
• Daniel Andler - Introduction aux Sciences
  Cognitives - 1992

38
Dan Sperber

• La réponse à un vieux problème
• 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
• cest à cheval sur cette frontière aux allures de
  front militaire que se sont développées depuis
  une trentaine d années les sciences cognitives
• 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
La relation corps-esprit le cognitivisme

• le système esprit/cerveau 2 niveaux de
  description largement indépendants
• le niveau matériel ou physique
• le niveau informationnel ou fonctionnel
• à l image du distingo entre hardware et software
  
• comment de la matière peut-elle produire de la
  pensée?

40
Une quadruple controverse

• 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
D après P. Salembier (IRIT)

• Selon lapproche symbolique, les systèmes
  intelligents sont conçus comme des systèmes
  physiques composés dun ensemble de structures
  symboliques placés en relations
• 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
• 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
D après P. Salembier (IRIT)

• 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).
• 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.
• 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
D après P. Salembier (IRIT)

• Une deuxième limite de lapproche classique est
  la complexité et la non prédictibilité de
  lenvironnement (Agre, 1988 Agre Chapman,
  1987 Pavard, 1991).
• Quelle est la valeur de la planification et du
  raisonnement si les événements réels ne peuvent
  être vraiment prédits?
• Une partie du problème relève de la nature
  limitée de linformation extraite à travers les
  systèmes sensoriels en quantité et en précision
• 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
Dan Sperber

• La cognition comme interaction
• 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.
• 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
Francesco Varela

•  Le cerveau n'est pas un ordinateur - On ne peut
  comprendre la cognition si l'on s'abstrait de son
  incarnation 
• Le cerveau existe dans un corps, le corps existe
  dans le monde, et l'organisme agit, bouge,
  chasse, se reproduit, rêve, imagine.
• Et c'est de cette activité permanente quémerge
  le sens de son monde et les choses.

46
d après F. Varela

• 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.
• 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.
• 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

• Damasio - processus inverse - lesprit façonne le
  cerveau -

48
La théorie de lesprit

• Lintelligence des compétences individuelles
  la capacité à interagir avec un environnement
  physique et social (percevoir et communiquer)
• 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
• Deux courants de pensée simultanés et
  complémentaires Minsky - The Society of Mind
  (1985) / Vygotsky - The Mind in Society (1978)
• La cognition distribuée

49
La cognition distribuée ouvrir les frontières

• 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
• mettant en cause des processus de coopération et
  de collaboration entre l'humain et son
  environnement (i) physique et (ii) social
• distribuée temporellement les raisonnements
  passés peuvent influencer les raisonnements
  futurs
• dépendante du contexte (située)
• évoluant selon le résultat de ces traitements et
  interactions

50
Minsky - The Society of Mind

• 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
• 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
• 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
• 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
Vygotsky - The Mind in Society

• Vygotsky developed this idea of the social
  origins of individual psychological functions
  (Vygotsky, 1978 Wertsch, 1985).
• He argued that every high-level cognitive
  function appears twice first as an
  interpsychological process and only later as an
  intrapsychological process.
• The new functional system inside the child is
  brought into existence in the interaction of the
  child with others (typically adults) and with
  artifacts.
• 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.
• (from Hutchin 2000)

52
Une vision constructive de la relation entre
lesprit et le monde

• 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
• Une telle construction implique le système
  sensoriel, moteur et cognitif dans son ensemble
• 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
Une vision constructive de la relation entre
lesprit et le monde

• 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.
• 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
Une vision constructive de la relation entre
lesprit et le monde

• Une même ligne de pensée a conduit au
  renouvellement des recherches en planification,
  par les théories de  l'action située 
• 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
• Ces circonstances sont utilisées pour affiner
  laction engagée, et affinées par cette même
  action

55
Un exemple (Beach 1993)

• 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)
• les barmen utilisent d'abord des indices verbaux,
  puis, au fur à mesure que se développe
  l'expertise, les informations disponibles dans
  l'environnement
• devenir expert, c'est exploiter les ressources de
  l'environnement, cest développer le caractère
  situé de lactivité
• 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
Approche

• Sciences et technologies de l information
  nouveaux enjeux
• Pour une approche interdisciplinaire
• Définir les sciences cognitives?
• Un exemple la vision
• La question du sens
• Des médiations techniques quelques exemples

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Vision humaine croyances

• dans lAntiquité cest loeil qui émet de la
  lumière, qui éclaire les objets et permet la
  vision
• Platon (428 - 347 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. "
• 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
Vision humaine croyances

•  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 il
• des expériences pour mettre en évidence leffet
  de la lumière sur lil
• comment lombre dun objet est-elle observée si
  cest loeil qui émet la lumière?
• comment la lumière du Soleil, issue de loeil de
  lobservateur, pourrait-elle le blesser et
  laveugler ?
• comment expliquer que les détails dun objet ne
  sont observables que lorsque les conditions
  déclairement extérieur sont bien maîtrisées ?

59
La vision comme construction du sens

• 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)
• Des points d'ancrage (cercle rouge) constituent
  sans doute l'"amorce" d'une compréhension globale
  de la scène.

60
La vision comme construction du sens

• La vision comme articulation entre deux processus
  fondamentaux des processus de
  détection/discrimination, et des processus de
  construction/regroupement
• 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
La vision comme construction du sens

• un exemple de contour subjectif , une classe
  dillusions visuelles (G. Kanizsa)
• 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
• 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
La vision comme processus situé

• 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
• Illusion de Titchener le cercle central de la
  configuration de gauche paraît plus grand que
  celui de la configuration de droite
• la vision est un processus qui ne peut être
  défini de manière abstraite et "désincarnée 
• "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
La vision commme processus situé

• Un carré clair dans l ombre est du même gris
  qu un carré sombre à l extérieur de l ombre
• "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
La vision comme activité dexploration

• The  unexpected  visitor A.L.Yarbus, Eye
  Movements Vision, 1967
• A room with a group of people a piano in the
  background
• A man entering a room, he is wearing an overcoat
  and has a hat in his hand
• A woman is in foreground standing up from a chair
  looking towards a man entering the room 
• A baby in a high chair, three other children in
  the back-ground observing the visitor
• A woman in an apron by the door 

 A text is an open universe where the interpret
may discover an infinite range of connexions -  
- U. Ecco, The limits of interpretation, 1990
65
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
Le rôle de lattention sélective

• Daniel J. Simons, Surprising studies of visual
  awareness (2003) http//viscog.beckman.uiuc.edu/dj
  s_lab/

67
Scene understanding  we do not just see, we
look 

• 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.
• 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
• 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
Voir un processus complexe

• 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.
• 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.
• 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
Distribution et construction du sens

• Pour la cognition comme pour la perception, la
  distribution s'avère un principe fondamental de
  l'élaboration du sens.
• 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
• 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
Distribution et construction du sens

• 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.
• L'activité cognitive est finalement définie comme
  un processus dual d'interaction, au cours duquel
  l'objet et le but se révèlent mutuellement

71
what the computer sees
72
De la perception à laction les affordances

• 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
  
• 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
• Tout se passe comme si la perception  donnait à
  percevoir  ce qui convient à lusage, pour un
  sujet donné

73
De la perception à laction les affordances

• se détacher à la fois dune dichotomie parfaite
  entre lindividu et son environnement ambiant et
  dune vision symbolique du traitement de
  linformation
• lindividu est inscrit dans son environnement
• cest linteraction entre
• les caractéristiques de lindividu et son action
  actuelle
• Et les propriétés du contexte environnemental
• qui détermine la nature des sollicitations
  offertes et leur valeur adaptative (les
  affordances)
• 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
Une définition pour ergonomes

• 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 
• 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
• how objects entice us to afford them
• 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
Affordance for a chair
76
De la perception à laction Bergson

• 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
  
• Bergson rejette l'idée d'une " perception "pure 
  
• La perception dun objet nous indique le plan
  dune action possible sur cet objet bien plus
  quelle ne nous renseigne sur lobjet lui-même
• Les contours que nous trouvons dans les objets
  dénotent simplement ce que nous pouvons
  atteindre, manipuler ou modifier
• Ces lignes que nous voyons tracées dans la
  matière sont simplement les chemins par lesquels
  nous sommes appelés à nous mouvoir
• Ils sont perçus à la mesure de lintelligence que
  nous avons formée pour les atteindre

77
Des comportements cognitifs

• 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
• 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
• 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)
• Les symboles des régularités dans linteraction
  corps-environnement

78
Des avancées majeures

• La place des neurosciences des modèles
  intégratifs des fonctions cognitives supérieures
• de nouvelles fonctions mentales ou psychiques
  conscience, émotions, jugement, vie morale,
  culture
• 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