Cours de psychologie cognitive Morais





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Chap III : Organisation du système sémantique

  1. Introduction : définition des mémoires sémantique et épisodique


La mémoire sémantique correspond à la mémoire déclarative et explicite et s’oppose à la mémoire épisodique qui correspond à la mémoire procédurale et implicite. Une autre distinction à faire entre ces deux mémoires est la distinction entre knowing (cad ce que je sais explicitement, les jugement, le souvenir du moment, de l’occurrence et qui correspond à la mémoire sémantique) et le remembering (cad la reconnection entre les données, la mémoire épisodique). Il y a des évidences expérimentales de cette distinction : (1) la manipulation du typ de traitement (sémantique vs phonologique) n’influence que le remembering et (2) l’effet de génération (cad qu’on retient mieux des items qu’on a soi-même générés que ceux qu’on a entendus) n’influence que les représentation remembered car elle diminue avec l’intervalle de temps entre la phase 1 et le rappel alors que pour le knowing, l’intervalle ne joue pas.

 la mémoire sémantique est décontextualisée des faits qui concernent des entités et des relations entre elles et comprend notre connaissance du langage (symbole verbal, signification,…), notre connaissance des idées abstraites (ou concepts) = thésaurus mental.

La différence entre le know et le remember se voit aussi en comparant des sujets normaux a des sujets amnésiques car chez les sujets normaux, il y a une différence entre deux types de réponses qui diminue avec l’intervalle mais pas chez les amnésiques. Ex. KC a une dissociation entre la mémoire épisodique et sémantique car il ne se rappelle pas du passé, ne peut imaginer le futur mais joue aux échecs même s’il ne se rappelle pas des parties précédentes  déclarative vs procédurale = explicite vs implicite

3Organisation de la connaissance conceptuelle (partie de la mémoire sémantique)


Les concepts permettent une réduction d’informations et sont donc un instrument d’économie cognitive. Plusieurs questions peuvent alors se poser.

3.1Question 1 : Pourquoi deux entités peuvent être considérées comme représentant des instances d’une même catégorie ?


Plusieurs théories s’opposent :
      1. Théorie des concepts en tant que déterminés par des attributs (point de vue classique)


Les concepts peuvent être définis en terme d’attributs. La signification d’un concept peut être exprimée par une conjonction d’attributs qui sont les unités primitives ou les éléments de bases de concepts (// phonème = conjonction de traits phonétiques). Chacun de ces attributs serait en soi nécessaire et tous ensemble ils seraient suffisants pour établir une instance de concept. Ainsi, les frontières sont claires entre ce qui appartient ou non à une catégorie. Tous les membres d’une catégorie seraient représentatifs de celle-ci. Quand les concept sont organisés de manières hiérarchique, les attributs d’une catégorie subordonnée incluraient tous ceux de la catégorie super-ordonnée.
3.1.1.1Modèle de Collins et Quillian (69)

On prend la liste d’attributs de X et celle de Y, si une partie de la liste de Y est la même que X alors c’est la même catégorie. Il y aura des choses stockées et des choses calculées. Les choses stockées demandent moins de calcul mais en cas de lésion, il y aura un problème. Soit on crée un modèle avec peu de calcul fait de liste d’attributs, soit un avec de nombreux calculs pour trouver le nœud en parcourant notre connaissance de la mémoire sémantique.

Ce dernier modèle correspond à celui de Collins. Ici, les concepts sont des nœuds dans un réseau, avec des connexions entre eux qui sont des relations d’attributs ou de catégories/d’appartenance pré-stockées. Il y a aussi des relations calculées par une procédure d’inférence (ex. Moineau = oiseau et oiseau = animal donc moineau= animal mais alors moineau = oiseau devrait être plus rapide que moineau= animal. C’est bien le cas).

De plus, les attributs sont associés au nœud le plus élevé dans la hiérarchie auquel il pourrait être associé. Ainsi, ‘moineau vole’ est plus rapide de ‘moineau mange’.

CRITIQUES : d’autres facteurs interviennent tels que la force associative entre concept et attribut, la familiarité. Certains membres d’une catégorie sont vérifiés plus rapidement que d’autres (par ex, moineau=oiseau est plus rapide que poule=oiseau)
3.1.1.2Modèle de Smith, Shoben et Rips (74)

Ce modèle tient comptes des effets de typicité et de force associative. Chaque concept est représenté par un ensemble d’attributs (traits sémantiques) qui varient quant au degré auquel ils définissent l’appartenance ou non à une catégorie. Il y a les traits de définition qui sont essentiels pour définir le concept et d’autres traits qui sont seulement des caractéristiques du concept.

Par exemple, pour répondre à la question moineau= oiseau ? il faudrait un processus en deux étapes : (1) Comparaison de tous les traits du sujet et du prédicat avec établissement du degré de similitude en termes de traits entre deux mots ( pas de différence entre traits de définition et autres). Si la similitude est très forte ou très faible on peut répondre, sinon (2) ne prendre que les traits de définition en compte.

CRITIQUE : la décomposition des concepts en attributs est illusoire car parfois il n’y a pas de traits de définition (ex jeu). On pense alors à une conception atomiste dans un espace conceptuel ( place dans l’espace dépend du degré d’égalité).
      1. Théorie des prototypes


Beaucoup de catégories n’ont pas de frontières nettes. Une façon de représenter les catégories serait de leur associer leurs instances ou membres les plus typiques. Ici, les catégories sont organisées autour de prototypes centraux et il n’y aurait pas d’ensemble d’attributs nécessaires et suffisants. Les instances d’un concept seraient ordonnées en fonction de leur typicité. Il y a plusieurs théories car il y a différentes manières de concevoir le prototype.

  1. le prototype est le meilleur membre ou groupe de membres d’une catégorie

  2. le prototype est représenté par des attributs caractéristiques ayant différents degrés d’importance à l’intérieur du concept. Cette version est un compromis entre les théorie de concepts et la théorie du prototype mais elle n’accorde aucune importance aux attributs de définition or rien dit qu’ils n’existent pas. Mc Namara et Sternberg ont montré que certains attributs étaient considérés comme nécessaires et suffisants (même si la définition n’est pas toujours exacte). De plus, la distinction entre attributs de définition et caractéristiques se reflète dans des expressions courantes (ex. canard = Vrai oiseau, pingouin = au sens strict oiseau)

Nous fonctionnons souvent par prototypes comme le montrent plusieurs expériences : (1) xp de Rosch : il faut générer une phrase à propos de termes de catégories. Ce type de prédicat est plus facilement remplacé par un exemple prototypique ; (2) on pense plus souvent à des instances prototypiques ; (3) les prototypes sont des points de référence cognitifs. Cependant cette notion ,n’implique pas un type particulier de représentation mais des règles.

CRITIQUES : Toutes les catégories n’ont pas d’exemplaires prototypiques (selon Hampton), cela dépend de la flexibilité et du caractère ouvert des catégories ; ces théories ne rendent pas compte de la cohérence interne des catégories.

Cette théorie a été étendue par Rosch à la description des niveaux des catégories en proposant 3 niveaux : super-ordonné, de base et subordonné.

  1. Le niveau de base est celui auquel les concepts ont le plus d’attributs distinctifs cad non partagés avec d’autres concepts du même niveau ( = le plus économique). La position du niveau de base peut varier en fonction des différentes cultures et du niveau d’expertise.

  2. Le niveau super-ordonné manque de caractère informatif (car il y a trop peu d’attributs distinctifs)

  3. Le niveau subordonné manque d’économie car il y a trop d’attributs distinctifs.

Les catégories du niveau de base ont un lien privilégié avec la reconnaissance perceptive (cad que les objets sont plus vite reconnus à ce niveau). Avec l’imagerie cérébrale, on a pu voir l’activation dans l’aire occipito-temporale gauche qui distingue deux catégories super-ordonnées et après l’activation dans la voie ventrale du lobe temporal gauche qui distingue les catégories subordonnées. Ainsi les catégories plus larges sont représentées plus précocement et dans des aires plus postérieures.

Le travail sur les structures sde connaissance a été basé sur le postulat que ces structures sont stables, stockées en mémoire à long termes en tant qu’unités d’informations statiques et qu’elles sont universelles. Or, un concept change en fonction de l’expérience et du contexte dans lequel il est utilisé. Par ex, « transporter un piano » implique qqchose de lourd alors que « jouer du piano » donne des représentations d’attributs différentes. Pour Barsaiou, seule une partie de la connaissance relative à une catégorie est activée dans un certain contexte  concept instable (aussi au niveau de la typicité, culture)

3.2 Question 2 : Sur base de quels critères les concepts sont –ils organisés ? (organisation horizontale)


Il y a un impact des études de patients sur la question de l’organisation horizontale comme on peut le voir avec les déficits sémantiques de catégories et la double dissociation (lésion temporale) vivant / non vivant. Il y a 3 conceptions majeures :

  1. Par attributs (sensoriels, fonctionnels,…) ou par modalité (ouïe,…). Le déficit est alors lié à la spécificité ou la dominance d’attributs ou modalités

  2. Par domaine spécifique, chacun regroupant des catégories

  3. Par configuration spécifiques d’attributs : : les concepts biologiques ont plus d’attributs corrélés (cad peu spécifiques) et les concepts non biologiques ont plus d’attributs distinctifs. Du coup, l’information fonctionnelle résiste mieux aux lésions. En effet, il y a une plus grande interactivité entre attributs sensoriels et fonctionnels pour les vivants (la vérification de traits fonctionnels est plus rapide que celle de traits sensoriels pour les non vivants alors que pour les vivants, il n’y a pas de différence) mais il y a un déficit équivalent pour les traits fonctionnels est sensoriels quand il y a une dissociation. Les catégories biologiques importantes pour la survie ont des circuits neuronaux plus spécifiques. Une autre difficulté pour le modèle (3) est que certains patients ont du mal à traiter l’information sensorielles mais n’ont pas de déficit pour les êtres vivants et que le rôle de la typicité chez les sujets normaux s’explique plus par similitude de famille que par normes d’attributs. Les effets de sexe sont plus compatibles avec des conceptions en termes de domaines spécifiques (= modèle 2) : par ex, les déficits pour les plantes n’existent que pour les femmes car celles-ci sont plus spécialisées dans ce domaine.

3.3 Question 3 : Quels rapports hiérarchiques existent-ils entre les catégories respectives ? (organisation verticale)


En général, on utilises des tâches telles que la reconnaissance, le jugement catégoriel, la génération ou la vérification d’attributs. On teste donc la connaissance consciente or il faut distinguer la connaissance ou cognition implicite et l’explicite.

      1. Analogie avec la distinction entre connaissances linguistique et méta-linguistique


Il faut des tâches indirectes (ex. amorçage de préférence masqué) et des études de neuro-imagerie mettant en évidence soit le décours temporel de l’activation des différentes information, soit les réseaux de connexions et leur spécificité. Par ex, Haxby & al ont montré qu’on peut prédire avec une précision de 96% de quoi il s’agit (ex visage) suite à l’enregistrement de patrons d’activité déclenchés par l’exposition à des instances de différentes catégories. Ainsi l’organisation horizontale et l’organisation de l’information dans chaque unité sont 2 questions différentes.
      1. Connaissance déclarative et procédurale


Il y a une distinction entre la connaissance du quoi (déclarative) et celle du comment (procédurale) qui recouvre largement la distinction entre connaissances explicite et implicite. Des patients amnésiques ont une bonne mémoire immédiate mais sont incapables d’apprendre intentionnellement. Pourtant, ils peuvent acquérir des habilités alors qu’ils sonµt incapables d’exprimer qqchose à ce sujet sous une forme déclarative.

    • XP1 : Nissen et Bullemer comparent des amnésiques et des sujets normaux dans une tâche de temps de réaction sériel utilisant des séquences de 4 positions spatiales éclairées. Les deux groupes ont appris les séquences (et ont donc un temps de réaction qui diminue). Les amnésiques ne peuvent pourtant pas expliquer cela de manière déclarative.

    • XP2 : Reber et Squire : Des amnésiques ont eu un entraînement sur 1200 essais alors que les sujets normaux n’ont pas eu d’entraînement mais une mémorisation pendant 60 essais. Les résultats montrent que les sujets normaux ont mieux répondu aux questions que les amnésiques mais que ces derniers ont des temps de réaction plus courts et qu’ils ont donc une meilleure connaissance non déclarative.

    • XP3 : HM est un homme qui a subi une lobectomie temporale bilatérale. Il n’a donc aucune mémoire des 50 dernières années mais sa performance à une tâche de dessin en miroir augmente alors que pour lui, il redécouvre à chaque fois.

Le néostriatum semble être impliqué dans la mémoire non déclarative. En effet, Parkinson et Hutchinson affectent les habilités perceptivo-motrice.
      1. Connaissance explicite et implicite


La connaissance implicite (ou procédurale) est une connaissance montrée de manière indirecte soit parce que on ne le demande pas dans la tâche, soit parce que on est incapable de s’y référer de manière intentionnelle.

    • XP1 : Jacoby et Dallas : Tout d’abord, il faut apprendre une liste de mots familiers en répondant pour chaucn à une question (portant sur le graphème, une question phonologique ou sémantique). Ensuite, il faut reconnaître (tâche oui/non) et identifier un mot présenté pendant 35ms (= mémoire implicite). Les résultats montrent que l’identification n’est pas affectée par le type de traitement de phase 1 mais que la reconnaissance passait de 50% pour le graphème à 70% pour le phonème et presque 100% pour le sémantique. On voit donc que l’implicite n’est pas influencé par ce type de traitement contrairement à l’explicite. La mémoire explicite mesurée par des tests de rappel est la seule qui se développe (augmentation entre 3 et 20 ans). En revanche, la reconnaissance de dessins dégradés représentat des objets présentés avant montre une performance stable au travers des âges (// vieillissement cognitif).

    • XP2 Tulving et al : Il faut apprendre des listes de morts rares plurisyllabiques et 1h ou 1semaine après il faut faire une tâche de reconnaissance oui/non et une tâche de complétion de fragment qui testait la mémoire implicite. On voit alors un effet de répétition-priming mais il est peut-être dû à un accès conscient plus facile aux mots préalablement étudiés. Puisque chaque cible était testée dans les deux tâches, on a pu calculer que la probabilité de performance correcte dans chaque tâche et on a constaté une indépendance stochastique (= hasard) entre ces performances. Ainsi les tâches mesuraient des firmes différentes de mémoire.

    • XP3 : Indication électrophysiologique de la présence de connaissances implicites. Réaction de TR, un patient amnésique, à un test de reconnaissance après l’apprentissage de morts. La réponse électrodermale augmente autant chez TR que chez des sujets normaux mais la reconnaissance est plus faible.

    • XP4 : Graf et al : reconnaissance et rappel affectées chez les amnésiques mais l’effet de priming est intact (ex. EP)

Il existe d’autres phénomènes de la connaissance implicite : (1) cryptomnésie : la personne rapporte des informations qu’elle n’est pas censée avoir stockées ; (2) plagiat : le sujet redit ce que les autres ont dit (plagiat des réponses) alors que on lui avait dit de ne pas le faire. Ceci est plus fréquent par rapport aux sujets qui avaient répondu immédiatement avant.

Afin de déterminer si les mémoires explicite et implicite constituent des systèmes de mémoire différents, il faut vérifier si elles sont affectées différemment par les mêmes variables indépendantes (principe de double dissociation). Tulving montre, suite à une xp, que la reconnaissance se détériorait après une semaine mais que l’effet de répétition restait constant. Ainsi, la mémoire implicite n’est pas affectée par le décours temporel. L’effet de répétition tient jusque 16 mois dans l’entraînement à la lecture de textes dont la présentation a des transformations par rapport à la présentation habituelle et dans l’entraînement à la reconnaissance de la parole présenté de manière accélérée. Une tâche secondaire pendant l’apprentissage affecte la reconnaissance mais pas l’effet de la mémoire implicite. La représentation implicite est formée de manière automatique (>< représentation explicite).

Dans la situation d’identification perceptive, le patron de résultats est opposé ( la VI a un effet sur la mémoire implicite ici). En présentation tr§s brève, l’identification s’améliore avec le nombre de répétition. Cet effet est réduit si les différentes occurrences du même item se font dans des modalités sensorielles différentes mais le changement de modalité n’a pas d’effet sur la mémoire explicite. L’effet de facilitation en complétion diminue quand il y a un changement de modalité mais pas la reconnaissance consciente.

Question du niveau de traitement générateur de représentations implicites : Il existe des représentations data driven (traitement perceptif bottom up peu influencés par les connaissances générales) et des représentations conceptually driven (résultant de l’intervention prépondérante des connaissances centrales, conceptuelles, sémantiques dans l’encodage des stimuli). Ainsi, les représentations implicites sont perceptives (data driven) et les représentations explicites résultent d’une élaboration plus profonde (conceptually driven):

    • XP5 : Etudes de dessins d’objets possibles ou impossibles. Pour la mémoire explicite, il y a une tâche de reconnaissance oui/non et pour la mémoire implicite, une tâche de décision possible/impossible. Il y a une meilleure performance dans la tâche de décision pour les dessins vus pendant l’apprentissage (mémoire implicite). Il n’y a un effet de facilitation que pour les dessins possibles, un effet que si l’apprentissage exigeait l’appréciation de la structure 3D, un effet réduit par les tentatives du sujet de faire des descriptions sémantiques d’objets et un effet maintenu chez les amnésiques.

    • XP6 : Technique projective de Schachter : les représentations implicites ici font partie du système de représentation perceptif dont le rôle est d’élaborer une description structurale des objets. Il n’y a pas d’effets pour les objets impossibles car il n’y a pas de structure cohérente ; de même, l’attention protée aux traits bidimensionnels ne permet pas d’activer des descriptions structurales. Les représentations sémantiques n’existent pas à ce niveau de traitement. Cependant d’autres études ont montré des effets de facilitation de l’information sémantiques. Ex. Korsakoff : rappel de mots pauvres mais dans tâche de fluence verbale ces mots reviennent

Il existent donc deux types de priming : perceptif (peu affecté par le traitement sémantique et dépendant de la modalité  implicite) et le conceptuel. Le priming visuel de la tâche de complétion de fragments s’accompagne de diminution du flux sanguin dans certaines régions du cortex visuel. Il serait donc dépendant d’un système de représentations perceptives incluant des régions postérieures impliquées dans l’analyse perceptive (cf xp6). Le priming conceptuel s’accompagne de diminution du flux dans des régions du cortex frontal inférieur gauche s’occupant du traitement sémantique. Il y a une différence entre priming et apprentissage d’habilité car l’Alzheimer n’affecte pas l’apprentissage mais bien le priming (>< Huntington)

La notion de système séparés n’est pas unanime : Pour Roediger, la mémoire explicite exige un recouvrement entre les deux processus de récupération (test et encodage). La dissociation entre mémoire implicite et explicite peut être aussi une dissociation entre processus d’élaboration ( reconnaissance) et d’intégration ( complétion). L’apprentissage implicite peut concerner des structures très abstraites. LA connaissance catégorielle peut être acquise sans le stade déclaratif.
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