dimanche 4 novembre 2012

La perception (2) : Psychologie cognitive (Lavergne)

Perception : activité au moyen de laquelle l'organisme prend connaissance de son environnement sur la base des informations prélevées par les systèmes sensoriels → 5 systèmes sensoriels (5 sens, bien qu'on en a +).

Niveau sensoriel
Sensation spécifique : système sensoriel spécifique = vision, audition, olfaction, gustation, toucher, vestibulaire (= équilibre).
Sensation somesthésique :
*Extéroceptives: tactile, thermique
*Proprioceptives : tension des muscles
*Intéroceptives : sensibilité des viscères
*Nociceptives : sensibilité à la douleur

Niveau perceptif
Intégration de plusieurs modalités sensorielles
       perception de l'espace (à l'aide des perceptions visuelles, « auditive », etc...)
       perception du corps
      
=> Est-ce que notre perception est fidèle à ce que nos récepteurs sensoriels reçoivent ? ex: image rétinienne
Pas tout à fait → illusion ex : Müller-Lyer (flèches à double-sens/+inversés), Zöller, etc...
Donc Müller-Lyer, pour une même caractéristique physique, les mêmes images rétinienne, les perceptions ne sont pas les mêmes. Ainsi, la perception est processus par lequel le système cognitif sélectionne, organise et interprète les données de l’environnement → perception = copie objet physique

Différents traitements pour percevoir
Stimulus
Monde Physique
Récepteur Sensoriel
Niveau Sensoriel
Système cognitif
« bas niveau » (bottom-up)
Niveau perceptif
-traitement des attributs
-organisation de la scène
Système cognitif
« haut niveau » (top-down)
Niveau conceptuel
-Reconnaissance de l'objet

Le Gestalt et les lois de structuration
*Courant structuraliste allemand
* « le tout est différent de la somme des parties »
        Von EHRNFELS (1890) : forme perceptive d'une mélodie=/∑tonalités des sons qui la composent
                - la forme globale (gestalt) s'ajouterait aux éléments constituants
                - la forme et non les éléments fondent l'unité perceptive
        WERTHEIMER (1912) : perception du mouvement apparent

Loi Gestaltistes
1° Loi de ségrégation figure-fond
ex: Figure réversibles – vase de Rubin, ce que l'on voit, distingue dépend de ce que l'on considère en tant que figure et fond.
On peut apercevoir les 2 cas mais pas simultanément, l'un après l'autre ex: Tableau Esher

La figure : - + facilement mémorisable que le fond
                  - est en avant du fond
                  - les contours appartiennent à la figure
Le fond : - continue derrière la figure

Indices favorisants l'émergence d'une figure : - la symétrie
Orientation horizontales/verticales favorisées    - l'orientation
                      Favorise les plus petites tailles      - la taille                   
                                                                             - convexité
Formes connues, attendues favorisées                 - signification de la figure

2° Loi de groupement / d'organisation perceptive (6)
*Loi de proximité → les éléments proches dans le champ visuel sont regroupés.
*Loi de similitude → les éléments se regroupant sur une certaine dimension sont regroupés.
*Loi de continuité → les éléments situés dans le prolongement les unes des autres sont regroupées : préservation de la continuité dans l'image au détriment des transitions brusques.
*Loi du destin commun → les éléments qui se déplacent selon la même trajectoire sont regroupés.
*Loi de clôture → l'organisation en figure fermée à plus de chance d'être perçue.
*Loi de la bonne forme → l'organisation perceptive favorise la forme la plus simple possible parmi l'ensemble des formes envisageables.

3° La Constance perceptive
Fait de maintenir une représentation perceptive stable en dépit de certaine variation de la stimulation (taille, position...).
       Constance de la taille : la taille est conservée malgré la distance
       Constance de la forme : identification d'une forme d'objet reste la même quelque soi l'inclinaison, l'angle de vue
       Constance de la clarté et de la couleur : à l'ombre on perçoit tout de même la véritable couleur, même si la clarté dépend de la réflectance/longueur d'onde des éléments voisins

Conclusion :
·       Les sensations sont à la base des perceptions.
·         L'interprétation des sensations produit la perception → la perception a essentiellement une fonction cognitive d’interprétation des informations sensorielles. (cf. Cours, expérience)

Expérience constance de la taille : Hollway et Boring, 1941 (avec taille des cercles)
Prédictions : A. Si ne tient compte que de l'image rétinienne →  taille du cercle de comparaison devrait être maintenu constante
                     B. Si intégration des infos de profondeurs → taille du cercle de comparaison devrait augmenter avec la taille du disque
Interprétations : 1) S'il existe des indices de profondeur, on peut se construire une bonne représentation de la taille de l'objet → constance perceptive
                        2) S'il n'existe pas d'indice de profondeur on se fie à l'image rétinienne (ex: dans le noir)

Niveau conceptuel : La reconnaissance
*Informations sensorielles structurées et organisées
       représentation perceptive de l'objet
       pas encore de signification
*nouvelle étape : assigner une signification à la représentation perceptive
        « processus de reconnaissance » qui se définit comme l’identification d'un arrangement complexe de stimuli sensoriels
       étape conceptuel

Processus de la reconnaissance visuelle
Point commun des principales théories :
Processus de reconnaissance : processus d’appariement (perte) qui consiste à comparer la représentation perceptive construite aux représentations d'objets déjà stockées dans MLT
        reconnaissance si appariement
        reconnaissance immédiate, non consciente, très rapide

Théories de la reconnaissance visuelle

1° Théorie d'ajustement au gabarit
Reconnaissance via transmission d'une image extraite de l'analyse perceptive visuelle au cerveau où elle est comparée à des gabarits stockés en MLT.
       Comparaison des stimuli entrant avec représentation en mémoire (« gabarit »)
        Comparaison jusqu'à ce que le bon gabarit soit trouvé. Processus de reconnaissance = processus de comparaison.
        Identification ssi superposition stricte entre l'image de l'objet et un gabarit.

2 principales critiques :
        Système très inflexible : son bon fonctionnement suppose que l'on ait en mémoire tous les gabarits que nous sommes susceptible de rencontrer
        Système peu économique : combien de comparaison sont nécessaires avant que le bon gabarit soit trouvé ?

2° Théorie d'ajustement au prototype
prototype: représentation abstraite d'un objet résultant d'une synthèse statistique de tous patrons individuels des formes d'une catégorie donnée (Bonnet, 1989).
       Pas modèle concret, rigide et spécifique.
       Exercices de meilleure évaluation possible d'une classe d'objet qui intègre l'ensemble des traits les + typiques de la forme.
° Ne s'ajuste pas de façon précise et identique à tous les autres patrons dont il est le modèle.
° L'appariement de la représentation de l'information en MLT est fonction de la similarité au prototype.

Expérience : Prototype de Posner et Klee, 1968
Hypothèse : l'individu est capable de construire un prototype.
Matériel : - abstrait : patron de points répartis au hasard.
                 - but: s'assurer que l'individu ne possède pas de connaissance sur la forme.
Construction de prototype à l'aide de points.
A partir du prototype, construction de formes ayant subies des distorsions + ou – importantes → sélection des formes issues de distorsion faible et moyenne.
Procédure en 2 phases :
(1)               Phase d'apprentissage : - présentation des formes
       la tâche étant de décider à quelle catégorie la forme présentée appartient (ex : A ou B).
→  Feedback sur performance: si la réponse est fausse, le participant reçoit un message indiquant la bonne catégorie.
       L’apprentissage continue jusqu'à ce que le participant ait catégorisé correctement toutes les formes présentées 2 fois de suite.
(2)               Phase de test : -  présentation d'anciennes formes (vues en apprentissage) + nouvelles formes issues de distorsions + prototype.
 La tâche reste la même. Le délai est immédiat ou après 2 semaines.

Anciennes formes
Prototype
Faible distorsions
Moyennes distorsions
Immédiat
100,00%
90,00%
70,00%
55,00%
Plus tard
45,00%
75,00%
45,00%
40,00%

Conclusion : Individu capable de former un prototype rapidement, qu'on peut retenir facilement. Les participants avaient l'impression d'avoir déjà vu le prototype. Le fait que plus tard, ils ont + « reconnu » le prototype plutôt que les exemplaires renforce l'idée de prototype.

Mais qu'en est-il des formes + complexes ?

Expérience : Prototype de Solso et McCarthy, 1981
°Hypothèse: individu capable de construire prototype à partir de formes + complexes (ici visages)
°Matériel : - constitué d'un visage « prototype » sur lequel des distorsions ont été réalisés comme lors de la précédente expérience
3 types de distorsions : 25%, 50% ou 75% de recouvrement avec le prototype (/!\recouvrement est l'inverse de distorsion).
Procédure en 2 phases :
°phase d'apprentissage : -visage avec recouvrement de 75%, avec 50%, avec 25%(pas de présentation du prototype !)
L'instruction étant de mémoriser les visages présentés
°phase de test:- présentation de prototype, d'anciens exemplaires vus en apprentissage et de nouveaux exemplaires jamais vus.
       Tâche: évaluer degré de certitude d'avoir vu ou pas le visage présenté en phase 1 (degré allant de +5 à – 5)
Donc tous certains d'avoir déjà vu le prototype plutôt que les exemplaires qu'ils ont réellement vu. + le visage ressemble au prototype + impression de déjà-vu.
=> Même les formes + complexes, l'individu est capable d'extraire rapidement un prototype.

Conclusion : Individu capable de se former des prototypes bien qu'il n'ait jamais vu d'exemplaire qui s'ajuste parfaitement aux prototypes. Tout se déroule comme si on formait des prototypes en intégrant l'ensemble des traits les + typiques d'un pattern alors même que l'on a jamais rencontré un seul exemplaire qui intègre à un moment donné tous les traits typiques.

Limites : 1. N'explique pas le mécanisme d'extraction du prototype
2.                  Ne précise pas le processus d'appariement (comment un exemplaire est comparé au prototype stocké en MLT).

3° Théorie des traits distinctifs
principe: processus d'appariement qui consiste à ajuster les traits de la forme perçue à l'ensemble de traits distinctifs stockés en MLT.
*Toutes les infos perceptives n'ont pas un poids équivalent lors d'identification d'une forme.
*Identification en 2 étapes :
        Décomposition de la forme perçue en traits élémentaires
        Comparaisons des traits dégagés aux listes de traits stockés en MLT

Application à la reconnaissance de lettres (Gibson, 1969)
A proposé 4 critères pour définir un trait :
1. Traits doivent être réellement discriminatoires : présents dans certains éléments, absents dans d'autres.
2. Identité d'1 trait doit rester inchangée malgré le changement de contraste, taille... (constante perceptive).
3. Ensemble de traits doit produire une forme unique pour chaque lettre.
4. Le nombre de traits proposés ne pas être trop élevé :
°Série de traits établie en tenant compte des confusions perceptuelles (-> mesure de la fréquence avec laquelle 2 formes sont énormément considérées comme étant identiques).
°Les lettres susceptibles d’être confondues sont celles avec beaucoup de caractéristiques communes.

Principe de conception perceptuelle :
Mis en évidence à partir de 2 principaux résultats
1. Type d'erreurs commises lors de reconnaissance d'une lettre → Kinsey, Marseta et Showman 1966
2. Temps nécessaire pour décider si 2 lettres sont identiques ou non → Gibson, Shopino, Yonas 1968
- Kinsey, Marseta et Showman 1966

Hypothèse: si reconnaissance a lieu par décomposition traits de bas, en cas d'erreur participant devrait donner lettre ressemblant à la lettre cible
Procédure: présentation brève d'1 série une à une. Tâche: nommer les lettres vues après présentation
Résultats : type d'erreurs sur « g » (29 fois)/ « c » (21fois)/O(7fois)/ « b » et « 9 » (1fois)

 En cas d'erreur, lettre donnée en réponse avait le + souvent traits communs avec lettre cible.
- Gibson, Shopino et Yonas 1968

Hypothèse: + 2 lettres partagent de traits communs + elles devraient être difficiles à être différenciées

Méthode : - présentation couple de lettre (avec beaucoup de traits communs+pas beaucoup)

Tâche: discrimination (identique ou différente)
temps nécessaire pour dire ceux qui ne sont pas semblables est + court que celles qui se ressemblent.
+2lettres partagent de traits communs + il est difficile de les différencier

Limites :
1.                  Qu’en est-il des objets + complexes ? (ex: cheval, voiture …)
2.                  Ne tient pas compte de la manière dont les différents traits distinctifs sont agencés.
2.                  Implique qu'on puisse extraire la forme à partir de la totalité des traits distinctifs nécessaires à l'identification : Or l’individu est capable d'identifier les formes sans disposer de l'ensemble de traits.

4° Théories Structurales
 Ces théories reposent également sur l'idée selon laquelle toutes les informations perceptives
n'ont pas le même poids dans l'identification d'un objet.
Objet-arrangement de parties (différentes listes de caractéristiques).
Principe : La reconnaissance s'effectue par composantes= partie des objets.
Ex : Description structurale de la lettre majuscule « T »
>> Détection des caractéristiques (traits) + description structurale (arrangements) des traits.


Théorie des Géons (par composantes) : Biederman, 1987
Principe : La perception des objets peut-être représentée comme un arrangement de formes
simples en 3D.
>> « Géons » : Condensation de l'expression « geometrical ions ».
Biederman : -Existence de 36 géons qui peuvent se combiner entre eux.
-A partir de 36 géons : nombreuse, quasi infinie de combinaisons possible=
permettrait de représenter l'ensemble des objets que l'on est susceptible de rencontrer dans notre
environnement.
• Deux géons peuvent produire plusieurs formes différentes.
• Manières dont les géons se combinent qui permet la reconnaissance.
• L'identification repose sur un appariement entre l'organisation des composantes extraites et
une organisation stockées en MLT.
L'identification d'un objet est possible si on peut extraire de la forme perçue suffisamment
d'informations pour identifier : les composantes (identifier différents géons) et leur
organisation.
 

Expérience
Hypothèse : La probabilité d'identification d'un objet ne dépend pas de la quantité d'informations
fournies mais de la possibilité d'extraire les composantes à partir des informations fournies.
Matériel : Images dégradées (suppression de parties d'objets)
-Rendant difficile l'identification des géons
-Ne rendant pas difficile l'identification des géons
Procédure : Présentation des images très brèves (65ms)
Tache : Identifier les objets présentés.
Résultat : -Objets pour lesquels l'extraction des composantes a été rendue très difficile sont moins
bien identifiés voire pas identifiés.
>> (0% d'identification à 100ms, 10% à 200ms)
-Objets pour lesquels les géons étaient identifiables sont bien identifiés + quantité
d'informations supprimés n'a pas d'importance.
On peut reconnaître un objet même lorsqu'il nous manque des informations. Il est nécessaire
d'avoir suffisamment d'informations pour identifier certaines des composantes des objets,
notamment les intersections.
 
Limites des théories de la reconnaissance
1. Toutes ces théories ont la caractéristique commune de rendre compte de la perception à
partir de traitements ascendants uniquement.
-Elles ne rendent pas compte des effets descendants dans la perception comme les effets de
contexte ou encore d'attente préalable.
2. Se basent uniquement sur les informations relatives à la structure de l'objet pour rendre
compte de la reconnaissance.
-Explique très bien comment on peut identifier un objet que l'on a jamais vu.
-N'expliquent pas comment on peut reconnaître un objet particulier.
Ex : Ceci n'est pas seulement un ordinateur mais MON ordinateur.
3. Globalement, elles expliquent quels sont les éléments qui sont mis en jeu lors de la
comparaison de la représentation construite à partir de l'objet et la représentation de l'objet
en mémoire.
 
Approche directe : Guidée par les stimulations de l'environnement.
>> Processus ascendants (« bottom-up ») : processus dans lesquels nos
connaissances ne sont pas prises en comptes ; transmettent directement le matériel perçu à
un système cognitif.

Approche indirecte : Guidée par les connaissances, les croyances, les désirs. Cf expérience
sur images ambiguës.
>> Importance des processus descendants (« top-down ») : processus
par lesquels nous percevons et interprétons les stimuli sur la base de nos connaissances et
croyances.
La reconnaissance de forme n'est pas (uniquement) déterminée par les stimuli.
>> Copie du monde extérieur
>> Résultat final d'une interaction entre les stimulus et les hypothèses relatives à ce
stimulus.
 
Les attentes perceptives (Bruner, 1957)
• Selon Bruner : la perception= tester des hypothèses.
• Stimulation sensorielle > émission d'hypothèses et évaluation de la pertinence des
informations en fonction du contexte et de ces connaissances antérieures.
• La perception n'implique pas une analyse exhaustive d'un objet.
> Prise en compte seulement des indices caractéristiques sur l'objet, c'est-à-dire ceux qu'il
s'attend à percevoir.
Ex : Illusions d'optiques
La perception alterne entre des interprétations valides mais qui ne permettent pas de confirmer
une seule interprétation.
Cube de Necker, 1832 Le triangle & l'escalier de Pensrose
 
Effets de contexte (Bruner & Goodman, 1947)
Hypothèse : Le contexte (ici la motivation) a une influence sur la perception de la taille.
« Matériel » : Enfants de 10 ans issus d'un milieu social : -Pauvre
-Aisé
Tache : Estimer la taille (diamètre) de : -disques
-pièces de monnaie
• VI : Pauvre, aisé + nature de stimulus à estimer (disques, monnaie)
• VD : Diamètre du stimulus
• Interprétation : -Taille des objets n'est pas perçue de façon identique à la réalité :
globalement, la taille des pièces est surestimée.
-Surestimation plus importante chez les enfants issus d'un milieu pauvre que
ceux issus d'un milieu aisés.
>> La taille est d'autant surestimée que le milieu dont est issu l'enfant est pauvre. Influence du
contexte/ de la motivation sur la perception de la taille d'une pièce.
Effet de supériorité de l'objet
• 2nd argument en faveur d'une influence de nos connaissances sur l'identification.
• Effet de supériorité de l'objet : la reconnaissance d'une caractéristique élémentaire est plus
difficile lorsqu'elle est présentée isolement (ou dans une figure rare) que lorsqu'elle est
incluse dans une figure connue.
 
Effet de supériorité de l'objet dû à :
1. Les processus descendants donnent un sens aux caractéristiques figuratives et
fonctionneraient comme un processus de complétion.
> Ils créent une représentation structurale complète de l'objet en inférant les parties
manquantes.
2. Plus l'objet à percevoir est probable, plus l'appariement se contenterait d'une ressemblance
sommaire.
> Plus la probabilité d'apparition est forte moins l'individu a besoin d'informations
perceptives pour l'identifier.
 
Ex : Effet de prédictibilité (Gimenez, 1997)
Hypothèse : Plus l'objet à percevoir est probable, plus l'appariement se contenterait d'une
ressemblance sommaire.
Matériel : Une figure ambiguë représentant un visage d'un homme / et ou le corps d'une femme.
>> Figure « leurre ».
Procédure : Avant la présentation du leurre, les participants voyaient une suite de dessins qui :
-Qui transforment progressivement un visage d'homme en corps de femme.
-Qui transforment progressivement un corps de femmes en visage d'homme.
Tache : Dire ce qu'ils percevaient.
Résultat & conclusion : Augmenter artificiellement la probabilité subjective de l'objet qui
conduit les participants à percevoir le leurre comme étant l'objet perçu depuis le début de la suite du
dessin (visage d'homme vs corps de femme).
Malgré la suppression progressive de certains éléments, les participants continuent à
percevoir de façon constante la même interprétation (visage d'homme ou corps de femme).
Cette perception persiste même lorsque les participants sont mis au courant de la deuxième
interprétation.
 
Les limites de l'approche indirecte
• Fonctionnement séquentiel du cycle « hypothèse-test »
- Une seule hypothèse testé à la fois > processus de reconnaissance très coûteux et peu
efficace.
- Si erreur (= 1 hypothèse fausse) : Comment le système génère-t-il la meilleure hypothèse
suivante ?
• Ne prévoie pas d'identification sans connaissances préalable de l'individu (!)
> Comment ce système fonctionne-t-il lorsque l'individu est face à une situation nouvelle ou
inhabituelle ?
Conclusion :

Parsing Paradox (Palmer, 1975)
Comment quelqu'un peut-il reconnaître un visage sans avoir reconnu au préalable des yeux,
un nez, une bouche et des oreilles ?
Mais également, comment quelqu'un peut-il reconnaître des yeux, un nez, une bouche et des
oreilles sans savoir au préalable qu'il s'agit d'un visage ?
Illustration de toutes les difficultés rencontrées à la fois par une approche « purement » bottomup
et une approche « purement » top-down dans la description des processus perceptifs.
 
Approche TPD
• But : Rendre compte à la fois des traitements ascendants et des traitements descendants dans
la perception.
• Ex : Modèle d'activation interactive proposé par McClelland & Rumelhart (1981) pour la
reconnaissance des mots.
-Modèle à trois niveaux de traitements
• Trois notions centrales (connexionnistes) :
-Les traitements se font en parallèle au sein des niveaux
-Les traitements se font en séquentiel entre les niveaux
-Intervention de processus d'excitation et d'inhibition
La reconnaissance est le résultat de l'interaction entre les trois niveaux.
• Dans le cadre de ce modèle, lorsque l'individu voit par exemple « CAPITAINE » :
-Niveau TRAITS : Traits distinctifs de chaque lettre sont extraits en parallèle + inhibition
des autres traits.
-Extraction d'un trait >> traitement au niveau LETTRES (niveau supérieur).
-Niveau MOT : Traitement niveau MOT commence très rapidement >> Les unités mots vont
en retour propager de l'activation vers les unités inférieurs ce qui créent des attentes sur les
lettres ou traits encore non identifiés.
• Ceci rend également compte des effets de prédictibilité de certaines associations étant plus
fréquentes que d'autres.
Connexions d'Excitation : indices positifs concernant l'identité de la lettre ou de mot.
Connexions d'inhibition :indices négatifs concernant l'identité de la lettre ou du mot

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