1 La Perception « Porte dentrée de la cognition »

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La PerceptionLa Perception

« Porte d’entrée de la cognition »

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Plan

1. Introduction

1.1. Définition

1.2. Distinction entre perception et sensation

1.3. De l’objet au percept

1.4. Les tâches perceptives

1.5. Conclusion

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Définition

La perception est l’activité au moyen de laquelle l’organisme prend connaissance de son environnement sur la base des informations prélevées par les systèmes sensoriels

Fonction d’interprétation des données sensorielles

Activité de traitement de l’information

4

Systèmes sensoriels

5

Systèmes sensoriels

• Les cinq systèmes sensoriels n’ont pas la même :

Valeur écologique Ne produit pas le même handicap, l’adaptation se fait plus ou moins facilement

Valeur fonctionnelleInformations plus ou moins précises, plus ou moins limitées

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Type de Perception• L’intéroception

Informations sur les organes internes

• La nociception Informations sur la douleur

• La proprioceptionInformations sur la position du corps et ses

mouvements

• L’extéroception Informations parvenant du milieu extérieur

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Sensation et perception

Les perceptions réfèrent toujours à des objets externes

Les sensations sont des expériences personnelles du sujet

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Sensation et perception

• Sensation– L’excitation par un

stimulus approprié d ’un organe sensoriel

– Modifications physiologiques

• Perception– Opération (mentale) portant

sur des sensations

– Accorde une signification à la source responsable de la sensation

Connaissances primaires Connaissances élaborées

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Synthèse

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

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Outil de la reconstruction

L’attention L’intelligence et le jugement La mémoire L ’imagination

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Où est la limite ?

Une mélodie

Sensation : Entendre une suite de notes

Perception : En déduire qu’il s’agit d’une mélodie

Sensation : Entendre des vibrations

Perception : En déduire qu’il s’agit de notes

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Conclusion

Variations externes Comportements

Sensations Perceptions

?

13

De l’objet au percept

Objet

R

E

C

E

P

T

E

U

R

S

Énergie envoyée aux récepteurs sensoriels

Codage transmis par voies nerveuses

Aires sensorielles et aires associées

Percept

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Les tâches perceptives

• Détection– Présence ou non du signal

• Identification– Signification du signal

• Discrimination– Est-ce le même signal ?

• Estimation– Mesure

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Conclusion

• Un stimulus fournissant des informations

• Un récepteur sensible aux informations

• Un système de traitement de l’information (système perceptivo- cognitif)

Perception

16Vidéo non disponible sur ce diaporama

17

Exemple du rôle de l ’attention

18

Conclusion

• La sélection des informations s’effectue grâce à l’attention

• Soit sélective

• Soit partagée

• Les ressources attentionnelles impliquées sont plus ou moins importantes.

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Plan2. Perception des formes.

2.1. La théorie de la forme : Le mouvement Gestaltiste2.1.1. Origine

2.1.2. Notions fondamentales et principes de base de la Gestalt

2.2. Ségrégation figure / fond2.2.1. Point de vue de la Gestalt2.2.2. Propriétés perceptives de la figure.2.2.3. Influences objectives et subjectives

dans la ségrégation figure / fond2.2.4. Conclusion

2.3. Lois d ’organisation des formes

20

Origine de La Gestalt

• Courant structuraliste allemand

• Opposition au courant associationniste

• Le tout est différent de la somme des parties.

21

Le tout est différent de la somme des parties

22

Origine de La Gestalt

• Courant structuraliste allemand

• Opposition au courant associationniste

• Le tout est différent de la somme des parties.

Von Ehrenfels (1890) Von Ehrenfels (1890) La forme et non les éléments fonde l ’unité perceptive.

23

Notions fondamentales de la Gestalt

• La structure– Relation entre les éléments

• Le champ perceptif– Groupement des éléments selon des processus

d'attraction ou de répulsion.

24

Notion de champ perceptif

25

Notions fondamentales de la Gestalt

• La structure– Relation entre les éléments

• Le champ perceptif– Groupement des éléments selon des processus

d'attraction ou de répulsion.

• Le fond – Selon le fond la perception de la figure peut

varier.

26

Notion de fond

27

Notion de fond

X

X

28

29

Principes de base de la Gestalt

- La perception est structurée d'emblée.

- Il n'y a pas de distinction entre perception et sensation

- Le tout est perçu avant les parties

- L'organisation en ensemble ne se fait pas au hasard.

30

31

Ségrégation figure / fond

• La ségrégation : – Innée– Déterminée par des propriétés du système

neurosensoriel• Hétérogénéité de la stimulation

• Micro- mouvements oculaires

32

Propriétés perceptives

• La figure paraît plus proche que le fond.

• Le fond semble se continuer derrière la figure.

• Le contour appartient à la figure et non au fond.

33

34

Influences subjectives

• L’intention consciente– Rubin (1920), Koffka (1935)

35

36

Influences subjectives

• L’intention consciente– Rubin (1920), Koffka (1935)

• L’attention– Hebb (1958)

• L ’expérience antérieure– Leeper (1935)

37

38

39

Influences objectives• L’orientation

• La grosseur

• L’inclusion

• L’articulation interne

• La symétrie

40

Conclusion

La perception de la forme exige de grouper en organisation perceptive les portions d'image (figure) qui appartiennent à la forme en les dissociant de celles qui constituent l'environnement (fond).

41

42

Lois d’organisation des formes

• La loi de la bonne forme

• La loi de bonne continuité

• La loi de proximité

• La loi de similitude

• La loi du destin commun

• La loi de clôture

43

Loi de la bonne forme

Un pattern de stimulations est vu de telle sorte que la structure résultante est toujours la forme la plus simple, la plus équilibrée, la plus stable

La figure est- elle :

- composée d ’un triangle et d ’un rectangle ?

- forme complexe à 11 cotés ?

44

Loi de la bonne continuité

Se regroupent les éléments situés dans le prolongement les uns des autres

A

B

C

D

Le point A se dirige-t-il vers B, C ou D ?

Figures camouflées

45

Loi de proximité

Toutes choses étant égales par ailleurs, le groupement en unité se fait sur la base de la plus petite distance

Deux colonnes de quatre étoiles ou 8 étoiles ?

46

Loi de similitude

Se regroupent les éléments qui se ressemblent

Arrangement en ligne ou en colonne ?

47

Loi du destin commun

Les choses ou les points qui se déplacent selon une même trajectoire apparaissent groupés

Expérience effectuée chez des bébés de 4 mois afin de mettre en évidence la loi du destin commun

48

Loi de clôture

L'organisation en figure fermée a plus de chance d'être perçue

Le vase est perçu avant les visages.

Tendance à dire qu’il s’agit d’un cercle : tendance à fermer la figure

49

Conclusion

• Critiques– Descriptif– Démonstration sur des objets simples

bidimensionnels– Dans une figure complexe quel est le poids

respectif de chacune des lois ?

50

Figures réversibles

51


52


53

Précédence globale ou locale

54


HH

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

HH

H

HH

H

HH

H

H

H

HH

H

H

H

H

H

55


56


57

Illusions perceptives

• L'illusion perceptive : nos sens nous font voir la réalité autrement qu'elle n'est.

• C'est au niveau de l'interprétation du stimulus sensoriel qu'il y a une inadéquation entre l'objet réel et la perception qu'on en a.

58

Illusions perceptives

• Écart (déformation, décalage) systématique entre la réalité physique et la perception que l’on a.

• Fausses perceptions

• Les illusions sont des distorsions qui éloignent du réel.

59

Illusions

60

Illusions

61

Illusions

62

Illusions

63

Notion d ’objet

Un objet est une entité dans un espace tri-dimensionnel. Il a généralement une fonction précise et peut être désigné par une étiquette verbale.

64

Pour être identifié rapidement quelle que soit son orientation, sa taille ou sa localisation spatiale, l’objet doit activer une représentation codée de façon à présenter une invariance de ces propriétés physiques.

65

Notion de prototype

• Représentation abstraite de l’objet

• Exemplaire qui illustre le mieux la catégorie

• Propriétés structurales propre à l ’objet

• Généralisation possible

66

67

Modèle de reconnaissance par les composantes

• Ce modèle porte sur la reconnaissance des classes d’objets et non sur des objets individuels (exemplaire d ’une classe)

• Le prototype d ’un objet est représenté comme un arrangements de structures volumétriques : Les Géons.

68

Biederman (1987)

• Géons : – Entités volumétriques communes à tous

les objets– Quatre formes principales (cônes,

cylindre, bloc, coin)– Variations métriques

69

Exemples

70

Postulats fondamentaux

• Décomposition des objets en éléments de base.

• Ces éléments de base sont des géons

• Modèle de traitements

71

Étapes du modèle

Segmentation du champ visuel

Reconnaissance des géons

Appariement

72

73

Données expérimentales

• Hypothèse :– Ce sont les caractéristiques volumétriques qui

sont importantes et non les caractéristiques de surface.

Tâche d ’identification d ’objet

74

Données expérimentales

• Hypothèse :– Rôle des indices structuraux

dans le reconnaissance d ’objets.

Présentation d ’objet partiellement dégradé :

- Milieu des contours

- Jonction des contours

75

Conclusion

• Extraction d’éléments simples

• Indices structuraux

• Caractéristiques volumétriques

76

77

Modèle de Morton (1969)• Modèle de reconnaissance des mots

• Chaque concept est stocké dans une unité abstraite : le logogène

Pour chaque mot connu il y a un logogène

• Les logogènes reçoivent et accumulent l’activation issue des différentes entrées sensorielles.

78

Morton (1969)Logogène

Chaise

Chaise

Modèle de Morton (1969)

79

Notion de seuil

• Chaque logogène à un seuil de réponse

• Première réponse : la familiarité

• Propagation de l’activation si dépassement du seuil

• Seuil dynamique

80

Seuil préétabli audépart Identification Seuil redéfini

Fonctionnement du seuil de reconnaissance attribué à chacune des unités de représentation.

81

Validation expérimentale

Outil de prédilection pour sonder les représentations mnésiques :

Paradigme d’amorçage par

répétition

82

Paradigme d’amorçage par répétition

Phase test

Phase d’amorçage

D

E

L

A

I

Image connue amorcée

Image connue non amorcée

Image inconnue non amorcée

Présentation d ’une liste d ’items

83

Test de la notion de seuil

Si le seuil de reconnaissance diminue après chaque reconnaissance

Le temps d’identification d’un mot devrait être moins important lorsque le mot à été traité en première phase que lorsqu’il ne l’a pas été

84

Test de l’existence d’un logogène commun

Clarke & Morton (1983)

CHEVAL

Phase d ’apprentissage

Phase test

CHEVAL

CHEVAL

Tâche de reconnaissance

85

Clarke & Morton (1983)

Pourcentage de bonnes reconnaissance en fonction de la modalité de présentation en première phase

Item vu Item entendu

Modalité de présentation de l'item en première phase

Po

urc

en

tag

e d

e b

on

ne

s

rec

on

na

iss

an

ce

s

86

Modification du modèlePatterson & Morton (1980)

• Subdivision du système des logogènes en trois systèmes distincts :

- Un système de logogènes d ’entrée visuelle

- Un système de logogènes d ’entrée auditive

- Un système de logogènes de sortie

87

Modification du modèlePatterson & Morton (1980)

ChaiseChaise

Logogène auditif

Logogène visuel

88

Wagner, Gabrieli & Verfaellie (1997)

Tâche d ’identification perceptiveCHEVAL

Phase d ’amorçage Phase test

CHEVALCHEVAL

89

Wagner, Gabrieli & Verfaellie (1997)

Moyenne des temps d'identification en fonction de la modalité de présentation des items amorces

Item vu Item imagé Item entendu

Modalité de présentation des items amorces

Mo

yen

ne

de

s t

em

ps

d

'ide

nti

fic

ati

on

90

Berry, Banburry & Henry (1997)

Tâche de complétion de mots

CHEVAL


CHEVAL

CH _ _ _ _

91

Berry, Banburry & Henry (1997)

Pourcentage de complétion en fonction de la modalité de présentation

0%

20%

40%

60%

80%

Item vu Item imagé Item entendu

Modalité de présentation

Po

urc

en

tag

e d

e

co

mp

léti

on

92

Modification du modèleWarren & Morton (1982)

• Logogène : Domaine verbale

• Pictogène : Domaine imagé

• Système de logogène auditif

• Système de sortie

Systèmes d ’entrée

93

Modification du modèleWarren & Morton (1982)

ChaiseChaise

Logogène auditif

Logogène Pictogène

94

Récapitulatif

Morton (1969)– Notion de seuil d’identification– Il existe un logogène pour chaque concept

connu

Expérience de Clarke & Morton (1983)

95

Récapitulatif

Patterson & Morton (1980)– Logogène visuel (mot, image)– logogène auditif

Expérience de Gabrieli & Verfaellie (1997)

96

Récapitulatif

Warren & Morton (1982)– Logogène verbal (mot)– logogène auditif– Pictogène (image)

Expérience de Warren & Morton (1982)

97

Warren & Morton (1982)


ChevalIdentification

tachitoscopique

Image identique à la cible

Image similaire à la cible

98

Warren & Morton (1982)

Moyenne des latences d'identification en fonction de la nature de l'amorce

Image identique Image similaire mot non amorcé

Nature de l'amorce

Mo

yen

ne

de

s la

ten

ces

d'id

en

tifi

cati

on

(m

s)

99

Conclusion

• Quelle explication peut- on donner à ces résultats ?

– Modèle hybride : stockage des traitements appliqués

Solution en contradiction avec leurs suppositions de base.

100

La reconnaissance des visages

(Bruce & Young, 1986)

• Modèle inspiré de Morton (1969) : notion de seuil, activation diffuse...

• Modèle structural et très hiérarchisé

• Toutes activités d’identification est liée à l ’activation d ’unités de représentations abstraites.

101

Description spécifique à larencontre

Descriptions indépendantes del’expression

Unités de Reconnaissance des visages

Nœuds d’Identité Spécifique

Génération du nom

Analyse de l’expression

Lecture labiale

Analyse visuelle dirigée

Systèmecognitif

EncodageStructural

102

Hiérarchie

• Ellis (1986)– Le temps d ’accès aux informations

sémantiques est plus long que celui de sentiment de familiarité (URV).

• Young, Ellis & Flude (1988)– La récupération du nom est moins rapide que

celles des informations sémantiques

• Situation écologique– Manque du nom

103

Unités de reconnaissance spécifique aux visages

Ellis, Young, Flude & Hay (1987) utilisent le paradigme d ’amorçage par répétition afin de déterminer l’existence ou non d ’unités spécifiques

Remarque : L’effet d ’amorçage par répétition est expliqué en terme de baisse de seuil au sein des URV

104

Ellis, Young, Flude & Hay (1987, expérience 1)


RenoAmorcé par un visage

Amorcé par un nom

Ou

Tâche d’identification

Décision de familiarité

105

Ellis, Young, Flude & Hay (1987)

Moyenne des latences sur une décision de familiarité en fonction de la nature de l'amorce

Amorcé par un visage Amorcé par un nom Non amorcé

Nature de l'amorce

Mo

yen

ne

de

s la

ten

ces

106

Unités de reconnaissance des visages ou des

personnes ?

• Ellis, Young, Flude & Hay (1987) – Phase amorce : Visages ou silhouette de

personnalité• Tâche d ’identification

– Phase test : Présentation de visages• Tâche de décision de familiarité.

107

Ellis, Young, Flude & Hay (1987, expérience 2)Moyenne des latences sur une décision de familiarité

en fonction de la nature de l'amorce

Amorcé par un visage Amorcé par unesilhouette

Non amorcé

Nature de l'amorce

Mo

yen

ne

de

s la

ten

ces

108

Bruce & Valentine (1985)


Reno

Tâche d ’identification


109


Moyenne des latences sur une tâche de décision de familiarité en fonction de la nature de l'amorce

Amorcé par unvisage identique

Amorcé par unvisage similaire

Amorcé par unnom

Non amorcé

Nature de l'amorce

Mo

yen

ne

de

s la

ten

ces

110


• Résultats incompatible avec le modèle tel qu’il est défini.– Même solution que celle énoncée par

Warren & Morton (1982)• Amorçage généralisateur

• Amorçage spécifique

111

Conclusion

• Effet « image identique vs similaire » inexplicable par le modèle de Bruce & Young (1986).

• Problème dû à la hiérarchisation :Faut-il faire l’inventaire de tous les films de Bruce Willis avant de pouvoir le nommer ?

112

Amorçage sémantiqueExemple de consigne : Vous allez voir apparaître successivement deux items. Aucune réponse vous est demandée sur le premier. Dès que le second item apparaîtra à l'écran, vous devez le plus rapidement possible dire s'il vous paraît familier. Même si aucune réponse n'est demandée sur le premier item, faites attention à lui car il peut avoir un lien avec le second.

Amorce Reliée Sémantiquement

Amorce Non Reliée sémantiquement

Amorce Neutre

ChatAmorce(250 ms)

Cible(2,5 s)

ChatChou

XXXChat

Chien

S.O.A.court

S.O.A.court

S.O.A.court

113

Amorçage sémantique

L’identification se verra facilitée par la présentation, au préalable, d’un item qui lui sera sémantiquement relié.

La présentation du visage de "Stan Laurel" facilitera l'identification subséquente du visage d' "Oliver Hardy".

114

• Présentation de deux items successivement

• Effet à court terme• Effet intra et inter

modal

• Présentation d ’une liste d’item amorce puis items cibles

• Effet à long terme• Effet intra modal

Amorçage sémantique

Amorçage par

répétition

115

Explication au sein du modèle

• Existence de liens bidirectionnels entre les URV et les NIS

• Notion de pré- activation (automatique et donc inconsciente)

116


XXXXX

Amorce reliée sémantiquement

Amorce non reliée

Amorce neutre

117


Moyenne des temps de réponses sur une décision de familiarité en fonction de la nature de

l'amorce

Amorce reliéesémantiquement

Amorce non reliée Amorce neutre

Nature de l'amorce

Mo

yen

ne

ds

tem

ps

de

la

ten

ces

118

Young, Flude Hellawell & Ellis (1994)

Amorce non reliée

Amorce reliée catégoriellement

Amorce reliée de manière associative

119

Young, Flude Hellawell & Ellis (1994)

Moyenne des temps de réponses sur une décision de familiarité en fonction de la nature de l'amorce

Amorce reliéeassociativement

Amorce reliéecatégoriellement

Amorce non reliée Amorce neutre

nature de l'amorce

Mo

ye

nn

e d

es

te

mp

s

de

la

ten

ce

s

120

Conclusion

L’effet d’amorçage sémantique semble dû à la fréquence co-occurrente plus qu’à l’existence d’un lien sémantique unissant les deux visages.

121

Question Moyenne des temps de latences en fonction de la nature

de l'amorce

Amorce reliée Amorce non reliée Non amorcé

Nature de l'amorce

Moy

enne

des

tem

ps d

e la

tenc

es

122

Modèle de Burton, Bruce & Johnston (1990)

• Implémentation du modèle de Bruce & Young (1986)

• Modèles connexionnistes (Modèle I.A.C. : Interactive Activation and Competition Network

Architecture simple, utilisant des modes de représentation de type local (unités individuelles ayant des référents particuliers)

123

Chirac

MarceauChirac

Marceau

ChiracMarceau

Nom : Marceau

Nez1

Nez 2

Œil 1

Œil 2

Bouche 1

Bouche 2

Charles

Charles

Nom : Chirac

Nom : Diana

Nom : Charles

Famille royale

Politicien

Artiste

Anglais

UCV

URV URN

NIS

Charles

DianaDiana

Diana

Légende des abréviations- UCV : Unités de Composantes des

Visages- URV : Unités de Reconnaissance des

Visages- URN : Unités de Reconnaissance des

Noms- NIS : Nœuds d’Identité Spécifique- UIS : Unités d’Informations Sémantiques

124

Re-définition des termes

• La familiarité se situe au niveau des NIS– Accessible via toutes les unités de

reconnaissance

• Amorçage par répétition : Renforcement du poids des connexions entre URV et NIS

125

Ellis, Young, Flude & Hay (1987, expérience 1)


RenoAmorcé par un visage

Amorcé par un nom

Ou

Tâche d’identification


126

Ellis, Young, Flude & Hay (1987)

Moyenne des latences sur une décision de familiarité en fonction de la nature de l'amorce

Amorcé par un visage Amorcé par un nom Non amorcé

Nature de l'amorce

Mo

yen

ne

de

s la

ten

ces

127



Reno

Tâche d ’identification


128


Moyenne des latences sur une tâche de décision de familiarité en fonction de la nature de l'amorce

Amorcé par unvisage identique

Amorcé par unvisage similaire

Amorcé par unnom

Non amorcé

Nature de l'amorce

Mo

yen

ne

de

s la

ten

ces

129

Burton (1991 ; 1994)

Unités de composantes des visages

130

Amorçage par répétition

• Renforcement des liens entre :– URV et NIS– UCV et URV

131

Conclusion

• Explication :– Amorçage par répétition intra modal– Effet d ’amorçage par répétition plus important

lorsque « même image » par rapport à « image similaire »

• Problème :– Effet de contexte

132

Quel avenir ?

• Modèle épisodique – Existence de traces mnésiques comportant

toutes les informations encodées.

• Modèle hybride – Représentations abstraites– Stockage des traitements perceptifs

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1 La Perception « Porte dentrée de la cognition »