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Variations Stratégiques et Vieillissement
Patrick LEMAIRE
Master 1 – EAV Cours 2 – Généralités sur les Stratégies
Age-related changes incognitive performance
AGE
PE
RF
OR
MA
NC
E
Negative
Zero
Positive
What are the underlying mechanisms?
- Quantitative Factors (Proc. Speed, WM, Inhibit°)
- Qualitative Factors (e.g., Cognitive Strategies)
STRATEGIC VARIATIONS AND COGNITIVE AGING
No Strat. Variations-------------------------------
MemoryGlynn et al.,83; Rankin et al.,84; Rice & Meyer, 85; Wodd & Pratt, 87; Parkinson et al., 82; Hertzog & Dunlosky, 98
LanguageCohen & Faulkner, 83; Stine, 96
Problem solv. Reason., and Decision Making
Salthouse & Prill, 87; Salthouse, 87; Salthouse et al., 90;
Lemaire & Arnaud, 2008
Strategic Variations ------------------------------
MemoryCimbalo & Brink, 82; Thomas, 85; Sanders et al., 80; Verhaeghen & Marcoen, 94
LanguageAdams et al., 90; Reder et al., 86
Problem solv. Reason., and Decision Making
Charness, 81, 82; Salthouse et al., 88; Lemaire et al., 2004; Mata et al., 2007
STRATEGIC VARIATIONS AND COGNITIVE AGING:
Limits of previous works
No appropriate conceptual framework
----------------------------
What are the right questions?
No appropriate methodological
approach
-----------------------------
How to best investigate strategic variations?
Cognitive Strategy : Definition
• « Procedure or set of procedures to accomplish a high-level goal » (Lemaire & Reder, Mem&Cog, 1999, p. 365)
• « Set of methods to accomplish a cognitive task » (Newell & Simon, GPS-book,1972, p. 127)
Deux stratégies identiques
Cas 1: Deux stratégies non différentes: Même nombre et même type de processus
Cas 2: : Deux stratégies non différentes: Nombre identique de processus
Processus a Processus b Processus cStratégie 2
Processus a Processus b Processus cStratégie 1
Processus a Processus b Processus c Processus dStratégie 1
Processus a Processus b Processus c Processus dStratégie 2
Stratégies différentes
Cas 2b: Nombre de processus différent, trois processus identiques
Stratégie 2
Stratégie 1
Cas 2a: Nombre et (tous les) tppe(s) de processus différents
Processus a Processus b Processus c
Processus d Processus e Processus f Processus g
Stratégie 2
Stratégie 1 Processus a Processus b Processus c
Processus a Processus b Processus c Processus d
Stratégie: Suite de processus
Cas 3a: Nombre de processus identique, un processus différent
Processus a Processus b Processus cStratégie 1
Processus a Processus b Processus dStratégie 2
Stratégie: Suite de processus
Processus a Processus d Processus eStratégie 2
Processus a Processus b Processus cStratégie 1
Cas 3b: Nombre de processus identique, deux processus différents
Cas 3c: Nombre de processus identique, trois processus différents
Processus d Processus e Processus fStratégie 2
Processus a Processus b Processus cStratégie 1
Variantes d’une même stratégie
Processus a Processus b Processus cVariante 1
Cas 1: Une stratégie à 4 processus
Cas 2: Une stratégie à 5 processus
Processus d
Processus a Processus c Processus bVariante 2 Processus d
Processus a Processus b Processus cVariante 1 Processus d Processus e
Processus a Processus b Processus dVariante 2 Processus c Processus e
Processus a Processus c Processus bVariante 3 Processus d Processus e
Comment identifier les stratégies?
• Méthodes Directes
• Méthodes Indirectes
Stratégies: Exemple 1Tâche de résolution de problèmes
4+7=?
• Stratégie 1: 4+1+1+1+1+1+1+1 (Strat Min)
• Stratégie 2: 7+1+1+1+1 (Strat Max)
• Stratégie 3: 7+2+2 (Strat Decomp op1)
Etc etc….
Stratégies de calcul mental simple (4+7)
Encoder les Opérandes (m,n)
Réponse
Initialiser compteur interne avec
le plus grand opérande
Minimum
Ajouter le plus petit opérandepar pas de 1
m<n?
Encoder les Opérandes (m,n)
Réponse
Initialiser compteur interne avec
le plus petit opérande
Maximum
Ajouter le plus grand opérande
par pas de 1
m<n?
Encoder les Opérandes (m,n)
Réponse
Initialiser compteur interne avec
l’opérande non décomposé
Décomposition
Ajouter l’opérande décomposé
Décomposition d’undes deux opérandes
Encoder les Opérandes (m,n)
Réponse
Activation de la Somme en Mémoire à
Long Terme
Récupération
Stratégies de calcul mental: Performances
STRATEGIES SESSION 1 SESSION 2
Counting fingers 6.1 4.5
Verbal Counting 4.2 3.3
Retrieval 2.6 2.0
Geary et al. (1991). Etude longitudinale de la résolution d’additions simples
Strategies Session 1 Session 2 Session 3
Retrieval 3.9 2.8 2.9
Repeated Additions 18.8 14.7 11.8
« I don’t know ». -- -- --
Lemaire & Siegler (1995). Etude longitudinale de la résolution de multiplications simples
Méthodes d’identification des stratégies
Approches Directes
Approches Indirectes
Approches Directes: Principe
Collecter autant d’indicateurs comportementaux externes que possibles
(protocoles verbaux, enregistrements vidéo, observations directes)
Approches Directes : l’exemple de l’arithmétique
16 - 7 12 - 9 / 4 - 3
Arnaud & Lemaire, 2008 (Cortex)
Comptage sur les doigts Récupération Directe
Two-digit addition problem solving: Use of 9 strategies
StrategiesExample (12+46)
1 - Rounding the first operand down (10 + 46) + 2
2 - Rounding the second operand down (12 + 40) + 6
3 - Rounding both operands down (10 + 40) + (2 + 6)
4 - Columnar retrieval (2 + 6) + (10 + 40)
5 - Rounding the first operand up (20 + 46) - 8
6 - Rounding the second operand up (12 + 50) - 4
7 - Rounding both operands up (20 + 50) - 8 - 4
8 - Borrowing units 18 + 40
9 - Retrieving 58
Lemaire & Arnaud, 2008 (AJP)
Approches Indirectes: Principe
Inférer les stratégies utilisées à partir des variations de performances en fonction de
certains paramètres comme les caractéristiques des stimuli
Approche indirecte: l’example de l’arithmétique
8 x 5 < 41 8 x 5 < 47
Stratégies de vérification: Performances
1300
1500
1700
1900
2100
8x5<41 8x5<47
Ver
ifica
tion
times
(in
ms)
Duverne & Lemaire, 2004
Exhaustive verification Approximate verification
Stratégies: Exemple 2 Tâche de vérification de problèmes
Stratégie 1 – Stratégie de Vérification Exhaustive - 8x4=31
Encodage Récupération Comparaison Décision Réponse
Stratégie 1 – Stratégie de Jugement de Plausibilté - 8x4=39
EncodageRécupération
Rapide PartielleRejet immédiat Réponse
Questions?
• Quels sont les arguments nécessaires et suffisants pour faire la distinction entre deux stratégies?
• Combien faut-il distinguer de stratégies dans une tâche cognitive?
• Les stratégies sont-elles spécifiques à une tâche ou communes à plusieurs tâches?
• Distinction entre stratégies-processus-mécanisme?
• Etc etc…
Distinctions entre stratégies: Arguments empiriques
• Arguments expérimentaux: interaction entre Facteur x Stratégie
• Arguments développementaux: interaction entre Age x Stratégie
• Arguments différentiels: interaction entre Individus x Stratégie
• Arguments neuro-imagerie: interaction entre Zones Cérébrales x Stratégies
Arguments Expérimentaux: l’exemple du raisonnement verbal
Le carré est au dessus du triangle
VFReichle et al. (2000)
Raisonnement Verbal: Interaction Enoncé x Stratégie
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
Vraie Affirmative FausseAffirmative
Vraie Négative FausseNégative
Tem
ps d
e r
ép
on
se (
en m
s) Stratégie Verbale
Stratégie Visuelle
Reichle et al. (2000)
• Population: Adultes forts vs. moyens en verbal vs. visuel
• Stimuli: paires de mots (1er mot en langue étrangère, 2nd mot en Anglais)
• Conditions: – Contrôle: sans consigne particulière
– Stratégie visuelle: former une image interactive incluant les deux mots
– Stratégie verbale: former une phrase avec les deux mots
Arguments Différentiels: l’exemple de la mémoire épisodique
Delaney (1978)
Mémoire: InteractionAge x Différence
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Moyen Fort
Niveau Langagier
Po
urc
enta
ge
s m
oyen
s d
e m
ots
co
rrecte
me
nt
rapp
elé
s Stratégie Visuelle
Stratégie Verbale
Delaney (1978)
Arguments de la neuro-imagerie:L’exemple du raisonnement verbal
0
5
10
15
20
25
30
Aires du langage Aires visuo-spatiales
No
mb
res
mo
ye
ns
de
vo
xe
ls a
cti
vé
s
Stratégie Verbale
Stratégie Visuelle
Reichle et al. (2000)
Arguments computationnels
• Principe d’économie explicative
• Principe de puissance explicative
Vieillissement et Stratégies
• Existe-t-il des variations stratégiques au cours du vieillissement? Si oui, lesquelles?
• Ces variations sont-elles déterminantes des différences jeunes-âgés?
• Quels sont les facteurs affectant ces variations stratégiques?
• Quels sont les mécanismes à la base des variations stratégiques?
Aspects of Strategic Changes
Changes
SelectionExecution
Lemaire & Siegler, 95, JEP:Gen.
Repertoire Distribution
Dimensions (Variations) Stratégiques
• Répertoire: Liste des stratégies disponibles pour une tâche donnée
• Distribution: Fréquence d’utilisation des stratégies disponibles
• Exécution: Performances (Vitesse, précision) obtenue avec chaque stratégie
• Sélection: Choix stratégique (sur chaque type de problème, dans chaque type de situation).
Conclusions• Strategy perspective offers a great window to understand
cognitive aging. It is not incompatible with more quantitative approaches of cognitive aging.
• It helps to better describe and explain (in mechanistic terms) age-related differences and similarities
• It helps to address both big, general questions and very specific issues.
• It enables to know how people of different ages think and how (some) older adults can compensate to moderate aging effects on cognition.