Cours 3 : Mémoire sensorielle et traitement ascendant Flashcards
[Fonctionnement de l’œil]
L’œil est une structure ____ en mouvement ____ . Quand l’œil passe d’un point à l’autre dans le champ visuel disponible (____ – 50 à 100ms), il est interrompu par des ____ (pauses) d’environ 200ms.
Pendant la saccade, l’œil accède à l’information externe seulement pendant la ____ , c’est ce qui fait en sorte qu’une scène visuelle ____ est en fait un ensemble d’images ____ , ce qui donne l’impression de ____ et de ____.
[Fonctionnement de l’œil]
L’œil est une structure dynamique en mouvement constant . Quand l’œil passe d’un point à l’autre dans le champ visuel disponible (saccades – 50 à 100ms), il est interrompu par des fixations (pauses) d’environ 200ms.
Pendant la saccade, l’œil accède à l’information externe seulement pendant la fixation , c’est ce qui fait en sorte qu’une scène visuelle distincte est en fait un ensemble d’images statiques , ce qui donne l’impression de dynamisme et de continuité.
C’est quoi le phénomène de persistance visuelle ?
Dans quel type de mémoire il est possible d’observer ce phénomène ?
C’est la persistance apparente d’un stimulus qui continue après sa durée physique. En gros, le système visuel maintien l’image même quand elle n’est pas là, c’est ce qui donne l’illusion de continuité
Phénomène observé dans la mémoire sensorielle.
Quelles sont les caractéristiques de la mémoire sensorielle ?
C’est une mémoire très courte qui enregistre l’information visuelle ou auditive de manière temporaire par le phénomène de persistance visuelle.
Études de Sperling (1960) : Étude sur la mémoire sensorielle visuelle
Cette étude a été fait dans le but d’évaluer les caractéristiques de la mémoire sensorielle visuelle (prémisse : les participants voient plus ce qu’ils rapportent). On présente un ensemble de lettres/chiffres avec un tachistoscope à des participants qui sont hautement entraînés. Le nombre de lettres ou chiffres dans la grille varie.
Il y a 4 phases à cette étude :
1. Rapport complet
2. Rapport partiel SANS délai
3. Rapport partiel AVEC délai
4. Rapport partiel catégoriel
RAPPORT COMPLET
Initialement, Sperling pensait que ce qui est rapporté à la fin d’un rapport complet par le participant était la capacité de la mémoire sensorielle.
[Méthode]
Fixer la croix => Grille (4X3) apparaît pendant 50 ms => Rapporter le plus de lettres possibles au bon emplacement
Pour qu’une réponse soit correct, il faut que l’identité (lettre) ET la position soit la bonne.
- Quel est le résultat du rapport complet ?
- Qu’est-ce qu’on peut en conclure ?
- Avec ce qui a été obtenu avec le rapport complet, pourquoi ils ont décidé de faire le rapport partiel à la prochaine phase de l’étude ?
Résultat
Il est possible d’observer une limitation dans la tâche : dès qu’on présente plus de 4 lettres, le participant en rapporte toujours environ 4.
Conclusion
Cependant, des participants rapportent avoir vu les items, mais que leur perception s’est estompé rapidement pendant qu’ils les rapportaient. Donc le nombre de lettres rapportées au rapport complet (qui est constante pour chaque participant) ne représenteraient pas la mémoire sensorielle, mais plutôt la capacité de la mémoire à court terme.
Pour tester cette hypothèse, on utilise la métaphore de l’examen : Il est possible d’estimer ce qui a été retenu en mémoire sensorielle en échantillonnant la connaissance en parties à condition que je sache d’avance sur quoi je vais être testé. C’est sur cette métaphore que se base le rapport partiel sans délai (les participants ne savent pas à l’avance la ligne qui sera demandée).
Études de Sperling (1960) : Étude sur la mémoire sensorielle visuelle
Cette étude a été fait dans le but d’évaluer les caractéristiques de la mémoire sensorielle visuelle (prémisse : les participants voient plus ce qu’ils rapportent). On présente un ensemble de lettres/chiffres avec un tachistoscope à des participants qui sont hautement entraînés. Le nombre de lettres ou chiffres dans la grille varie.
Il y a 4 phases à cette étude :
1. Rapport complet
2. Rapport partiel SANS délai
3. Rapport partiel AVEC délai
4. Rapport partiel catégoriel
RAPPORT PARTIEL SANS DÉLAI
Dans cette phase de l’expérience, on se demande si les participants peuvent enregistrer plus d’informations qu’ils peuvent en rapporter dans le rapport complet. Une tonalité est présentée immédiatement après la présentation de la grille d’items. .
[Méthode]
Fixer la croix => Grille apparaît pendant 50 ms => Indice auditif (grave, moyen ou aigu) => Rapporter le plus de lettres possibles de la ligne demandée au bon emplacement
Tonalité grave : on rapporte la ligne du bas Tonalité moyenne : on rapporte la ligne du milieu Tonalité aigue : on rapporte la ligne du haut
1) Comment le contenu de la mémoire sensorielle visuelle est mesuré ?
2) Pourquoi une tonalité a été prensentée après la grille ?
3) Quel est le résultat du rapport complet ?
4) Qu’est-ce qu’on peut en conclure ?
5) Pourquoi ils ont fait un rapport partiel avec délai dans la prochaine phase de l’étude ?
1) Contenu de la mémoire sensorielle visuelle = Nombre d’items rapportés => Nombre d’alternatives
Exemple: Si le participant rapporte 2 lettres de la bonne ligne (il y en a 3), le contenu de la mémoire sensorielle sera de 6 (2 * 3).
2) Pour que l’attention du participant ne soit plus dirigée sur toutes les lettres (qui n’étaient plus présentes), pour qu’il puisse échantillonner ce qu’il a vu (donc plus représentatif de la mémoire sensorielle.
3) Résultats : Ce qui est en bleu est l’estimation du contenu de la mémoire sensorielle. On voit qu’elle se rapproche de la ligne de perfection.
4) Conclusion : Considérant l’erreur expérimentale et les variations inter-sujets, les résultats montrent que toute l’information présentée brièvement est initialement enregistrée en mémoire sensorielle. Donc, la mémoire sensorielle visuelle a une capacité élevée pour l’emmagasinage d’information.
5) Pour trouver la durée de la mémoire sensorielle.
Études de Sperling (1960) : Étude sur la mémoire sensorielle visuelle
Cette étude a été fait dans le but d’évaluer les caractéristiques de la mémoire sensorielle visuelle (prémisse : les participants voient plus ce qu’ils rapportent). On présente un ensemble de lettres/chiffres avec un tachistoscope à des participants qui sont hautement entraînés. Le nombre de lettres ou chiffres dans la grille varie.
Il y a 4 phases à cette étude :
1. Rapport complet
2. Rapport partiel SANS délai
3. Rapport partiel AVEC délai
4. Rapport partiel catégoriel
RAPPORT PARTIEL AVEC DÉLAI
Maintenant on sait que la capacité de la mémoire sensorielle visuelle est élevée, mais on ne connaît toujours pas sa durée. Pour la trouver :
[Méthode]
Fixer la croix => Grille apparaît pendant 50 ms => DÉLAI => Indice auditif => Rapporter le plus de lettres possibles de la ligne demandée au bon emplacement
- Comment va-t-on estimer la durée de la mémoire sensorielle visuelle ?
- Quel est le résultat de cette phase de l’étude ?
- On regarde le délai après lequel la performance devient égale à la capacité de la mémoire à court-terme (4), car à partir de ce moment, on considère que la capacité de la mémoire iconique est épuisé, c’est ce qui permet de déterminer sa durée.
Résultats :
* Plus on attend avant de donner le signal, plus la performance est réduite.
* Durée de la mémoire sensorielle : moins d’une seconde
Études de Sperling (1960) : Étude sur la mémoire sensorielle visuelle
Cette étude a été fait dans le but d’évaluer les caractéristiques de la mémoire sensorielle visuelle (prémisse : les participants voient plus ce qu’ils rapportent). On présente un ensemble de lettres/chiffres avec un tachistoscope à des participants qui sont hautement entraînés. Le nombre de lettres ou chiffres dans la grille varie.
Il y a 4 phases à cette étude :
1. Rapport complet
2. Rapport partiel SANS délai
3. Rapport partiel AVEC délai
4. Rapport partiel catégoriel
RAPPORT PARTIEL CATÉGORIEL
Maintenant, nous voulons savoir si les représentations mentales sont interprétées en mémoire sensorielle visuelle. Pour ce faire, on présente une grille composée de lettres et de chiffres et, selon la tonalité, le participant doit rapporter le plus d’items de la bonne catégorie (« alternatives » = catégorie).
- Comment on fait pour savoir si les représentations mentales sont interprétées en mémoire sensorielle visuelle avec cette tâche ?
[Méthode]
Fixer la croix => Grille apparaît pendant 50 ms => Indice auditif => Rapporter le plus d’items possible de la catégorie demandée au bon emplacement
- Tonalité haute : Chiffres
- Tonalité basse : Lettres
- Quel est le résultat de cette phase ?
- Si le nombre d’items rapporté est égal qu’au rapport complet, ça veut dire que les représentations ne sont pas interprétées en mémoire sensorielle visuelle, car sinon il y aurait eu une amélioration de la performance par rapport au rapport complet (comme dans la tâche de rapport partiel avec/sans délai). Par conséquent, si ce n’est pas interprété en mémoire sensorielle visuelle, alors les catégories sont interprétées plus loin.
Résultats
* Rapport partiel catégoriel = Rapport complet
* On conclut donc que les représentations mentales dans la mémoire sensorielle ne sont pas interprétées
Études de Sperling (1960) : Étude sur la mémoire sensorielle visuelle
Cette étude a été fait dans le but d’évaluer les caractéristiques de la mémoire sensorielle visuelle (prémisse : les participants voient plus ce qu’ils rapportent). On présente un ensemble de lettres/chiffres avec un tachistoscope à des participants qui sont hautement entraînés. Le nombre de lettres ou chiffres dans la grille varie.
Il y a 4 phases à cette étude :
-
Rapport complet
Initialement, Sperling pensait que ce qui est rapporté à la fin d’un rapport complet par le participant était la capacité de la mémoire sensorielle. -
Rapport partiel SANS délai
Dans cette phase de l’expérience, on se demande si les participants peuvent enregistrer plus d’informations qu’ils peuvent en rapporter dans le rapport complet. -
Rapport partiel AVEC délai
Maintenant on connaît la capacité de la mémoire sensorielle visuelle, mais on ne connaît toujours pas sa durée. -
Rapport partiel catégoriel
Maintenant, nous voulons savoir si les représentations mentales sont interprétées en mémoire sensorielle visuelle.
Qu’est-ce qu’on peut conclure sur la mémoire sensorielle visuelle ?
La mémoire sensorielle visuelle est un phénomène empirique robuste :
- Elle a une capacité presque parfaite
- Elle est de courte durée (<1s)
- Les représentations ne sont pas interprétées
Comment reconnaît-on les objets malgré toute la variabilité dans notre environnement ? Il est possible de constater que malgré la variabilité (orientation, taille, couleur, obstruction, floue, etc.), on est toujours capable de reconnaître la lettre F. Comment le système cognitif détermine les propriétés pertinentes du patron parmi toutes les propriétés impertinentes ?
Pour répondre à ces questions, nous utilisons le traitement ascendant pour formuler certaines théories.
Voici l’évolutions des hypothèses pour répondre à cette question :
1. Hypothèse originale : Théorie d’appariement au gabarit
2. Hypothèse 2 : Le pandémonium (Selfridge, 1959)
3. Hypothèse 3 : Théorie de reconnaissance par composantes (Biederman, 1987)
Théorie d’appariement au gabarit
* Quelle est la prémisse de cette hypothèse ?
* Quelles sont les problèmes de cette hypothèse ?
[Fonctionnement]
Pour chaque forme/objet possible, il devrait y avoir une représentation équivalente qui est le gabarit (ce à quoi on compare l’entrée) dans notre système cognitif. Pour reconnaître un stimulus donné, il faut apparier le stimulus avec un gabarit interne en mémoire et celui est le plus semblable va déterminer l’identité de la forme.
[Problèmes]
1. Parcimonie : Il y a un gabarit par lettre/objet distinct
2. Aucun soutien neurologique
3. Flexibilité : On a besoin d’une correspondance parfaite pour reconnaître l’objet (taille, emplacement, orientation, forme), donc on a besoin d’un nombre énorme de gabarits.
Comment reconnaît-on les objets malgré toute la variabilité dans notre environnement ? Il est possible de constater que malgré la variabilité (orientation, taille, couleur, obstruction, floue, etc.), on est toujours capable de reconnaître la lettre F. Comment le système cognitif détermine les propriétés pertinentes du patron parmi toutes les propriétés impertinentes ?
Pour répondre à ces questions, nous utilisons le traitement ascendant pour formuler certaines théories.
Voici l’évolutions des hypothèses pour répondre à cette question :
1. Hypothèse originale : Théorie d’appariement au gabarit
2. Hypothèse 2 : Le pandémonium (Selfridge, 1959)
3. Hypothèse 3 : Théorie de reconnaissance par composantes (Biederman, 1987)
Théorie d’appariement au gabarit
* Il y a eu une tentative pour sauver cette théorie. Quelle est cette tentative et pourquoi elle n’aide pas à régler le problème ?
En plus des gabarits, on aurait aussi des modules qui vont faire des ajustements à l’entrée. Cette tentative de sauver la théorie n’aide pas à régler ce problème, car on a juste reculé la compréhension dans le système, car on ne sait pas comment ce module d’ajustement fonctionne.
Comment reconnaît-on les objets malgré toute la variabilité dans notre environnement ? Il est possible de constater que malgré la variabilité (orientation, taille, couleur, obstruction, floue, etc.), on est toujours capable de reconnaître la lettre F. Comment le système cognitif détermine les propriétés pertinentes du patron parmi toutes les propriétés impertinentes ?
Pour répondre à ces questions, nous utilisons le traitement ascendant pour formuler certaines théories.
Voici l’évolutions des hypothèses pour répondre à cette question :
1. Hypothèse originale : Théorie d’appariement au gabarit
2. Hypothèse 2 : Le pandémonium (Selfridge, 1959)
3. Hypothèse 3 : Théorie de reconnaissance par composantes (Biederman, 1987)
Le pandémonium
C’est un modèle de reconnaissance basé sur les données (traitement ascendant) ET basé seulement sur l’analyse de caractéristiques (objets reconnus après l’analyse de leurs composantes). C’est un modèle de traitement de l’information, donc :
- Étapes de traitement
- Chaque étape prend un temps déterminé
- Transformations à chaque étape
- Opération sérielle
Comment l’hypothèse du pandémonium fonctionne ? (entrée = lettre «R»)
Il y a 4 types d’unités de reconnaissance (détecteurs de caractéristiques) :
-
Démons d’image : Enregistrent l’image initiale du signal externe
=> Récepteurs rétiniens, ensuite mémoire sensorielle enregistre le signal
=> Les démons d’image reçoivent l’entrée visuelle « R » -
Démons des caractéristiques : Cherchent une caractéristique particulière dans le patron d’entrée (lignes spécifique, angle spécifique)
=> Détecteurs de caractéristiques
=> Les démons des caractéristiques crient si leur caractéristique est arrivée -
Démons cognitifs : Portent attention aux réponses des démons des caractéristiques et recherchent un ensemble de caractéristiques particulier
=> Mémoire à court terme (récupération des représentations dans la mémoire à long terme)
=> Les démons cognitifs crient proportionnellement au signal reçu des démons de caractéristiques (plus il y a de démons de caractéristiques qui activent les démons cognitifs, plus ils crient fort) -
Démon de la décision : Écoute le pandémonium créé par les démons. Réponse déterminée par le démon criant le plus fort
=> Mémoire à court terme
=> Il choisit le « R », car ce démon cognitif crie le plus fort
Comment reconnaît-on les objets malgré toute la variabilité dans notre environnement ? Il est possible de constater que malgré la variabilité (orientation, taille, couleur, obstruction, floue, etc.), on est toujours capable de reconnaître la lettre F. Comment le système cognitif détermine les propriétés pertinentes du patron parmi toutes les propriétés impertinentes ?
Pour répondre à ces questions, nous utilisons le traitement ascendant pour formuler certaines théories.
Voici l’évolutions des hypothèses pour répondre à cette question :
1. Hypothèse originale : Théorie d’appariement au gabarit
2. Hypothèse 2 : Le pandémonium (Selfridge, 1959)
3. Hypothèse 3 : Théorie de reconnaissance par composantes (Biederman, 1987)
Le pandémonium
C’est un modèle de reconnaissance basé sur les données (traitement ascendant) ET basé seulement sur l’analyse de caractéristiques (objets reconnus après l’analyse de leurs composantes). C’est un modèle de traitement de l’information, donc :
- Étapes de traitement
- Chaque étape prend un temps déterminé
- Transformations à chaque étape
- Opération sérielle
Quelles sont les arguments soutenant le pandémonium ?(4)
1. Puissance
* Plus parcimonieux (juste 7 composantes distinctes à traiter + et dans syst. de représentation)
* Avec un ensemble fini de détecteurs de caractéristiques, reconnaissance possible d’un nombre potentiellement infini d’objets (tels que lettres et mots)
2. Flexibilité
* Peut reconnaître les lettres même s’ils changent d’orientation, de taille, ou autres distorsions
3. Soutien neurologique
* Basé sur les détecteurs de caractéristiques (résultats d’Hubel et Wiesel)
4. Prédiction des erreurs
* Tâches d’identification de lettres où identifient erreurs fréquentes/non fréquentes (Kinney, Marsetta & Showman (1966))
=> Présentation lettres très rapidement, participant devaient les identifier
=> Erreurs fréquentes =erreurs de confusion
=> Le pandémonium est capable de prédire ce genre d’erreur
Comment reconnaît-on les objets malgré toute la variabilité dans notre environnement ? Il est possible de constater que malgré la variabilité (orientation, taille, couleur, obstruction, floue, etc.), on est toujours capable de reconnaître la lettre F. Comment le système cognitif détermine les propriétés pertinentes du patron parmi toutes les propriétés impertinentes ?
Pour répondre à ces questions, nous utilisons le traitement ascendant pour formuler certaines théories.
Voici l’évolutions des hypothèses pour répondre à cette question :
1. Hypothèse originale : Théorie d’appariement au gabarit
2. Hypothèse 2 : Le pandémonium (Selfridge, 1959)
3. Hypothèse 3 : Théorie de reconnaissance par composantes (Biederman, 1987)
Théorie de reconnaissance par composantes
C’est un modèle de reconnaissance basé sur les caractéristiques (traitement ascendant), donc permet de reconnaître des objets avec un ensemble de blocs de construction représentationnels 2D (de caractéristique 3D) => avec 36 géons, on peut créer tous les objets du monde. Les géons sont assemblés de diverses façons et forment un nombre pratiquement infini d’objets
- Quelles sont les 2 caractéristiques des géons ?
- Comment fait-on pour séparer les parties d’objet ?
Caractéristiques des géons
1. Discriminabilité : chaque géon peut être distingué des autres sur presque toutes ses perspectives
2. Résistance au bruit visuel : on peut toujours percevoir les géons dans des conditions de « bruit »
Pour séparer les parties d’objets, recherche de 3 segments qui se rencontrent en angle droit (connexions aux vertex).
Comment reconnaît-on les objets malgré toute la variabilité dans notre environnement ? Il est possible de constater que malgré la variabilité (orientation, taille, couleur, obstruction, floue, etc.), on est toujours capable de reconnaître la lettre F. Comment le système cognitif détermine les propriétés pertinentes du patron parmi toutes les propriétés impertinentes ?
Pour répondre à ces questions, nous utilisons le traitement ascendant pour formuler certaines théories.
Voici l’évolutions des hypothèses pour répondre à cette question :
1. Hypothèse originale : Théorie d’appariement au gabarit
2. Hypothèse 2 : Le pandémonium (Selfridge, 1959)
3. Hypothèse 3 : Théorie de reconnaissance par composantes (Biederman, 1987)
Théorie de reconnaissance par composantes
C’est un modèle de reconnaissance basé sur les caractéristiques (traitement ascendant), donc permet de reconnaître des objets avec un ensemble de blocs de construction représentationnels 2D (de caractéristique 3D) => avec 36 géons, on peut créer tous les objets du monde. Les géons sont assemblés de diverses façons et forment un nombre pratiquement infini d’objets
Pour tester sa théorie, Biederman a conduit une expérience où il a présenté des objets complets/incomplets (100ms).
Quel est le résultat de cette expérience ?
Résultat : Plus de géons présentés, moins d’erreurs (preuve pour représentation mentale des géons) => principe de récupération componentielle
… MAIS : Les vertex sont la clé ! Ils sont des caractéristiques importantes de l’image.
* Retrait d’une portion de l’image a un plus grand effet sur le taux d’erreur quand il y a plus de vertex manquants
Comment reconnaît-on les objets malgré toute la variabilité dans notre environnement ? Il est possible de constater que malgré la variabilité (orientation, taille, couleur, obstruction, floue, etc.), on est toujours capable de reconnaître la lettre F. Comment le système cognitif détermine les propriétés pertinentes du patron parmi toutes les propriétés impertinentes ?
Pour répondre à ces questions, nous utilisons le traitement ascendant pour formuler certaines théories.
Voici l’évolutions des hypothèses pour répondre à cette question :
1. Hypothèse originale : Théorie d’appariement au gabarit
2. Hypothèse 2 : Le pandémonium (Selfridge, 1959)
3. Hypothèse 3 : Théorie de reconnaissance par composantes (Biederman, 1987)
Théorie de reconnaissance par composantes
C’est un modèle de reconnaissance basé sur les caractéristiques (traitement ascendant), donc permet de reconnaître des objets avec un ensemble de blocs de construction représentationnels 2D (de caractéristique 3D) => avec 36 géons, on peut créer tous les objets du monde. Les géons sont assemblés de diverses façons et forment un nombre pratiquement infini d’objets
Dans une première étude, il a été déterminé que plus il y a de géons qui sont présentés, moins il y a d’erreur d’identification d’objet, mais que les vertex sont importants, car un retrait d’une portion de l’image a un plus grand effet sur le taux d’erreur quand il y a plus de vertex manquants.
Maintenant on veut vérifier si c’est vrai que les vertex sont clé. Dans une deuxième expérience, on a présenté des images obstruées. Il y avait deux types d’images : récupérable vs non-récupérable.
Récupérable = vertex visible
(Les deux images ont le même % d’obstruction, mais les parties montrées ne sont pas les mêmes)
Quelle est le résultat de cette expérience ?
Résultats
- Vertex absent (non-récupérable) : ↑ taux d’erreur (non reconnu 80% du temps même après 5s)
- Récupérable = aucune erreur après 5s d’exposition
Démontre que les vertex, qui sont des indices de profondeur = clé pour reconnaître un objet