Cours 8 - Catégorisation et traitement parallèle distribué Flashcards
Qu’est-ce qu’une connaissance conceptuelle ?
Connaissance qui nous permet de reconnaître des objets et des événements et de faire des inférences sur leurs propriétés.
Qu’est-ce qu’un concept ?
Représentation mentale utilisée pour une variété de fonctions cognitives (utilisé dans dans plusieurs activité de la vie quotidienne)
Qu’est-ce que la catégorisation ?
Processus par lequel les choses sont placées dans des groupes appelés catégories.
Nous permet de sauver de l’énergie cognitive
Les catégories sont tous des exemples possibles d’un concept particulier.
Pourquoi nos connaissances sont organisées en catégories ? À quoi ça sert ?
Pour faciliter l’encodage, la représentation, la récupération et le raisonnement.
Aide à comprendre les cas individuels non rencontrés précédemment.
Le raisonnement serait bcp trop difficile si on encodait chaque élément qu’on rencontre de façon distinct
Comment avons-nous accès à nos connaissances avec la catégorisation ?
Les catégories sont des pointeurs vers la connaissances
Nous permettent d’identifier les caractéristiques particulières d’un item particulier.
Quelles sont les trois approches qui décrivent comment les objets sont-ils placés en catégories ?
L’approche définitionnelle
L’approche du prototype
L’approche des exemplaires
Comment fonctionne l’approche définitionnelle de la catégorisation ?
Déterminer l’appartenance à une catégorie selon que l’objet répond à la définition de la catégorie.
Plusieurs critères (nombre fini) qu’un membre d’une catégorie doit posséder.
Est-ce que l’approche définitionnelle de la catégorisation fonctionne bien ? Pourquoi ?
Non
Tous les membres des catégories quotidiennes n’ont pas les mêmes caractéristiques qui les définissent.
Plusieurs objets partagent certaines caractéristiques tout en étant très différents –> difficile de parler des catégories en utilisant les définitions
Qu’est-ce que la ressemblance de famille ?
Les choses d’une catégorie se ressemblent de plusieurs façons.
On a plutôt tendance à comparer les objets d’une même catégorie entre eux
Qu’est-ce qu’un prototype ?
Une représentation moyenne du membre “typique” d’une catégorie.
Une moyenne des membres de la catégorie rencontrés dans le passé.
Qu’est-ce qu’une différence de typicalité ?
Différences entre un membre d’une catégorie et la moyenne (le prototype de la catégorie)
la typicalité peut être haute ou basse
Quels étaient les résultats de l’expérience de Rosch (1975a) ou on présentait aux participants des catégories et 50 membres différents de cette catégorie et les participants devaient donner un score de typicalité à chaque membre ?
Haute typicalité => Grande ressemblance de famille
un moineau avait un score de 1.18 pour la catégorie oiseau tandis qu’un pingouin avait un score de 4.53
Qu’est-ce qu’une haute prototypicalité ?
le membre de la catégorie ressemble étroitement au prototype de la catégorie
Membre “typique”
Exemple : pour la catégorie “oiseau” –> moineau
Qu’est-ce qu’une faible prototypicalité ?
le membre de la catégorie ne ressemble pas étroitement au prototype de la catégorie
Exemple : Pour la catégorie “oiseau” = pingouin
Comment se caractérise le chevauchement lorsqu’il y a une grande ressemblance entre les membres d’une même catégorie ?
grande quantité de chevauchement avec les caractéristiques des autres éléments de la catégorie –> forte relation positive entre la prototypicalité et la ressemblance de famille.
Qu’est-ce que l’effet de typicalité ?
les objets prototypiques sont traités préférentiellement.
Quels sont les résultats de l’étude de Smith et al. (1974) avec la technique de vérification des phrases ?
Est-ce qu’une pomme est un fruit VS est-ce qu’une pomme grenade est un fruit ?
Objets hautement prototypiques jugés plus rapidement
Donc sujets répondaient plus rapidement à la question, est-ce qu’une pomme est un fruit
Lorsqu’on demande à des sujets de nommer le plus d’objets d’une catégorie, quels objets sont nommés ?
les objets les plus prototypiques
Quels sont les résultats de l’étude de Rosch (1975b) ou les sujets entendaient le mot vert, puis on leur présentait des cercles de couleurs et ils devaient dire si les deux cercles avaient la même couleur ?
les sujets sont plus rapides pour le premier exemple puisque c’est le type de vert hautement prototypique, quand sujet entendent mot vert cela amorce un “vert” hautement prototypique, qui est celui du premier exemple
Qu’est-ce que l’approche des exemplaires ?
Le concept est représenté par plusieurs exemples (plutôt qu’un seul prototype).
Les exemples sont les membres réels de la catégorie (pas les moyennes abstraites).
Comment fait-on pour classer un nouvel élément avec l’approche des exemplaires ?
comparez le nouvel élément aux exemples stockés
Quelle est la différence entre l’approche prototypique et l’approche exemplaire ?
dans l’approche exemplaire, la représentation n’est pas abstraite, descriptions d’exemples spécifiques, représentation concrète
Est-ce que l’effet de ressemblance de famille est présent dans l’approche exemplaire ?
oui, plus un exemple spécifique est similaire à un membre de catégorie connu, plus vite il sera catégorisé
Quels sont les avantages de l’approche exemplaire ? (2)
Prise en compte facile des cas atypiques.
Traite facilement des catégories variables
Quand est-ce que la catégorisation d’un nouvel élément est rapide dans l’approche exemplaire ?
lorsque la similarité intra-catégorielle est haute et que la similarité inter-catégorielle est faible
Quand est-il préférable d’utiliser l’approche prototypique ?
fonctionne mieux pour les grandes catégories
Quand est-il préférable d’utiliser l’approche exemplaire ?
pour les petites catégories et les catégories variables, car cette approche n’élimine pas des informations pertinentes
Quelle approche de catégorisation est plus importante pour l’apprentissage ?
l’approche exemplaire
Qu’est-ce qui caractérise le niveau global/supérieur de l’organisation hiérarchique ?
Faible similarité intra-catégorielle
Très faible similarité inter-catégorielle
Qu’est-ce qui caractérise le niveau de base dans l’organisation hiérarchique ?
Forte similarité intra-catégorielle
Faible similarité inter-catégorielle
Qu’est-ce qui caractérise le niveau spécifique/subordonné dans l’organisation hiérarchique ?
Très forte similarité intra-catégorielle
Forte similarité inter-catégorielle
Quel niveau de l’organisation hiérarchique est plus spécial que les autres ? Pourquoi ?
le niveau de base
Aller au-dessus du niveau de base entraîne une perte importante d’information (global)
Aller au-dessous du niveau de base entraîne peu de gain d’information (spécifique)
Quels sont les résultats de l’étude de Tanaka et Taylor ou on vérifiait quelle catégorie était le plus souvent utilisé pour nommer des objets chez les experts et les non experts ?
les non experts utilisent plus la catégorie de base tandis que les experts utilisent plus la catégorie spécifique –> les connaissances, apprentissages et expériences affectent la catégorisation autant que les caractéristiques d’un objet
Qu’est-ce que le réseau sémantique de Collins et Quillian ?
Modèle qui schématise la façon dont les concepts et les propriétés sont associés dans l’esprit.
Comment les réseaux sémantiques permettent une économie cognitive ?
Les propriétés partagées sont uniquement stockées dans des nœuds de niveau supérieur.
Les exceptions sont stockées aux nœuds inférieurs
Par exemple : autruche est dans la catégorie oiseau qui contient la caractéristique de voler, on précise au nœud autruche que ce type d’oiseau ne vole pas
Dans un réseau sémantique, qu’est-ce qui détermine le temps que ça prend pour récupérer une information ?
la distance parcourue à travers le réseau
Plus il y a une distance entre un concept et un autre (dans le réseau) plus le temps de réaction est long
On est plus rapide à dire qu’un oiseau est un animal qu’un être vivant
Qu’est-ce qui est plus long entre dire si un item fait ou non partie d’une catégorie ou si un item possède ou non une caractéristique ?
c’est plus long dire si un item possède ou non une caractéristique
Qu’est-ce que la diffusion de l’activation ?
Lorsqu’un nœud est activé, l’activité s’étend sur tous les liens connectés.
Les concepts qui reçoivent l’activation sont amorcés et sont plus facilement accessibles depuis la mémoire
Qu’est-ce que l’activation dans un réseau sémantique ?
le niveau d’excitation d’un nœud
Quels sont les résultats de l’étude de Meyer et Schvaneveldt (1971) avec la tâche de décision lexicale ou les participants lisent des stimuli et sont invités à dire le plus rapidement possible si l’élément est un vrai mot ou non ?
Certaines paires étaient étroitement associées.
Le temps de réaction était plus rapide pour ces paires –> diffusion de l’activation
Quelles sont les critiques des réseaux sémantiques ?
Impossible d’expliquer les effets de typicalité.
Certains résultats de vérification de phrases sont problématiques pour le modèle : on répond plus rapidement à la phrase le cochon est une animal qu’à la phrase le cochon est un mammifère
Comment fonctionne le modèle connexionniste ?
Un traitement distribué parallèle (parallèle : plusieurs catégories sont activées en même temps)
Connaissance représentée dans l’activité distribuée de nombreuses unités.
Dans le modèle connexionniste, qu’est-ce qui détermine à quel point un signal entrant activera l’unité suivante ?
Les poids de connexion
Quels sont les trois types d’unités dans le modèle connexionniste ?
unités d’entrées
unités cachées
unités de sorties
Qu’est-ce qui active les unités d’entrées ?
activées par stimulation de l’environnement
Que reçoivent comme information les unités cachées ?
reçoivent la sortie des unités d’entrée
Que reçoivent comme information les unités de sorties ?
reçoivent la sortie des unités cachées
De quoi dépend l’activation d’unités ?
1) le signal qui provient de l’unité d’entrée
2) des poids de connexions
Est-ce que c’est le réseau sémantique ou le modèle connexionniste qui ressemble plus à un réseau de IA ?
le modèle connexionniste
Quel est le lien entre le modèle connexionniste et le fonctionnement du cerveau ?
Cerveau a plusieurs couches de neurones comme les couches d’unités
Input active une couche, puis ça active les couches cachées
Comment se fait l’apprentissage selon le modèle connexionniste ?
Lorsqu’on naît, on a aucun apprentissage de fait donc les associations se font au hasard
Puis on intègre nos apprentissages avec la règle d’apprentissage Hebbien
Qu’est-ce que la règle d’apprentissage Hebbien ?
Deux cellules activées simultanément de façon répétée tendent à devenir associées, de sorte que l’activité d’une cellule facilite l’activité de l’autre
Sur quels points les neurones et les unités du modèle connexionniste se ressemblent ? (3)
1 - Chaque unité a un seuil à partir duquel elle va envoyer de l’information –> seuil d’activation comme les neurones
2 - Comme un neurone, une unité du modèle envoie de l’information ou n’en envoie pas –> tout ou rien
3 - Chaque connexion entre 2 unités a un poids qui lui est attribué, il s’agit du poids de connexion. Ce poids peut être positif (connexion excitatrice) ou négatif (connexion inhibitrice)
Est-ce que l’apprentissage chez l’humain se fait selon le modèle connexionniste ?
c’est ce qu’on pense mais on en est pas encore certain
À quel type de codage ressemble le modèle connexionniste ?
le codage sporadique
Quelles sont les trois étapes selon lesquelles on ajuste notre réponse lorsqu’elle est incorrect selon le modèle connexionniste ?
Signal d’erreur
Propagation de retour et boucle de rétroaction
Apprentissage
Qu’est-ce que le signal d’erreur ?
Différence entre l’activité réelle de chaque unité de sortie et l’activité correcte
Qu’est-ce que la propagation de retour et la boucle de rétroaction ?
Signal d’erreur retransmis à travers le circuit.
Indique comment les poids de connexions doivent être modifiés pour permettre au signal de sortie de correspondre au signal correct
Comment l’apprentissage permet de diminuer le nombre de signaux d’erreur ?
Le processus se répète jusqu’à ce que le signal d’erreur soit nul
Comment fonctionne le traitement parallèle dans le modèle connexionniste ?
Fonctionnement par «cycle»
Chaque unité «regarde» ce ce qui est entrant et le compare à son seuil
Selon quelle notion de mathématique fonctionne le traitement parallèle dans le modèle connexionniste ?
Fonctionnement selon l’algèbre linéaire
Entrée/Sortie = Vecteurs
Mémoire = Matrice
Quel est le but de l’apprentissage selon le modèle connexionniste ?
Trouver les bons poids de connexion pour avoir une réponse du réseau qui est adéquate
Est-ce qu’un réseau artificiel peut apprendre ce qu’est une marguerite, une rose ou un canari par exemple ?
oui, au début les réponses à chaque objets sont pareils, mais après 2500 essais il y a une réponse spécifique pour chaque objet
Qu’est-ce que la dégradation gracieuse de l’approche connexionniste ?
La perturbation de la performance se produit progressivement au fur et à mesure que certaines parties du système sont endommagées.
Plus le réseau est endommagé, plus la performance est affectée
Comment une machine apprend à reconnaître une chocolatine d’un paresseux ?
extraction de caractéristiques
Quelles sont les 4 approches qui expliquent les représentations mentales ?
l’approche sensori-fonctionnelle
l’approche de catégories sémantiques
l’approche à facteurs multiples
Embodied approach
Comment fonctionnent les représentations mentales selon l’approche sensori-fonctionnelle ?
on utilise nos sens pour identifier les être vivants comme les animaux tandis qu’on utilise la fonctionnalité pour identifier les objets non vivants
Quelles évidences sont en faveur de l’approche sensori-fonctionnelle ?
Évidences des démences sémantiques dues à des encéphalites
K.C. et E.W. avaient de la difficulté à identifier les animaux
Quelles sont les évidences qui ne sont pas en faveur de l’approche sensori-fonctionnelle ?
des patients ayant des lésions qui affectent leur sens mais qui sont toujours capables de nommer des animaux
Sur quoi se base notre connaissance des concepts selon l’embodied approach ?
basée sur la réactivation des processus sensoriels et moteurs qui se produisent lorsque nous interagissons avec l’objet
Que sont les neurones miroirs ?
Neurones qui se déclenchent lorsque nous faisons une tâche ou lorsque nous observons un autre faisant la même tâche
Qu’est-ce que la somatotopie sémantique ?
Correspondance entre les mots liés à des parties spécifiques du corps (jambes, bras, visage) et l’emplacement de l’activation cérébrale
Par exemple : bouger sa jambe active les mêmes régions que voir le mot jambe
Qu’est-ce que la démence sémantique ? Cette démence est souvent lié à quelle lésion ?
une perte de connaissances pour tous les concepts
liée à une lésion au lobe temporal antérieur
Que se passe-t-il avec le temps de réponse lorsqu’on désactive le lobe temporal antérieur avec un TMS ?
le temps de réponse est plus long autant pour les objets que pour les êtres vivants
Que se passe-t-il avec le temps de réponse lorsqu’on désactive le lobe pariétal avec un TMS ?
le temps de réponse est plus long seulement pour les objets
