Cours 2 : La perception

Question 1

Quels sont les concepts de base de la perception?

Answer 1

Une expérience qui résulte de la stimulation des sens
Concepts de base :
- La perception peut changer selon l’information ajoutée
- Elle implique un processus similaire au raisonnement et à la résolution de problèmes
- La perception se produit en conjonction avec les actions

Question 2

Quelles sont les problématiques modernes liées à la perception?

Answer 2

• Comment deux personnes perçoivent le même stimulus de manière différente?
• Comment les connaissances d’une personne influencent-elles sa perception?
• Est-il possible que les processus perceptuels humains soient uniques à ceux-ci?
• Des tentatives de créer des formes d’intelligence artificielle de la perception (machines) n’ont pas eu beaucoup de succès dû à des problèmes sans solutions.

Question 3

Quelle est la nature de la perception?

Answer 3

• La perception semble automatique, mais elle change en fonction de l’information ajoutée
• Elle est la porte d’entrée des processus cognitifs
• Elle est basée sur des règles

Question 4

En quoi la perception est liée aux différents processus cognitifs?

Answer 4

• Résolution de problème : Qu’est-ce que je vois lorsque image ambiguë?
• Communication : Perception du langage, de la gestuelle, etc…
• Reconnaissance : De formes, d’attributs, de caractéristiques.
• Action : Bouger en fonction de la perception ou bouger pour mieux percevoir
• Mémoire : Imaginez si on perdait tous nos sens, il n’y aurait plus d’informations entrantes, l’apprentissage ne serait pas accessible et donc l’encodage ne serait plus possible

Question 5

Sur quelles règles est basée la perception?

Answer 5

• Utilisation d’indices de notre environnement, tels que les nombres et la lumière, le contexte, les connaissances acquises
• Notre capacité perceptuelle est supérieure au traitement associé à ce que la rétine projette

Question 6

Pourquoi est-ce que la mémoire est essentielles à la perception?

Answer 6

• Pour reconnaître, il faut comparer la représentation sensorielle avec nos connaissances stockées dans la mémoire
• La reconnaissance implique un processus supplémentaire à la seule perception. Elle implique de comparer ce qui est perçu avec la mémoire à long-terme (MLT). Cette comparaison entre la mémoire à court-terme et à long-terme se fait de manière top-down. La perception seule se fait de manière bottom-up. Atkinson & Shiffrin (1978)
• Entrée → mémoire sensorielle → mémoire à court terme ↔ mémoire à long terme

Question 7

Quelles sont les caractéristiques de reconnaissance de formes?

Answer 7

• Étape de la perception durant laquelle les objets (stimuli) sont identifiés :
• -> Reconnaissance des formes
• -> Nous sommes capables de reconnaître les formes avec une précision et une rapidité étonnante
• -> Exemple de la variation d’une même forme : dessin d’un chien, image d’un chien, image d’un chiot, etc.
• 3 prémisses à l’étude de la reconnaissance des formes selon l’approche du traitement de l’information
• -> Lorsque nous voyons une forme, nous en construisons une description
• -> La MLT (mémoire à long terme) contient la description de nombreux types de formes
• -> Nous comparons cette description à celles qui sont stockées en MLT

Question 8

Et aujourd’hui où en sommes-nous? Comprenons-nous suffisamment la perception et la reconnaissance pour développer des machines qui perçoivent? Est-ce possible d’utiliser ce que nous savons de la reconnaissance pour programmer un système visuel intelligent?

Answer 8

• La perception demeure à ce jour trop complexe pour produire un programme qui accomplit les mêmes tâches perceptuelles qu’un humain
• Développement de voitures qui naviguent seules sans reconnaissance : Contourne les obstacles, mais, n’identifie pas les objets
• Reconnaissance d’espèces animales moins bonnes que l’humain : 90% de bonnes réponses dans la tâche de discrimination entre chats et chiens et 60% de bonnes réponses dans la tâche de discrimination entre les espèces
• Reconnaissance de visage seulement dans une orientation donnée : Lorsque l’orientation du visage change, la machine devient très mauvaise
• Reconnaissance d’objet altérés et non altérés: Erreurs que l’humain ne ferait jamais

Question 9

Pourquoi est-ce aussi difficile de programmer une machine qui perçoit?

Answer 9

Problème de projection inverse :

• Se réfère à la tâche de déterminer l’objet responsable d’une image particulière sur la rétine
• Implique de commencer par l’image rétinienne puis de s’étendre vers la source de cette image (étendre des rayons à l’extérieur de l’œil).
• Ses rayons peuvent être associés à plusieurs objets différents
• Une même image sur la rétine peut correspondre à plusieurs objets, ce qui est un problème pour l’intelligence artificielle, mais pas pour l’humain.
• Les objets peuvent être cachés ou flous
• Les gens peuvent souvent identifier des objets qui sont obscurcis et donc incomplets, ou dans certains cas des objets flous
• Les objets sont différents des différents points de vue → Invariance du point de vue

Question 10

Quelle est l’approche de perception directe?

Answer 10

• Processus directs, bottom-up ou processus ascendants
• La perception est issue du traitement de l’information provenant de la stimulation même qui est analysée de manière hiérarchique, du traitement de bas niveau au traitement de haut niveau
• Les parties sont identifiées et assemblées, puis la reconnaissance se produit

Question 11

Quelle est l’approche de la théorie de la perception constructive?

Answer 11

• Processus constructifs, top-down ou processus descendants
• La perception est issue d’une construction qui utilise les connaissances, attentes, et a priori de la personne. Ainsi, la perception des stimuli de bas niveaux est modulée par des traitements de haut niveau, comme l’attention et les connaissances.

Question 12

Donnez quelques exemples du traitement descendant

Answer 12

• Perception d’un objet dans un contexte
• Entendre des mots dans une phrase (segmentation de la parole)
• Expérience de la douleur modulée par nos attentes (effet placebo)

Question 13

Comment est-ce que l’écoute de mots dans une phrase est un exemple de traitement descendant?

Answer 13

• Contexte :
  Quand vous entendez des mots dans une langue étrangère, votre capacité à choisir ou à comprendre certains mots en fonction du contexte démontre un traitement top-down.
• Segmentation de la parole :
  La capacité de dire quand un mot se termine et un autre commence
  Pour un même signal sonore (même stimulation, même propriétés physiques du stimulus), si deux personnes écoute une conversation en espagnol et que l’une de ces personnes est familière avec la langue et l’autre non, la personne qui ne comprend pas la langue va percevoir le son comme étant continu. Celle qui comprend la langue va associer au son, une coupure à la fin de chaque mot, même s’il n’y a pas de coupure définie à ce moment.

Question 14

Comment est-ce que l’expérience de la douleur est un exemple de traitement descendant?

Answer 14

• Modèle de la voie directe:
  Un modèle précoce qui met l’accent sur les nocicepteurs qui envoient des messages de douleur directement au cerveau
• Modèle de traitement descendant :
  Des modèles plus récents ont montré que les attentes, l’attention et la distraction peuvent affecter la façon dont nous ressentons la douleur de manière ‘’descendante’’ : effet placebo

Question 15

Comment peut-on résumer la théorie de la perception directe?

Answer 15

• Processus bottom-up ou processus ascendants
• La perception provient des stimuli de l’environnement
• Les parties sont identifiées et assemblées, puis la reconnaissance se produit
• La perception peut commencer avec les sens
• Données brutes entrantes
• Énergie enregistrée sur les récepteurs

Question 16

Comment peut-on résumer la théorie de la perception constructive?

Answer 16

• Processus top-down ou processus descendants
• Les individus construisent activement la perception utilisant l’information provenant de leurs attentes
• La perception peut commencer avec le cerveau
• Connaissances, expériences et expectations d’une personne

Question 17

Quelles sont les différentes théories qui expliquent la perception?

Answer 17

• Théorie de l’inférence inconsciente de Helmholtz
• Les principes d’organisation de la Gestlat
• Théorie des régularités
• L’inférence bayésienne

Question 18

Qu’est-ce que la théorie de l’inférence inconsciente de Helmholtz?

Answer 18

• Théorie descendante
• Certaines de nos perceptions sont le résultat d’hypothèses inconscientes que nous faisons sur l’environnement.
• Nous utilisons nos connaissances pour informer nos perceptions : Se fait de manière automatique et nous déduisons beaucoup de ce que nous savons du monde
• Principe de vraisemblance : Nous percevons le monde de la manière ‘’la plus probable’’ en nous fondant sur nos expériences passées

Question 19

Quelle était la vision de la perception selon les structuralistes?

Answer 19

• La perception implique l’addition de sensations (parties) en une structure (tout).
• On voit d’abord les parties, puis le tout.

Question 20

Quelle est la vision de la perception des psychologues adepte de la Gestalt?

Answer 20

• L’esprit groupe les patterns selon les lois de l’organisation perceptuelle
• On voit le tout, avant les parties (le tout est supérieur à la somme des parties).

Question 21

Quelle est la théorie de la Gestalt sur l’organisation perceptuelle?

Answer 21

• Loi de bonne continuation : Les lignes ont tendance à être perçues comme suivant le chemin le plus lisse
• Loi de Pragnanz (simplicité ou bonne figure) : Chaque motif (pattern) de stimulus est vu de sorte que la structure résultante est aussi simple que possible
• Loi de similarité : Les objets similaires sont regroupés ensemble
• Les principes de la Gestalt fournissent souvent des informations précises sur les propriétés de l’environnement en utilisant des principes d’organisation spécifiques, et n’utilisent pas seulement l’information provenant de la rétine.
• Rôle de l’expérience est minime en comparaison avec les principes intrinsèques qui régissent les principes de la Gestalt
• L’expérience a une influence sur la perception mais ne surmonte pas les principes perceptuels
• Les principes de la Gestalt sont intrinsèques et donc supérieurs à l’expérience

Question 22

Quelle est la théorie des régularités?

Answer 22

• Les psychologues modernes énoncent que la perception est influencée par notre connaissance des régularités de notre environnement, et ce, de manière inconsciente et automatique
• Physiques :
  → Effet oblique : Les gens peuvent percevoir les verticales et les horizontales plus facilement que les autre orientations
  → Hypothèse de ‘light-from-above’ : La lumière vient d’en haut, ce qui est habituellement le cas dans l’environnement. Nous percevons les ombres comme des informations spécifiques sur la profondeur et la distance
• Sémantiques
  → La signification d’une scène donnée est liée à ce qui se passe dans cette scène, et les régularités sémantiques sont les caractéristiques associées aux fonctions exécutées dans différents types de scènes
  → Un schéma de scène est la connaissance de ce qu’un scène donnée contient habituellement

Question 23

Quelle est la théorie de l’inférence bayésienne?

Answer 23

• L’estimation de la probabilité d’un résultat donné est influencée par deux facteurs :
  → La probabilité a priori (notre croyance initiale sur la probabilité d’un résultat)
  → La vraisemblance d’un résultat donné basé sur des évidences
• En perception, le problème inverse de projection peut être résolu en utilisant nos aprioris et non seulement l’image sur la rétine. Le calcul est fait de manière automatique et rapide. Ce sont ces calculs qui sont utilisés pour programmer les ordinateurs.
• Ces facteurs établissent une équation.

Question 24

Quels sont les problèmes liés à la théorie de Gestalt? (et donc traitement ascendant)

Answer 24

• Considère essentiellement les processus ascendants
• Ne tient pas compte des effets de contexte et des attentes
• Pour tenir compte de ces effets, on doit postuler un autre type de traitement

Question 25

Quels sont les problèmes liés à l'approche du traitement descendant?

Answer 25

- Traitement qui est influencé par le contexte et les connaissances de haut niveau - Utilise l’information visuelle aussi, mais… - Utilisation d’information déjà acquise pour guider notre interprétation du stimulus (patron) entrant → Théorie de Helmholtz → Théorie des régularités → Théorie de l’inférence bayésienne

Question 26

Comment est-ce que l'expérience module la manière dont nos neurones répondent?

Answer 26

- Les principes inconscients, de régularités et de probabilités = top-down (théorie de Helmholtz, des régularités et de l’inférence bayésienne) peuvent devenir des lois intrinsèques = bottom-up (ex : effet oblique) - Certains neurones répondent mieux aux choses qui se produisent régulièrement dans l’environnement → Nous savons qu’il y a plus de neurones qui répondent à des orientations verticales et horizontales = intrinsèques - Les neurones se mettent en harmonie (get tuned) pour mieux répondre à ce que nous vivons couramment → Théorie de sélection naturelle. Ce constat était d’abord de nature top-down et est devenu bottom-up - L’apprentissage peut ainsi moduler les priorités des réponses neuronales → Plasticité dépendante à l’expérience qui s’adapte selon l’environnement, et ce, surtout en début de vie. → On peut ainsi moduler l’environnement pour moduler l’activité neuronale

Question 27

Comment est-ce que le mouvement peut faciliter la perception?

Answer 27

- Le mouvement nous aide à percevoir les choses dans notre environnement avec plus de précision que les images fixes statiques → Par exemple, un cheval au loin immobile peut être plus difficile à discerner que le cheval marchant à travers le champ → Marcher autour de ce même cheval pour le voir sous différents angles facilitera également la perception précise