La recherche scientifique etl’étude de la perception
Système empirique
• L’apprentissage de la marche chez l’humain.• La vision.• Le mouvement des planètes.• L’efficacité de deux vaccins.
Segmentdu
mondenaturel
Système empirique
• L'hippocampe est le siège de la mémoire.• La pénicilline est un antibiotique.• Le métal conduit mieux la chaleur que le bois.
RégularitésEmpiriques
“L’expérimentation”
• La statistique
• La méthodologie
• La mesure
L’observation des variables dépendantes par la manipulation systématique des
variables indépendantes
Système empirique
EE
RégularitésEmpiriques
Mondenaturel
Expérimentation
Système empirique
EE
RégularitésEmpiriques
Mondenaturel
• p=kln(s/s0) (Weber)
• p v=nrt (conservation des gaz)• y = Wx (régression)• y = sgn(Wx) (classification)
Système empirique
EE
RégularitésEmpiriques
Mondenaturel
• Ne peut pas extrapoler
• N’explique pas
• Inductif
• Apporte de la nouveauté
• Donne une description du phénomène
Système formel
• Le type de nombres (nombres réels, complexes, naturels, ...)• La logique (ou, et, non, ...)• Les opérations sur les nombres (l’addition, la
multiplication, ...)
Axiomes Postulats non démontrables
Système formel
Résultats entièrement déterminés par des axiomes• Si a < b et b < c, alors a < c. • S’il pleut, alors la chaussée est mouillée.
Théorèmes
Système ou modèle formel
MM
Axiomes
Théorèmes
Raisonnement mathématique• Théorèmes:
a>c
• Axiomes: a, b, c, >, a>b, b>c, a>c
Proof of Uniqueness
We prove by mathematical induction on b. Base: (a.0) = [by AP1] a = [by AP1] (a+0) for all a. Induction hypothese: (a.b)=(a+b) for all a
(a.b+) = [by AP2] (a.b)+ = [by hypothese] (a+b)+ = [by AP2] (a+b+)
Proof of Associativity
We prove by mathematical induction on c. Base: (a+b)+0 = [by AP1] a+b = [by AP1] a+(b+0) for all a,b.Induction hypothesis: (a+b)+c = a+(b+c) for all a,b
(a+b)+c+ = [by AP2] ((a+b)+c)+ = [by hypothesis] (a+(b+c))+ = [by AP2] a+(b+c)+ = [by AP2] a+(b+c+)
Proof of Commutativity We prove by mathematical induction on b. Base: a+0=a=0+a and a+1=a+=1+a for all a.Proof of base is by mathematical induction on a. Induction hypothesis: a+b=b+a for all a
a+b+ = [using the base] a+(1+b) = [by associativity] (a+1)+b = [by hypothesis] b+(a+1) = [using the base] b+(1+a) = [by associativity] (b+1)+a = [using the base] b++a
The Definition
The operation of addition, commonly written as infix operator +, is a function of N x N -> N a + b = c a is called the augend, b is called the addend, while c is called the sum. By convention, a+ is referred as the successor of a.
The Axioms
a+0 = a a+(b+) = (a+b)+ The first is referred as AP1, the second as AP2.
The Properties
Uniqueness: (a+b) is unique. i.e. If (a.b) also satisfies [AP1] and [AP2] then (a.b)=(a+b). The Law of Associativity: (a+b)+c = a+(b+c) The Law of Commutativity: a+b = b+a
Addition in NAddition in N
Système formel
• Totalement déductif• N’apporte rien de neuf• Explique
(réduction des d.l.)MM
Axiomes
Théorèmes
Système empirique et formel
MM
Axiomes
Théorèmes
EE
RégularitésEmpiriques
Mondenaturel
AA
II(interprétation)(interprétation)
(abstraction)(abstraction)
Modèle formel
AA
II
MM
Axiomes
Théorèmes
EE
RégularitésEmpiriques
Mondenaturel
Théorie
AA
II
MM
Axiomes
Théorèmes
EE
RégularitésEmpiriques
Mondenaturel
L’avancement des connaissances scientifiques
AA
II
MM
Axiomes
Théorèmes
EE
RégularitésEmpiriques
Mondenaturel
AMI = EAMI = E
L’avancement des connaissances scientifiques sans la modélisation est-ce possible ?
Analogie œil-appareil photo
Combien de sens avons-nous ?
Sens de ... Organe Récepteurs
1 Forme Oeil, peau Cônes, bâtonnets
2 Couleur Oeil Cônes
3 Lumière Oeil Bâtonnets
4 Mouvement Oeil, oreille Bâtonnets, cell. ciliées
5 Relief Oeil, oreille Bâtonnets, cell. ciliées
6 Son Oreille interne (cochlée) Cellules ciliées
7 Odeur Sommet de la cavité nasale Réceptacles moléculaires
8 Goût Dessus de la langue et palais Bourgeons
9 Contact peau Dans et sous la peau Mécanorécepteurs
10 Pression peau Dans et sous la peau Mécanorécepteurs
11 Tremblement peau Dans et sous la peau Mécanorécepteurs
12 Somesthésie Partout à l'intérieur du corps (sauf dans le système nerveux central)
Mécanorécepteurs
13 Mouvement des membres Joints entre les os Mécanorécepteurs
14 Équilibre Canaux semi-circulaires de l'oreille interne Cellules ciliées
15 Accélération ou décélération Canaux semi-circulaires de l'oreille interne Cellules ciliées
16 Chaleur externe Surface de la peau Thermorécepteurs
17 Froid externe Surface de la peau Thermorécepteurs
18 Douleur Partout à l'intérieur du corps (sauf dans le système nerveux central)
Nocicepteurs
19 Temps Succession des inputs (ou des pensées) tous (au aucun)
20 Faim - soif pressions estomac et dans le SNC Mécanorécepteurs
Combien d’objets voyez-vous?
La perception comme construction mentale
• Réalisme naïf : Croyance ou hypothèse inconsciente selon laquelle le monde perçu est identique au monde réel, qui existe indépendamment de notre existence;
• Le cerveau n’enregistre pas seulement une image du monde, il crée ses propres images;
• Le monde physique diffère grandement du monde perçu: particules atomiques, champs magnétiques, etc., demeurent invisibles au monde perçu;
• L’image créée par notre cerveau est limitée par la gamme des stimuli à laquelle nos organes sensorielles sont accordées (ex.: spectre électromagnétique).
• Tous les animaux ne sont pas équipés sensoriellement de la même façon (ex.: serpent, abeille fréq. lumineuse; chauve souris écholocation).
La perception comme construction mentale (suite)
• Le monde perceptif que nous créons diffère qualitativement du monde physique; notre expérience du monde est contrainte par nos sens et construite comme une représentation interne.
Approche scientifique de la perception
• Question centrale de l ’approche scientifique de la perception visuelle:
Si la source de notre information visuelle du monde est filtrée par une image rétinienne distordue et hautement variable, comment alors en arrivons-nous à construire un monde plus ou moins stable?
• « Toute question scientifique commence par des perceptions »:
- Que veut-on dire par cet énoncé?
Approche scientifique de la perception (suite)
• Le matériau primitif du chercheur est constitué de sa perception directe du monde;
• La science a pour objectif de dépasser les perceptions immédiates, de séparer les faits des illusions;
• Le but de l’étude de la perception est donc de comprendre pourquoi et comment les choses ont l’aspect qu’elles ont;
• L’étude de la perception diffère donc justement du fait qu’elle demande d’étudier scientifiquement ce qui normalement doit être dépasser pour parvenir au phénomène à l’étude. Ici le phénomène EST la perception;
• Ex.: Découverte d’un cratère sur la lune -» comment sont sont-ils formés vs son apparence, sa forme perçue.
Approche scientifique de la perception (suite)
• Les tenants de l’approche béhavioriste ont longtemps soutenu que l’étude de la perception était scientifiquement non valable parce que les phénomènes perceptifs correspondent à des états subjectifs;
• Cependant, nous pouvons confirmer ou infirmer le caractère de généralité des perceptions et en inférer leur existence;
• John Searle parle ainsi d’une ontologie à la première personne pour désigner l’essence de la perception: malgré sa réalité subjective, la perception est réelle et peut donc être investiguée scientifiquement;
Approche scientifique de la perception (suite)
• Raisons faisant que la perception est propre à l’investigation scientifique:
- On peut isoler un facteur et étudier ses effets;- On peut faire des prédictions raisonnablement rigoureuses
à propos de ce qu’on peut percevoir dans une situation donnée et élaborer des expériences qui viendront confirmer ou infirmer ces prédictions;
- Nous pouvons répéter les observations chez un même sujet ou chez des sujets différents;
- Les conclusions peuvent être soumises à des tests de confiance et à des vérifications.
Toutefois, cela ne fait que décrire le phénomène.
L’explication est toujours manquantes ?
• Qu'est-ce que la perception?
• Virtualité et reconstruction du monde – Tout est virtuel parce que reconstruit par le
cerveau (Position constructiviste)
• Le temps et la perception – La perception est-elle instantanée ou
consomme-t-elle du temps ? (éphémère - humain)
– Mais qu'est-ce que le temps? Existe-t-il ou est-ce une perception?(Achille et la tortue)
Influence de "l'expectation" sur la perception
Exp
Ah! j’oubliais
Les tuiles 1 et 2 sont de la même couleur!
FIN