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