La modélisation cognitive

La modélisation cognitive (voir encart) est un outil fascinant pour étudier la cognition humaine. Mon expérience dans la modélisation du fonctionnement cognitif pendant ma thèse consistait en la mise en œuvre d'un modèle du traitement cognitif d'une tâche de commutation afin de tester si certains mécanismes cognitifs pouvaient rendre compte des différences de performances observées sur des tâches de commutation attentionnelle entre personnes jeunes et âgées. Grâce à ce travail, à l'apprentissage des techniques de modélisation dans l'architecture ACT-R et de la méthodologie associée, je souhaite développer cette thématique de recherche au sein du CRPCC.
La modélisation cognitive a été appliquée dans des contextes variés[1]. Pour mon étude de doctorat, j'ai utilisé la modélisation cognitive pour l'étude du vieillissement cognitif. Elle est aussi appliquée pour mieux comprendre le fonctionnement cognitif en général, le développement cognitif de l'enfant (Arslan, Taatgen, & Verbrugge, 2013), ou plus particulièrement les interactions homme-machine (Byrne, 2001; Greene, Tamborello, & Micheals, 2013) ou les mécanismes neurologiques (Borst & Anderson, 2015).
- Qu'est-ce que la "Modélisation cognitive" ?
La recherche en modélisation cognitive computationnelle explore la cognition (au sens large, y compris la motivation, l'émotion, la perception, etc.) et les multiples fonctions cognitives grâce à l'élaboration détaillée de modèles computationnels des représentations, mécanismes et processus cognitifs, sur la base de la compréhension de leur fonctionnement (Sun, 2008).
Un des principes de la modélisation cognitive est de rassembler les avancées de la recherche en psychologie en un seul ensemble avec pour objectif, l'amélioration de la compréhension de la psychologie humaine grâce à l'intégration de nombreuses dimensions.

La modélisation cognitive (dans l'architecture cognitive ACT-R) est basée sur un modèle cognitif de traitement constitué de plusieurs procédures fondé sur le fonctionnement cognitif théorique humain. Quand le modèle est déclenché, les procédures sont activées consécutivement dans un système composé de modules (déclaratif, procédural, but, visuel, moteur etc.) qui interagissent. Cette succession de procédures reproduit les étapes du traitement humain (e.g. détection visuelle, déplacement du regard, récupération d'information en mémoire déclarative, sélection d'une réponse, pression sur une touche etc.). L'ensemble du modèle peut ainsi reproduire le traitement cognitif humain sur une grande variété de tâches (tâche de mémorisation, tâche de compréhension, tâche d’apprentissage, tests arithmétiques, tests d’interface homme-machine ou par exemple, le pilotage d’avion ou de voiture).
- Les tests d'hypothèses théoriques
Le chercheur qui créé son modèle du traitement de la tâche, y intègre ses propres hypothèses sur les mécanismes cognitifs permettant la résolution de la tâche. Ces hypothèses peuvent être testées en comparant les simulations du modèle avec les résultats empiriques des participants qui font la même tâche. Il est possible de comparer par exemple,  la précision ou les latences simulées, à celles mesurées empiriquement, et ainsi de valider - ou invalider - les hypothèses implémentées.


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Quelques liens vers la modélisation cognitive...

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