Sciences cognitives

Les sciences cognitives sont un domaine d'étude interdisciplinaire qui vise à comprendre le fonctionnement de l'esprit par le biais de la méthode scientifique. Ce faisant, les sciences cognitives nous permettent de mieux comprendre le concept d'intelligence et donc de construire des systèmes intelligents.

Les sciences cognitives tendent à considérer les processus mentaux comme une fonction de divers calculs, connexions et symboles. Domaine incroyablement diversifié et influent, les sciences cognitives ont joué un rôle clé dans le développement de l'intelligence artificielle, des réseaux neuronaux et des processus mentaux. En utilisant des techniques telles que la modélisation informatique, l'imagerie cérébrale et les expériences comportementales, les scientifiques cognitifs ont offert de nouvelles perspectives sur des concepts très étudiés tels que le langage, l'attention, la perception et la mémoire. Si les connaissances clés proviennent principalement de la psychologie, de la linguistique et de l'informatique, les sciences cognitives intègrent également des perspectives issues de l'anthropologie, des neurosciences et de la philosophie.

Calcul : L'acte de calculer une réponse. Les spécialistes de la cognition considèrent qu'il s'agit du mécanisme sous-jacent par lequel notre esprit traite les informations et résout les problèmes.

Réseaux associatifs : Outre le calcul, les réseaux associatifs constituent une autre facette clé des sciences cognitives. Ce point de vue souligne que les processus mentaux existent en tant que réseaux interconnectés qui peuvent être activés par un stimulus.

Réseaux neuronaux : Modèle interconnecté de neurones qui tente d'imiter les processus cognitifs du cerveau humain. Ils peuvent être biologiques ou artificiels. Les réseaux neuronaux sont un élément clé dans la création du "cerveau" d'un système d'intelligence artificielle.

Représentations mentales : Concept théorique des sciences cognitives qui décrit les symboles mentaux conservés dans notre esprit. Ces symboles nous permettent d'imaginer l'aspect, la sensation ou l'action d'une chose, même si nous n'en avons jamais fait l'expérience auparavant. Par exemple, vous pouvez imaginer ce que serait un troisième bras, même si vous n'en avez probablement jamais eu. Ces représentations nous permettent d'imaginer abstraitement des situations et de résoudre des problèmes pour lesquels nous n'avons que peu ou pas d'expérience.

Depuis l'époque de Platon et d'Aristote, les gens étudient le mystère de ce qui se passe entre nos deux oreilles : la nature de l'esprit. Par la suite, les réflexions philosophiques sur l'esprit se sont transformées en étude scientifique de la psychologie.

Au début du 20e siècle, la psychologie était dominée par un cadre théorique appelé behaviorisme. Le béhaviorisme considérait la psychologie comme l'étude exclusive du comportement et considérait les êtres vivants comme des créatures apprenantes qui associent des stimuli à des réponses. Les béhavioristes ne s'intéressaient qu'aux réactions observables et, en raison de la nature inobservable de nos mondes intérieurs, ils considéraient que l'esprit n'était pas pertinent. Les gens étaient, pour la plupart, considérés comme des ardoises vierges, remplies de ce qu'ils avaient appris au cours de leur vie.

Le point de vue behavioriste a dominé la psychologie dominante jusqu'à ce qu'une chose étrange se produise au début des années 1950. Au cours des 20 années précédentes, des développements clés en informatique ont donné naissance aux premiers ordinateurs modernes, aux premiers réseaux neuronaux et à une théorie générale de l'informatique. Tout d'un coup, les humains étaient capables de créer des machines qui, par la simple utilisation d'algorithmes, étaient apparemment beaucoup plus efficaces que nous dans l'accomplissement de tâches complexes. Grâce à ces nouvelles découvertes, presque simultanément, de nombreux chercheurs issus de différents domaines ont commencé à produire et à partager de nouveaux travaux.

En s'appuyant sur ces nouvelles théories de l'informatique et des réseaux associatifs, ces universitaires ont déclenché la révolution cognitive, un mouvement académique qui remettait en question l'approche behavioriste fondée sur l'apprentissage. Après tout, les ordinateurs n'ont jamais appris à associer des problèmes à des solutions ; au lieu de cela, ils ont utilisé quelques algorithmes généralisés conçus pour prédire une variété de résultats potentiels. Cela a permis aux psychologues, aux linguistes et à d'autres universitaires de se demander si les humains utilisaient des algorithmes similaires, des heuristiques ou d'autres mécanismes internes pour exécuter des fonctions mentales. Bref, l'étude de l'esprit était de nouveau à la mode.

À la suite de la révolution cognitive, le point de vue cognitif a pris le pas sur le béhaviorisme, devenant l'optique dominante à partir de laquelle la psychologie était étudiée. En outre, la science cognitive s'est taillé une place légitime en tant que domaine d'étude universitaire à part entière. Il existe aujourd'hui de nombreux départements, revues, professeurs et diplômes spécialement conçus pour comprendre et faire progresser les sciences cognitives.

Les principales découvertes dans le domaine des sciences cognitives ont été utilisées pour nous aider à comprendre la prise de décision. La prise de décision étant souvent liée à la résolution de problèmes, il est logique d'examiner l'esprit d'un point de vue computationnel et axé sur les problèmes. Les sciences cognitives ont tenu leur promesse : la majorité des preuves concernant la mémoire à court terme limitée, l'attention divisée, l'utilisation d'heuristiques et la perception erronée du risque proviennent de l'étude du cerveau dans cette perspective cognitive.

Outre la prise de décision, les sciences cognitives ont élargi nos perspectives sur d'autres phénomènes sociaux, linguistiques et mentaux. Elles ont été utilisées pour comprendre le fonctionnement des systèmes fonctionnels du cerveau, ce qui a permis de mieux comprendre des processus tels que la perception, l'apprentissage et la pensée. En outre, les sciences cognitives ont également été utiles pour comprendre les troubles et dysfonctionnements mentaux, offrant un cadre intégré pour comprendre de multiples phénomènes psychiatriques. Dans le domaine de la linguistique, la linguistique cognitive, grâce à ses théories telles que la grammaire générative et le langage naturel, a révolutionné la pratique académique. Enfin, les sciences cognitives ont permis de mieux comprendre les processus psychologiques sociaux tels que la persuasion, la coercition et la négociation.

Bien que ces découvertes soient importantes, elles sont éclipsées par une évolution imminente : l'intelligence artificielle. La perspective d'une machine pensante est depuis longtemps une idée qui inquiète, excite et intrigue les gens, mais ce n'est que récemment que les progrès des sciences cognitives en ont fait une réalité. Grâce à des outils tels que les réseaux neuronaux, les spécialistes des sciences cognitives en sont venus à considérer l'esprit comme un réseau informatique et ont été en mesure d'accroître considérablement nos capacités en matière d'intelligence artificielle.

Si la perspective d'un ordinateur hyperintelligent de type HAL-9000 reste un fantasme lointain, l'intelligence artificielle a déjà révolutionné notre vie quotidienne de nombreuses manières subtiles, qu'il s'agisse de votre liste de lecture Spotify quotidienne ou de l'aide apportée aux radiologues pour détecter les cancers chez les patients. Si l'on se tourne vers l'avenir, l'amélioration de l'intelligence artificielle pourrait être un facteur clé dans le déroulement de l'histoire. À une époque aussi novatrice, nos capacités croissantes, notre compréhension et nos choix éthiques à l'égard de ce puissant outil pourraient être déterminants pour guérir ou aggraver les maux de la société, tels que le changement climatique et les inégalités dans le monde.

Si les sciences cognitives ont permis des avancées significatives, elles nous ont aussi laissé avec de nombreuses questions. Par exemple, bien que les sciences cognitives aient tenté de s'attaquer au problème, la conscience reste un obstacle majeur. Étant donné que les sciences cognitives sont l'étude scientifique de l'esprit, on pourrait penser que la conscience est de leur ressort. Cependant, ce domaine pourrait être plus proche du behaviorisme que nous ne le pensons, car il repose lui aussi sur l'observation de la manifestation extérieure des fonctions mentales. Après tout, comment étudier la conscience sans stimuli observables tels que les expressions faciales ? En outre, comment observer la chose qui permet d'observer toutes les choses ? Alors qu'un nombre croissant de chercheurs en sciences cognitives tentent de comprendre ce problème difficile, la conscience pourrait présenter une limite essentielle aux sciences cognitives.

Il est également compréhensible que les idées qui alimentent la majorité des recherches en sciences cognitives puissent mettre les gens mal à l'aise. Fondamentalement, les idées présentées menacent notre compréhension de ce que signifie être humain. Si la vie se résume à des calculs, des 0 et des 1 et des réseaux associatifs, qu'en est-il du libre arbitre, de la responsabilité morale et du but de l'existence humaine ? Qu'est-ce qui nous différencie des simples machines, capables d'être prédites, modélisées et comprises ?

Heureusement, les questions existentielles de ce type sont abordées sous l'angle philosophique des sciences cognitives. Ce point de vue tente d'intégrer à la fois les précieuses découvertes faites par les sciences cognitives et la pensée philosophique pour nous aider à comprendre ce que ces découvertes pourraient signifier pour notre compréhension du monde physique, de l'esprit, de la conscience, de la religion, de l'éthique et de l'épistémologie. Bien que cette combinaison ait encore de nombreux obstacles à surmonter, comme l'a déclaré le chercheur en sciences cognitives L.A. Paul, "j'ai beaucoup de sympathie pour l'idée que la psychologie et les sciences cognitives ont beaucoup à offrir à la philosophie, et que l'inverse est également vrai".

Les sciences cognitives peuvent améliorer la prise de décision

Les sciences cognitives sont un domaine vaste et puissant. Dans cet article, Julian Hazell, du Decision Lab, s'entretient avec Michał Klincewicz, professeur adjoint de sciences cognitives à l'université de Tilburg, pour en savoir plus sur l'utilisation des sciences cognitives pour résoudre des problèmes concrets. De l'analyse de la manière dont les individus prennent des décisions morales à la conception d'un algorithme d'apprentissage automatique qui trouve des vidéos de conspiration sur YouTube, cet article plonge vraiment dans l'étendue et l'utilité des sciences cognitives.

Combiner l'IA et les sciences du comportement de manière responsable

L'intelligence artificielle (IA) est peut-être l'évolution la plus marquante des sciences cognitives. Jour après jour, les progrès de l'IA semblent accroître rapidement son pouvoir et son influence dans nos vies. Nombreux sont ceux qui ont commencé à tirer la sonnette d'alarme sur les préoccupations éthiques d'une telle technologie, en particulier lorsqu'elle est associée aux sciences du comportement. Julian Hazell, du Decision Lab, examine ce dilemme moral et tente de le résoudre de manière éthique et responsable.

1. Thagard, P. (2018, 24 septembre). Les sciences cognitives. Consulté le 16 avril 2021 sur le site https://plato.stanford.edu/entries/cognitive-science/#PhiRel
2. Graham, G. (2019, 19 mars). Behaviorism. Consulté le 16 avril 2021 à l'adresse suivante : https://plato.stanford.edu/entries/behaviorism/
3. Miller, G. A. (2003). La révolution cognitive : A historical perspective. Trends in Cognitive Sciences, 7(3), 141-144. doi:10.1016/s1364-6613(03)00029-9
4. Prezenski, S., Brechmann, A., Wolff, S. et Russwinkel, N. (2017). Une approche de modélisation cognitive de la formation de la stratégie dans la prise de décision dynamique. Frontiers in Psychology, 8. doi:10.3389/fpsyg.2017.01335
5. CogniFit Research. (2016, 08 juin). CogniFit. Consulté le 16 avril 2021 sur le site https://www.cognifit.com/cognition
6. Stein, D. J. (1993). Sciences cognitives et psychiatrie : An overview. Integrative Psychiatry, 9(1), 13-24.
7. Jackendoff, R. (2007). La linguistique dans les sciences cognitives : The state of the art. The Linguistic Review, 24(4). doi:10.1515/tlr.2007.014
8. Eagly, A. H. et Chaiken, S. (1984). Cognitive theories of persuasion. Advances in Experimental Social Psychology, 17, 267-359. doi:10.1016/s0065-2601(08)60122-7
9. Sen, I. (2018, 26 novembre). Comment l'IA AIDE Spotify à gagner dans le monde du streaming musical. Consulté le 16 avril 2021 sur https://outsideinsight.com/insights/how-ai-helps-spotify-win-in-the-music-streaming-world
10. Savage, N. (2020, 25 mars). How ai is improving cancer diagnostics. Consulté le 16 avril 2021 sur le site https://www.nature.com/articles/d41586-020-00847-2
11. Snow, J. (2021, 10 février). Comment l'intelligence artificielle peut s'attaquer au changement climatique. Consulté le 16 avril 2021 sur https://www.nationalgeographic.com/environment/article/artificial-intelligence-climate-change
12. Sayer, L. (2016). L'inégalité dans un monde de plus en plus automatisé. Dans 1314153996 965833893 UNESCO (Ed.), Rapport mondial sur les sciences sociales, 2016 : Challenging inequalities, pathways to a just world, (pp. 177-179). UNESCO.
13. Voir 1.
14. L.A. Paul. (n.d.). Citation de L.A. Paul. Consulté le 16 avril 2021 sur le site https://www.azquotes.com/quote/1486923?ref=cognitive-science