Reseaux Neuronaux 4

Le cognitivisme

Le cognitivisme conçoit la cognition comme un calcul sur des représentations internes ou mentales: un organisme, ou système cognitif, agit intelligemment dans son environnement en en formant des représentations et en les modifiant, compte tenu de ses croyances et de ses désirs (ou des buts qui lui sont assignés). Comme il ne s’agit nullement de restreindre la cognition à la cogitation délibérée (laquelle n’est d’ailleurs que le résultat de processus internes d’une nature sans doute toute différente), il est crucial de ne pas attribuer aux représentations et processus en question un caractère conscient: c’est (entre autres) le comportement conscient et la vie mentale d’un individu humain qu’il faut expliquer, et le recours aux délibérations d’un homunculus à l’image de l’homme même ouvre évidemment la porte à une régression infinie.

Ce n’est pas cependant par cette conception très générale que le cognitivisme se distingue du connexionnisme, mais par la position qu’il adopte conjointement sur quelques questions plus précises:
1. Quel est le médium (théorique) à partir duquel sont façonnées les représentations mentales?
2. Comment s’établit et se maintient le lien entre les représentations et ce qu’elles représentent?
3. Quelle sorte de calcul est appliqué à ces représentations?
4. Quel est le rapport entre l’explication «computo-représentationnelle» de la cognition et son explication en tant que phénomène naturel, ou physique?
5. Quel dispositif physique existant fournit-il à la fois une image du système cognitif humain, et une simulation possible de ce système?

Les réponses cognitivistes sont schématiquement les suivantes. En premier lieu, les représentations mentales sont à l’image de formules, ou expressions bien formées, d’un langage interne (langage de la pensée ou «mentalais»). Ce langage doit être conçu comme un langage formel, tels ceux de la logique mathématique: il possède donc des règles morphologiques et syntaxiques qui lui confèrent une autonomie formelle, et des règles sémantiques qui précisent les relations entre expressions du langage et entités ou situations représentées. Si l’on admet donc que le contact avec l’environnement permet au système de déterminer la valeur sémantique des symboles primitifs de son langage interne, celle des symboles composés qu’il produit dans le cours de son fonctionnement est entièrement déterminée; c’est le parallélisme strict entre syntaxe et sémantique, ou, dit autrement, le caractère compositionnel de la sémantique [cf. LOGIQUE MATHÉMATIQUE], qui garantit le maintien, au cours des processus cognitifs, d’une adéquation des représentations à l’univers représenté. Telles sont les réponses aux questions 1 et 2.

C’est encore la logique des années 1930 (travaux d’Alan Turing et d’Alonzo Church) qui rend possible une réponse absolument déterminée à la question 3. En effet, nous savons depuis cette époque que si par calcul on entend une suite finie d’opérations sur des symboles ou éléments discrets (ce qu’on appelle en mathématiques un algorithme), la notion générale de calcul est indépendante de la machine, système (esprit humain) ou procédure mathématique abstraite exécutant ou réalisant le calcul – à une idéalisation près, celle d’une capacité infinie de mémoire. Les fonctions calculables constituent ainsi une sorte d’«espèce naturelle», insensible à de larges variations de définition. Et les calculs auxquels sont soumises les représentations mentales peuvent être par exemple décrits comme ceux qu’exécute une machine de Turing, ou, encore, comme on peut le dire aujourd’hui, un ordinateur numérique.

La question 4 – qui n’est qu’une reformulation, dans le présent contexte, du vénérable problème du rapport entre le corps (le cerveau, système physique) et l’esprit (le mens , siège des représentations mentales) – reçoit ici une réponse à la fois matérialiste, moniste, et non réductionniste: selon la doctrine de l’«identité occasionnelle» (token identity ), tout état mental est identique à un état physique, mais les catégories d’états mentaux que font intervenir les énoncés généraux de la psychologie ne correspondent pas à des catégories caractérisables dans le vocabulaire des sciences physiques (au sens large, biologie comprise). Cette thèse s’oppose au monisme réductionniste qui postule l’«identité catégorielle» (type identity ) entre états mentaux et états physiques. Les types ou catégories d’états mentaux auxquels doit se référer la psychologie sont définis à partir du rôle fonctionnel que ces états jouent dans le déroulement régulier des processus cognitifs – d’où le terme de fonctionnalisme qui désigne souvent soit la thèse de l’identité occasionnelle, soit, plus largement, la position cognitiviste. Due au philosophe Hilary Putnam, reformulée avec vigueur par son collègue Jerry Fodor et par des spécialistes de l’intelligence artificielle tels qu’Allen Newell et Herbert Simon, cette doctrine est actuellement l’objet de vives discussions chez les philosophes et théoriciens des sciences cognitives, et Putnam lui-même l’estime maintenant insuffisante.

La réponse donnée à la question 5, à savoir l’ordinateur, ou machine de von Neumann, confère cependant une certaine plausibilité à la thèse fonctionnaliste. L’ordinateur est en effet un système physique susceptible de deux caractérisations largement indépendantes. C’est d’une part un système physique, dont l’évolution est régie par des équations de transition fournies en principe par les lois de la physique. Mais c’est d’autre part également un système de traitement de l’information, dont les états peuvent être caractérisés comme états calculatoires, sans référence directe à leur constitution physique, les processus de traitement agissant sur ces états eux-mêmes décrits à partir de causes ou fonctions de nature non physique mais calculatoire («Ajouter n à p », «Rechercher dans la liste L les éléments commençant par s», etc.) – réductibles en principe aux opérations d’une machine de Turing.

Il est clair que c’est en général ainsi, et non à partir des lois de la physique, que l’observateur a intérêt à considérer l’ordinateur, de même que c’est en tant que système de rouages qu’il considérera en général une montre, et non comme système dynamique régi par les équations de la mécanique quantique. Et c’est à ce niveau que l’observateur saisira ce qu’ont de commun deux ordinateurs équivalents sur le plan calculatoire mais de constitution physique différente. Méthodologiquement est ainsi posé le principe d’une indépendance explicative de la psychologie (vue ici comme science des systèmes de traitement de l’information que sont – aussi – les esprits humains) par rapport aux neurosciences, et de l’informatique/intelligence artificielle par rapport à l’électronique. Cette indépendance n’est toutefois que relative: d’un niveau sur l’autre se transmettent des contraintes – tel mécanisme fonctionnel peut être exclu faute d’une réalisation (ou «implémentation») possible ou seulement plausible; telle description de l’architecture ou du fonctionnement cérébral peut être mise en cause par son incompatibilité apparente avec des hypothèses retenues au niveau fonctionnel.

Il est essentiel de ne pas considérer ici l’ordinateur comme un simple calculateur, mais comme un système agissant sur des représentations symboliques internes: le ruban de la machine de Turing, la mémoire de l’ordinateur n’ont pas moins d’importance que les opérations régies par la table ou par le programme, et ce que renferme le ruban, la mémoire, ce ne sont pas des nombres, mais des symboles généraux uniquement définis par leur appartenance à un jeu de symboles régi par des règles syntaxiques.

Le rôle joué par l’ordinateur dans la réflexion sur les fondements des sciences cognitives est subtil. D’une part, il est incontestable que son apparition a beaucoup frappé les esprits (à juste titre) et que, conjugué à d’autres facteurs, il est directement à l’origine d’idées (parfois peut-être contestables) et de programmes de recherche dont la confluence a fini par prendre le nom de sciences cognitives. D’autre part, il ne doit être compris aujourd’hui ni strictement comme modèle ni simplement comme métaphore. Le cerveau et l’esprit humains en diffèrent trop profondément pour que l’idée de le prendre tel quel pour modèle, à quelque niveau de description que ce soit, ait la moindre plausibilité (ceux qui ont cru le contraire, comme ceux qui ont cru nécessaire de déployer les grands moyens pour le prouver, se sont lourdement trompés). Mais, inversement, ne voir dans la relation entre esprit/cerveau et ordinateur qu’une métaphore interdit d’en comprendre la fécondité opératoire: l’ordinateur prouve, par son principe et par son existence, la cohérence conceptuelle et la possibilité matérielle de rapports théoriques d’un genre nouveau, et de dispositifs les incarnant; sur ces rapports s’érigera peut-être une science de l’esprit, et peut-être sera-t-on assuré un jour que ces dispositifs sont de ceux que le cerveau met en œuvre.

En pratique, le rapport entre le cadre classique que l’on vient de décrire à grands traits et les différents programmes de recherche qui s’y inscrivent n’est pas toujours étroit, il s’en faut. Sur certains aspects un désaccord explicite peut se faire jour, mais sur d’autres il n’y a ni accord ni désaccord, et c’est surtout par cette abstention que les programmes proprement scientifiques manifestent leur indépendance. On retrouve ici une situation bien connue en mathématiques ou en physique, lesquelles ne ressemblent que de loin aux recherches sur leurs fondements, et ne s’y reconnaissent qu’incomplètement.

Continue .........

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