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LES MODÈLES MENTAUX

De
391 pages
Les démarches d'amélioration de la qualité et de la production, et leur contrepartie, la " résistance au changement ", sont des enjeux majeurs pour les entreprises industrielles à l'aube du XXIè siècle. La confrontation d'expériences de psychologie cognitive et sociale avec les réalités de la mise en place du " juste-à-temps " dans de nombreux sites industriels, met en évidence le rôle déterminant de la réflexion et des choix dans les comportements. La notion de " modèle mental " montre que les raisonnements individuels et collectifs sont issus de représentations imaginaires simplifiées de la situation, plutôt que de raisonnements formels.
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Les modèles mentaux
Sociologie Cognitive de l'Entreprise

Collection Logiques de Gestion dirigée par Michel Berry et Jacques Girin

Déjà parus

BONARELLI P., La réflexion est-elle rentable?

De la décision en

univers turbulent, 1994. HéMIDY L., La gestion, l'informatique et les champs. L'ordinateur à la ferme, 1994. GUIGO D., Ethnologie des hommes des usines et des bureaux, 1994. BOUILLOUD J.-P et Lecuyer B.-P. (eds), L'invention de la gestion,

1994.
CHARUE-DUBOC F. (ed.), Des savoirs en action. Contributions de la recherche en action, 1995. GIROD-SEVILLE M., La mémoire des organisations, 1996. BUTTÉ-GÉRARDIN Isabelle, L'économie des services de proximité aux personnes, 1999. AUTISSIER D. et W ACHEUX F. (dir.), Structuration et management des organisations, 2000. LÉVY Emmanuelle (coord.), Vous avez dit « Public» ?, 2001.

Michael BALLÉ

Les modèles mentaux
Sociologie Cognitive de l'Entreprise

L'Harmattan 5-7, rue de l'École-Polyteclmique 75005 Paris France

L'Harmattan Hongrie Hargita u. 3 ) 026 Budapest HONGRIE

L'Harmattan Italia Via Bava, 37 ) 02 ) 4 Torino ITALIE

<CL'Harmattan, 2001 ISBN: 2-7475-1379-3

A ma mère, Catherine Ballé, pour son exemple et sa patience

« En doutant, nous sommes incités à chercher, en cherchant, nous percevons la vérité. »

Abélard,

Sic et Non

Remerciements

Ce livre est le fruit d'un 'travail de longue haleine qui n'a été possible que par le soutien, professionnel ou personnel, de plus de personnes que je ne pourrais nommer ici. Je souhaiterais remercier plus particulièrement Raymond Boudon pour sa direction scientifique, toujours rigoureuse sans jamais être restricitive, Robert Merton qui m'a encouragé à poursuivre mes intuitions et Catherine Ballé qui m'a réappris ce qu'est le travail d'écriture. Ma reconnaissance va également à Jean-Michel Berthelot, Benjamin Coriat, Pascal Engel et Jacques Girin pour leurs commentaires judicieux et constructifs, ainsi qu'à Anni Borzeix et Godefroy Beauvallet pour les fructueuses discussions sur l'argument et à Monique Sperry pour son aide précieuse sur le travail de traduction. Je souhaiterais exprimer ma gratitude à Alain Prioul, Michel Marissal, Michael Kightley et Andrew Gottschalk qui m'ont permis de mieux comprendre les mécanismes industriels, ainsi qu'à mon père, Freddy Ballé, dont la compréhension et la pratique du modèle Toyota m'ont été d'une aide inestimable. Merci également à Thierry Cheminant à qui je dois d'avoir pu réaliser des recherches expérimentales. Sur un plan plus personnel, je voudrais remercier tous ceux qui, dans mon entourage, ont dû subir mes doutes et mes humeurs au cours de la réalisation de cet ouvrage ainsi que, en particulier, Florence Boyer et Marie-Annick Mazoyer, pour leur relecture attentionnée.

Introduction

L'acteur social peut-il être considéré comme rationnel? Une question qui divise les sociologues, des pères fondateurs à nos jours, et qui fait l'objet de bien des débats. D'un point de vue purement méthodologique, une prise de position sur la rationalité des acteurs influence considérablement la teneur des explications sociologiques. Au-delà de cela, il est aussi possible de se poser la question de la rationalité des auteurs eux-mêmes, et donc de l'objectivité de leurs analyses. En fait, ces nombreuses querelles méthodologiques sont le reflet de deux questions fondamentales sur la nature de l'être humain: est-il rationnel ou irrationnel? Et comment définir précisément la notion de rationalité? En établissant une typologie des paradigmes sociologiques, R. Boudon montre que la question de la rationalité est à l'origine d'une pluralité de perspectives adoptées par les sociologuesl. Les uns, à la suite de Weber, prennent position pour la rationalité des acteurs sociaux, les autres se rangent du côté de l'irrationalité. Les premiers déclinent sous des formes diverses l'hypothèse benthamienne, postulant que les individus sont munis d'un libre arbitre, sont autonomes et agissent selon des choix rationnels visant à améliorer leur bien-être matériel. Inversement, les seconds considèrent que les individus ne sont que le produit d'entités sociales qui les dépassent et qui, de ce fait, conditionnent leurs actions. Raymond Boudon illustre ce propos en faisant remarquer qu'un délinquant qui agresse une vieille dame peut être vu soit comme un homo economicus qui maximise son espérance de gain en obtenant le contenu du sac de sa victime à faible risque ou bien, à l'autre extrême, comme un homo sociologicus, issu d'une famille défavorisée, membre d'une sousculture délinquante et pour qui l'agression est légitime. Le nonsociologue pourrait facilement penser les deux explications simultanément vraies: le jeune délinquant appartient à un groupe social pour lequel l'agression est un comportement normal et fait un calcul économique gain/risque au sujet de l'attaque de cette vieille dame particulière, tout en étant également conscient

IBOUDON, R., Will sociology ever be a normal science ?', Theory and Society, 17 :
747-71, 1988.

que la société désapprouve son action. Un tel raisonnement, bien qu'apparemment simple, est néanmoins difficile à modéliser et pose de nombreux problèmes pour l'explication sociologique. Si Durkheim pose comme règle absolue de la

méthode sociologique que:
1/

1/

La cause déterminanted'un fait

social doit être cherchée parmi les faits sociaux antécédents, et non parmi les états de la conscience individuelle ", il n'en reste pas moins que les faits sociaux" sont, matériellement, des agrégations d'actions individuelles2. Un premier type d'analyses identifiées par Boudon s'attache à expliciter les faits sociaux par des accumulations de comportements individuels; ces théories peuvent se regrouper largement sous le couvert de l'individualisme méthodologique, alors que les autres théories, majoritaires selon cet auteur, expliquent les comportements des individus par les forces ou structures sociales qui les déterminent. Les sociologues de la première tendance se trouvent alors contraints à s'intéresser plus aux mécanismes psychologiques qui sous-tendent les actions des acteurs que ceux de la deuxième. Pour ces derniers, l'individu isolé ne fait que refléter les comportements du groupe auquel il appartient et par conséquent ne mérite pas de s'attarder à comprendre son fonctionnement intime. Cette position en vient parfois à attribuer aux acteurs des comportements franchement irrationnels sans se poser la question de leur vraisemblance. Afin de parfaire leur valeur explicative, de telles analyses ne peuvent faire l'économie de la question suivante: comment les forces sociales agissent-elles sur les psychologies individuelles? Dans l'ensemble, les analyses relevant de l'individualisme méthodologique font également, plus ou moins explicitement, l'hypothèse de la rationalité des acteurs. Cette rationalité peut être prise au sens large comme: Un acte est « rationnel» si de bonnes raisons le justifient" ou modélisée mathématiquement comme une espérance d'utilité (l'utilité du résultat obtenu pondérée par sa probabilité de réalisation)3. De nombreuses analyses de cette tendance s'évertuent à montrer que les individus ont en fait de bonnes raisons de se comporter de façon irrationnelle, c'est-à-dire d'adopter des comportements qui vont à l'encontre de leur intérêt personnel. Le postulat de
1/

2WIPPLER, R. 'Individualisme

méthodologique

et action collective', in

F. CHAZEL (00.) Action collective et mouvements SOCÜlUX, Paris: PUF, 1993. 3LÉVY-GARBOUA, L. &:S. BLONDEL, 'La décision comme argumentation' in R. BOU DON, A. BOUVIER & F. CHAZEL (eds.), Cognition et sciences sociales, Paris: PUF, 1997.

-6-

rationalité et de conscience de soi des individus est maintenu en toutes circonstances alors même que des pans entiers de la psychologie, à la suite de la psychanalyse, défendent l'irrationalité relative des individus. La présomption de rationalité est-elle plus justifiée que la présomption selon laquelle les groupes sociaux exercent des influences mystérieuses sur les individus? Traditionnellement, il s'agit d'un postulat de base dont la validité est très peu discutée systématiquement. Les sociologues semblent se placer, selon leurs convictions, d'un côté ou de l'autre de la barrière de la rationalité personnelle et sont peu enclins à discuter la validité opérationnelle de leur position. Pourtant, que l'on aille du micro vers le macro, ou inversement, du macro vers le micro, un modèle psychologiquement fondé des choix des acteurs paraît essentiel à la compréhension du passage de l'action individuelle à l'action collective. A vrai dire, ce n'est que récemment que la psychologie a commencé à proposer des modèles opérationnels expliquant les choix des individus. Quelques sociologues se penchent désormais sur ces travaux de la psychologie cognitive pour en évaluer l'intérêt pour leurs propres modèles implicites de l'acteur social. Ces nouvelles recherches pousseront-elles les sociologues à mieux définir ces modèles implicites, ou les conforteront-ils dans leurs positions établies? En 1956, Herbert Simon ouvre une véritable boîte de Pandore en attaquant le sujet de front. Il énonce ainsi le principe de la rationalité limitée:
Il

La capacité du cerveau humain à formuler et résoudre des problèmes

complexes est très faible au regard de l'importance des protilèmes qui doivent être résolus ~our établir un comportement objectivement rationnel dans le monde réel - voire une approximation de cette rationalité
objective. 114

Simon continue de considérer que les acteurs sociaux font des calculs économiques, mais que ces calculs sont restreints par toutes sortes de contraintes allant des limites des sources d'information dont dispose l'individu aux limites des capacités de calcul du cerveau humain. Dans l'ensemble, il considère que ces nombreuses contraintes conduisent les acteurs à se satisfaire de solutions acceptables plutôt qu'à rechercher des solutions optimales. A partir de ce constat, Simon va s'orienter vers la modélisation et la simulation du raisonnement humain qui seront une puissante source d'inspiration pour les sciences cognitives. En tenant compte
4SIMON, H., Models olMan, New York: John Wiley and Sons, 1957. -7-

ainsi de l'existence d'une véritable contrainte psychologique sur la capacité de raisonnement des acteurs, il permet d'établir un lien entre deux disciplines jusque-là séparées: l'économie et la psychologie. Sans pour autant être invalidée, il ressort de ces travaux que l'hypothèse de rationalité est largement simplificatrice. La rationalité limitée de Simon est, par ailleurs, bien difficile à prendre en compte dans l'analyse des faits sociaux. Largement adoptée par les sociologues de l'organisationS, elle les a conduits à établir une théorisation dont la complexité croissante dépasse parfois la complexité des phénomènes observés, expliqués plus simplement par les acteurs eux-mêmes. 1956 peut d'ailleurs être considéré comme l'année de naissance de la psychologie cognitive moderne. Chomsky présente au MIT une ébauche de sa théorie du langage, Miller

propose sa théorie du nombre Il magique"

7 dans la mémoire

à

bien que les individus fassent parfois des Il erreurs". Cette position domine la psychologie cognitive expérimentale jusqu'au milieu des années soixante-dix, quand les psychologues Tversky et Kahneman jettent le pavé dans la mare avec la publication d'une série d'expériences qui montrent que les sujets raisonnent selon des sortes de biais cognitifs" ou Il heuristiques",
Il

court terme et Newell et Simon présentent leur modèle informatique du General Problem Solver. C'est également en 1956 que la psychologie cognitive se différencie de la psychologie6. Dans les années qui suivent, la psychologie cognitive s'intéresse plus particulièrement aux processus de raisonnement et de décision. La majorité des études s'attache à montrer que la pensée suit des règles logiques menant à des actions rationnelles,

raccourcis mentaux, plutôt que selon des calculs rigoureux, et

commettent par conséquent des Il erreurs"

nombreuses

et

systématiques. Depuis, le débat sur la rationalité des individus est relancé de plus belle. Malgré les nombreux enseignements de la psychologie cognitive sur les opérations mentales, le débat rationnel/irrationnel - et les querelles qui lui sont liéesdemeure entier. En revanche, les formes que prennent rationalité et irrationalité dans l'esprit des individus sont mieux définies. La plupart des travaux de la psychologie cognitive considèrent l'individu isolé, en laboratoire, sorti de son
5MARCH, J., Decisions and Organisations, Cambridge: Blackwell, 1988.

6BRUNER, J., J. GOONOW & G. AUSTIN, A study of thinking, New York: Wiley, 1956.

-8-

T - et comme un fou furieux, par ailleurs. Ce même homme, inventeur génial de la production de masse, était également fanatiquement antisémite et réactionnaire au point de détruire à la masse un nouveau modèle de sa chère Ford T conçu par son équipe d'ingénieurs. Il était également parfois capable d'étonnantes lubies. Ayant remarqué que les ouvriers sur les puits de pétrole semblaient avoir une chevelure en meilleur état que le reste de la population, Ford se passait régulièrement du pétrole dans les cheveux. Plus étrange encore, il naquit de cette habitude une marque de produits pour cheveux à base de pétrole qui eut un succès commercial immédiat à l'époque et de nombreux produits capillaires de cette sorte se trouvaient encore récemment sur le marché7. Bien entendu, le lien entre pétrole et santé des cheveux n'a jamais été prouvé. On retrouve ici, au niveau d'une personne, les multiples dimensions du problème. Il est clair que le' travail de Ford sur le système de production est rationnel. Etant donné qu'il est devenu le premier milliardaire américain, on peut faire l'hypothèse qu'il a su optimiser l'engagement des moyens par rapport aux résultats obtenus. Inversement, son refus de faire évoluer son produit, même face à une concurrence croissante et des ventes en baisse, est totalement irrationnel. En revanche, que penser de son utilisation du pétrole comme lotion capillaire? Si l'observation est fondée - mais rien ne l'atteste - s'agit-il

environnement matériel et social. A ce titre, il est possible de douter de leur pertinence pour l'étude des phénomènes sociaux qui sont, par nature, d'ordre collectif et liés à un contexte appréhendé in situ. Chaque cas concret pose de nombreuses difficultés d'ordre méthodologique. D'une part, même si l'on accepte que les actions individuelles sont largement le reflet de dynamiques sociales, il est clair que certains individus ont une place exceptionnelle dans les évolutions sociales et, d'autre part, l'étude de ces individus en situation fait bien ressortir le mélange intriguant de rationalité et d'irrationalité de chacun. Par exemple, le développement de la production de masse de l'automobile est un fait social qui a profondément influencé la société de notre siècle. Il est clair qu'Henry Ford a joué un rôle prépondérant dans cette évolution. Toutefois, en tant qu'individu, il peut être vu à la fois comme un archétype de rationalité -lorsqu'il élabore le modèle de production de la Ford

vraiment d'un comportement irrationnel? La question se pose d'autant plus que, cette lotion ayant été reprise par d'autres, ce
7HALBERSTAM, D., The Reckoning, New York: Avon Books, 1986. -9-

comportement a été validé par un groupe qui se comporterait alors collectivement de manière irrationnelle. La notion même de rationalité est difficile à définir. Nous prendrons le parti d'introduire des distinctions susceptibles d'éclairer les comportements. En particulier, nous distinguerons la rationalité économique de la rationalité. Par rationalité économique, nous entendrons tout choix qui peut s'exprimer par un calcul d'espérance de gain de type V=p(i)*u(i): la valeur s'obtient en multipliant la probabilité d'occurrence par l'utilité estimée. En revanche, nous considérerons une analyse comme rationnelle si elle s'accorde le mieux possible aux faits connus à ce moment. Une action rationnelle est alors une action qui permet d'obtenir un résultat souhaité en fonction de cette analyse. En ce sens, nous nous approchons de la définition plus souple de Raymond Boudon qui entend par action rationnelle" les /I bonnes raisons " de faire quelque chose. Il définit comme rationnel tout comportement Y dont on peut dire que X avait de bonnes raisons de faire Y, car...
1/

1) ... y correspond à l'intérêt (ou aux préférences) de X ; 2) ... Y est le meilleur moyen pour X d'atteindre l'objectif qu'il s'est fixé;
3)

... Y

4) 5)

... X a ... Y

découle du principe normatif de bonnes raisons d' Y croire; en question;

Z; que X croit en Z et qu'il a

toujours fait Y et il n'y a aucune raison de remettre cette

pratique

découle de la théorie Z; que X croit en Z et qu'il a de

bonnes raisons d 'y croire; etc.8

Ces définitions divergent dans la mesure où un acteur peut avoir de bonnes raisons subjectives de suivre une action dont il pense qu'elle lui permet de parvenir à ses fins, mais qui s'avère parfaitement inefficace. Cet acteur est ainsi rationnel selon la deuxième définition, mais pas selon la première. En étudiant la structure des raisonnements des acteurs, il devient nécessaire de

distinguer plusieurs formes de Il rationalité",

ou d'irrationalité

selon la position adoptée. Un raisonnement peut être, en particulier, efficace, logique, raisonnable ou légitime.

.

Un raisonnement est efficace lorsqu'il s'avère, a posteriori, qu'il reflète la réalité de la situation en s'accordant le mieux aux faits, et lorsqu'il permet d'aboutir à une conclusion qui -10-

correspond effectivement à la meilleure mise en œuvre de moyens par rapport aux intentions de l'acteur.

.

Un raisonnement est logique lorsqu'.il suit les règles de la logique, à savoir quand les prémisses sont vraies et les liens logiques valides. Nous entendrons le terme logique au sens large, à savoir ce qui n'est pas illogique. Nous préciserons qu'il s'agit de logiqueformelle lorsque nous considérerons que les règles utilisées sont rigoureusement des règles de la logique mathématique. Un raisonnement est considéré comme raisonnable s'il s'appuie sur des prémisses vraisemblables et aboutit à une conclusion probable, même si les règles de la logique ne sont pas respectées. De nombreux raisonnements raisonnables génèrent en particulier de nombreuses hypothèse implicites qui n'en sont pas pour autant fausses.
Finalement, nous considérerons qu'un raisonnement est légitime si l'enchaînement des propositions suit les règles de la logique, même si la question de la vraisemblance des propositions n'est pas abordée. Un raisonnement fondé sur des prémisses implicites fausses peut être légitime même s'il débouche sur des conclusions surprenantes du point de vue du raisonnement raisonnable qui, au contraire, applique une logique approximative à des prémisses vraisemblables.

.

.

Le critère d'efficacité se distingue des autres car il dépend du résultat du raisonnement et non de sa procédure. Le concept de rationalité, en revanche, s'applique plus ou moins à toutes ces formes de raisonnement selon les auteurs et les cas d'espèces. Les discussions sans fin sur la nature de la rationalité ou sur la rationalité de l'être humain proviennent essentiellement de la difficulté de matérialiser une idée ou un
raisonnement

- il est

impossible de savoir

1/

ce qui se passe"

dans

la tête des acteurs en situation. De ce fait, dans ce domaine, les résultats des recherches sont inextricablement liés aux considérations méthodologiques qui structurent le cadre des études. La psychologie s'est distinguée des réflexions abstraites et individuelles de la philosophie par les études de cas de patients menées par les psychologues du dix-neuvième siècle. Au cours des années trente, la psychologie cognitive et la psychologie sociale s'écartent des autres tendances de la -11-

psychologie en adoptant un parti expérimentaliste, la psychologie cognitive dans le domaine du raisonnement individuel et la psychologie sociale dans celui de l'influence du groupe sur l'individu. Par ailleurs, les progrès de la biologie ont ouvert la porte à des études sur le fonctionnement neurologique du

cerveau, cherchant

une explication

Il

mécanique

Il

aux

comportements cognitifs. L'opacité du sujet a suscité une multiplicité d'approches et de terrains d'observation. Cette diversité pose de graves difficultés de synthèse car les résultats des différentes études sont rarement comparables et souvent attaquables au niveau même des partis pris méthodologiques. Dans l'ensemble, il est possible de distinguer les approches suivantes:

.

Traditionnellement, les propositions sur le raisonnement sont le fruit de méditations philosophiques déconnectées de tout terrain précis. Bien que pauvre en résultats concrets, cette tradition qui recouvre au cours des siècles des penseurs comme Bacon, Hobbes ou Popper est riche de points de vue et de pistes de réflexion toujours d'actualité. La psychologie à proprement parler s'est largement développée à partir de l'étude de cas de patients individuels. Les psychologues font implicitement l'hypothèse que les pathologies présentées par ces patients représentent en fait des hypertrophies de fonctions naturelles présentes chez tous. Les patients servent donc de loupe ", permettant par un effet grossissant d'analyser des
/I

.

comportements spécifiques. Cette approche, à la base de la psychologie freudienne, est également celle des recherches en neurobiologie: la cartographie fonctionnelle du cerveau repose essentiellement sur l'étude de ses traumatismes. Cette approche est également utilisée en psychologie cognitive sous une forme un peu plus rigoureuse par l'utilisation de protocoles d'observation. Les travaux de Piaget ou de Simon font appel à l'observation minutieuse de sujets placés en face d'un problème précis. Ces expériences se distinguent des formes d'observations précédentes car au lieu d'observer le comportement /I naturel" d'un malade, on observe le comportement d'un individu Il normal" en situation de laboratoire.

-12-

.

Les études en laboratoire sont effectivement un point distinctif des travaux de psychologie cognitive. Le format le plus courant, qui apparaît dès l'entre-deux-guerres, est celui d'un problème logique posé à un groupe de sujets (souvent des étudiants) et analysé statistiquement. La psychologie cognitive s'intéresse plus aux raisonnements individuels alors que la psychologie sociale se sert de ces mêmes expériences en laboratoire pour identifier l'influence qu'exercent les sujets les uns sur les autres.
Au-delà des expériences de résolution de problèmes, les expérimentateurs ont mis au point au cours des dernières années des simulations en laboratoire. Ces simulations visent à reproduire artificiellement une situation réelle de la manière la plus complète possible afin d'observer une palette plus large de comportements tout en continuant d'écarter les variables extrinsèques à la question observée. Ces simulations ont un succès particulier en économie expérimentale où des comportements de marché sont ainsi reproductibles en situation de laboratoire. Bien que complexes à concevoir et à mettre au point, ces simulations sont très riches en enseignements sur les comportements des sujets en situation naturelle. Bien entendu, la validité des résultats obtenus par les méthodes précédentes est facilement mise en doute. En premier lieu, il est difficile de croire que les comportements dysfonctionnels de patients atteints de maladies mentales permettent d'apporter des enseignements concernant les
individus sains d'esprit

.

.

-

à moins

de suggérer

que tout

le

monde est malade et donc de clore le débat sur la rationalité. De même, il est tout aussi difficile de justifier que des comportements observés dans des situations formelles en laboratoire s'appliquent à des comportements spontanés en situation réelle. Par conséquent, certains chercheurs s'appliquent à observer les comportements cognitifs des individus dans leur environnement naturel. S'appuyant sur des méthodes d'observation ethnologique, ils délimitent le champ d'observation par la situation elle-même. Hutchins, par exemple, observe comment se fait la coordination lors de la manœuvre d'approche de port d'un bâtiment de la marine américaine. Jean Lave observe les comportements cognitifs lors d'achats au supermarché dans différents contextes

-13-

culturels. Inversement, Deanna Kuhn identifie une population cible et mène son enquête sur le raisonnement et l'argumentation grâce à un questionnaire type.
Est-il possible de formuler un modèle cognitif de l'individu suffisamment général pour permettre une analyse sociologique qui reste néanmoins fondée psychologiquement? Le projet durkheimien est né d'une volonté de distinguer la sociologie, d'une part, de l'économie en opposant les forces d'association et de coopération à l'individualisme benthamien et, de l'autre, de la psychologie ou de la biologie, en distinguant les activités sociales des actions purement individuelles. Toutefois, comme le montre S. Lindenberg8, même Durkheim ne peut faire l'économie de postulats psychologiques sur le fonctionnement cognitif des individus afin d'expliciter les effets d'une cause sociale sur un fait social. Le débat sur la nature psychologique du choix rationnel se retrouve au confluent de nombreuses disciplines et approches. Il résulte progressivement de ce croisement de disciplines et de méthodologies un domaine au paysage incertain auquel est donnée très génériquement l'étiquette de sciences cognitives. Comme le fait remarquer Godefroy Beauvallet, de par leur émergence récente et leur évolution rapide, les sciences cognitives sont plus commodes à décrire par leur objet et leurs champs d'étude que par une discipline:
Il

L'objet essentiel des sciences cognitives est l'esJ'rit, la pensée sous toutes

ses formes. On inclut dans cet ensemble la pensee humaine, bien sûr, mais aussi les règles de comportement animal et celles qui régissent les "machines pensantes" que sont les ordinateurs. Cet objet fixé, fa méthode pour l'étudier varie grandement, et c'est pourquoi cohabitent dans les recherches et les enseignements de sciences cognitives aussi bien des éléments de neurobiologie que de psychologie, d'informatique que de linguistique ou d'anthropologie. L'interdisciplinarité est la règle, le but étant d'établir des concordances et des liens entre les résultats des différentes disciplines, et de transposer des méthodes et des résultats d'un domaine à l'autre. "9

Afin de poursuivre l'effort des sciences humaines de se définir en disciplines distinctes, les sciences cognitives se sont donné pour mission de réaliser une synthèse, si malaisée soit-elle, des travaux de l'ensemble de ces disciplines sur le fonctionnement
8LINDENBERG, S., 'Three Psychological Theories of a Classical Sociologist', Mens en Maatschappij,50,2: 133-53,1975. 9BEAUVALLET, G., Un Voyage d'exploration en sciences cognitives, Paris: L'Harmattan, 1996. -14-

cognitif des individus. L'objet du travail présenté ici est d'élaborer un modèle psychologiquement valide de l'acteur social. Dans cette optique, nous adopterons une démarche propre aux sciences cognitives. En effet, face aux difficultés d'observation de la pensée et à la multiplicité des domaines considérés, nous nous proposons de bâtir une synthèse des résultats de travaux existants et de nos propres expérimentations afin d'effectuer une modélisation du raisonnement de l'acteur social. Pour ce faire, notre argumentation chevauchera plusieurs disciplines et plusieurs champs d'application. Notre argument sera élaboré sur la base des résultats proposés par ces différentes études - en spécifiant et discutant bien évidemment l'origine et
le contexte du résultat en question. De nombreuses hypothèses adoptées dans notre recherche proviennent ainsi de la discussion de résultats d'expériences en laboratoire ou d'observations en situation. Ces hypothèses sont par la suite élucidées à la lumière de nos propres travaux empiriques qui reprennent les diverses facettes des études de psychologie cognitive ou sociale. Au-delà de l'analyse documentaire des résultats des expériences dans ces domaines, nous nous appuyons principalement sur quatre types d'observations empiriques:

.

les expériences en laboratoire: en reprenant la démarche des psychologues cognitifs, il s'agit de présenter à des sujets des problèmes de raisonnement précis et de faire une analyse quantitative et qualitative de leurs réponses. Dans un premier temps, nous utilisons cette approche pour reproduire des expériences déjà réalisées par les chercheurs de psychologie cognitive et en évaluer les résultats. Dans un deuxième temps, nous utilisons la même démarche pour proposer à des sujets des problèmes qui sortent du cadre traditionnel de ce type d'expériences.

.

les simulations: toujours en laboratoire, en nous appuyant sur les travaux récents en économie expérimentale, nous avons monté deux simulations. La première reproduit une chaîne de production et la deuxième une enquête policière. Dans les deux cas, nous observons les comportements des participants qui interagissent dans un univers simplifié et reproduisent souvent des comportements observés dans les situations réelles.

-15-

.

les chantiers: afin d'étudier les comportements cognitifs hors de la situation de laboratoire, nous avons choisi d'observer des acteurs en entreprise dans une situation particulière et étroitement définie. Il s'agit d'un renouvellement de méthode d'organisation du travail sur la

chaîne de production.

Ces

/I

chantiers"

permettent

d'observer les individus dans leur environnement de travail, dans un environnement matériel qui reste compréhensible: la chaîne de montage. De plus, la mise en place du modèle de production Toyota dans des usines de production de masse classique permet également d'appréhender les projets des acteurs car chacun des modèles qui se confrontent dans la matérialité du terrain est clairement défini.

.

les études de cas: finalement, afin d'illustrer des problèmes plus généraux et d'apporter une attention particulière à la dynamique sociale, nous avons décrit des situations d'entreprise selon la méthode des cas. Les contextes de ces cas s'écartent de la logique purement industrielle des chantiers de mise en place du Juste-à-temps et illustrent des situations cognitives dans lesquelles la dimension technique ou matérielle du problème s'efface devant ses aspects plus organisationnels et politiques.

Dès que l'on s'écarte de la logique formelle, la réflexion en situation devient vite insaisissable. Les acteurs évoluent dans des environnements complexes dont la définition change en fonction du sujet abordé. Par conséquent, il ne s'agit plus de comprendre l'articulation de quelques lois de la pensée - aussi compliquées soient-elles - mais de saisir la multiplicité des facettes de la réflexion en situation. Cette multiplicité se reflète

d'ailleurs dans la diversité des travaux en sciences cognitives" et c'est le parti que nous avons pris pour tenter d'aboutir à une modélisation du raisonnement individuel en situation sociale. Ainsi, au cours de ce travail, nous avons choisi de suivre la logique d'un argument plutôt que de respecter une unicité d'approche. Ce même argument se trouvera éclairé par plusieurs angles de vue" complémentaires. Nous commencerons par confronter les apports des recherches de psychologie cognitive à l'observation du raisonnement en situation. Cette discussion nous conduira à réaliser plusieurs expériences en laboratoire, afin de dégager un modèle général du déroulement du raisonnement. Ce modèle sera
U Il

-16-

de nouveau confronté aux études en psychologie cognitive et sociale pour aboutir à une formulation précise du raisonnement en situation. Entre l'homo sociologicus et l'homo economicus, le sujet psychologique peut-il trouver sa place dans les analyses sociologiques? C'est la question à laquelle nous nous efforcerons de répondre en élaborant un modèle du raisonnement en situation qui soit représentatif de l'acteur social tout en restant psychologiquement fondé.

-17-

1.la

logique de l'esprit

En tant que tel, le raisonnement a depuis toujours fasciné et, comme en bien d'autres domaines de réflexion, les fondements de la logique remontent à Aristote. Toutefois, ce n'est qu'à la fin du siècle dernier que la psychologie se distingue de la philosophie et que se précise l'étude des opérations mentales. William James est souvent cité comme l'ancêtre fondateur de la psychologie cognitive, bien que son approche ait été purement théorique 10. Dans les années trente, la psychologie cognitive expérimentale prend ses marques avec les travaux menés par le behavioriste Tolman11 en 1932 - expériences menées sur des rats. Elle se développe surtout avec les contributions de chercheurs tels que Wilkins en 1928 ou Woodworth et Sells en 1935 qui s'intéressent au raisonnement syllogistique et mènent avec des sujets humains des expériences de laboratoire dont le format restera pratiquement le même jusqu'à présent. Dans l'une des toutes premières études sur le raisonnement propositionnel, Wilkins propose des syllogismes à un groupe de participants et analyse leurs réponses. Il conclut, d'une part, que les gens font de nombreuses erreurs dans le raisonnement syllogistique et, d'autre part, que leurs performances sont affectées par le degré d'abstraction des problèmes posés12. Dans une même veine,

Woodworth

et Sells soulignent qu'un effet

/I

d'atmosphère

11

conduit les sujets à des conclusions erronées13.

10JAMES, w., Principles of Psychology, New York: Holt, 1890. Sa contribution sur les relations entre l'attention et la mémoire reste d'actualité et, plus particulièrement, la distinction qu'il fait entre mémoire primaire (le présent fsychologique) et mémoire secondaire (le passé psychologique). 1TOLMAN, E., Purposive behaviour in animals and men. New York: AppletonCentury-Crofts, 1932. En découvrant que les rats pouvaient retrouver leur chemin dans un labyrinthe inondé après l'avoir pris à sec, Tolman et ses collègues se sont opposés aux purs behavioristes en proposant la constitution de "cartes cognitives".. une représentation interne du labyrinthe - chez les rats. 12WILKINS, M., 'The effect of changed material on the ability to do formal syllogistic reasoning', Archives of Psychology, 16, n0102, 1928. 13WOODWORTH, R. & S. SELLS, 'An atmosphere effect in formal syllogistic reasoning', Journal a/Experimental Psychology, 18: 451-460, 1935.

L'étude expérimentale du raisonnement est l'un des domaines clés de la recherche en psychologie cognitive. Au-delà de leurs divergences théoriques, les psychologues cognitifs se retrouvent sur une même approche méthodologique: ils s'attachent à explorer expérimentalement divers aspects du raisonnement et à les modéliser. Qu1il s'agisse des problèmes syllogistiques de Woodworth et Sells, du fonctionnement de l'analogie de Johnson-Laird ou de la loi des grands nombres étudiée par Tversky et Kahneman, Nisbett et bien d'autres, la problématique reste la même. Il s'agit de comprendre les écarts de raisonnement que font les sujets par rapport à une norme logique. En revanche, cette problématique ouvre la porte à des positions fort distinctes. Piaget, par exemple, fait l'hypothèse que le cerveau des enfants développe progressivement des structures logico-mathématiques, alors que d'autres tentent de

mettre en évidence les règles d'une logique

/I

naturelle".

Des

démarches aussi distinctes que celles de Simon, de Johnson-Laird ou de Tversky et Kahneman explorent l'utilisation d'heuristiques dans les mécanismes de la réflexion. Pourtant, malgré la richesse en résultats de ces nombreux travaux, il apparaît que les questions posées par les expériences de Wilkins ou Woodworth et Sells à l'aube de la recherche en psychologie cognitive restent toujours sans réponse satisfaisante.
t.tl'esprit logique cognitif selon Jean Piaget

le développement

Les travaux de Jean Piaget sur le développement cognitif de l'enfant ont eu une grande influence sur les modélisations de la psychologie cognitive. En 1920, alors qu'il tentait de normaliser la version française d'un test d'intelligence anglais, Piaget s'aperçut que des enfants du même âge commettaient les mêmes erreurs, ce qui suggérait l'existence de différences qualitatives de raisonnement entre les enfants d'âges différents, et non

simplement des différences quantitatives en termes de /I niveau
d'intelligence". Partant de cette hypothèse, Piaget conduisit, au cours de sa longue carrière, de nombreuses expériences avec des enfants de différents âges afin d'identifier leurs modes de raisonnement et de formuler une théorie du développement des fonctions cognitives. Piaget et son équipe de chercheurs décrivent comment le nourrisson manipule les objets et comment, en
-20-

particulier, il se rend compte progressivement que même si l'objet n'est plus dans son champ visuel, il existe toujours. Une fois que l'enfant appréhende la permanence de l'objet, il commence à le manipuler en tant qu'objet mental, à établir des similitudes entre des objets distincts et à les regrouper en classes,indépendamment de la taille ou de la couleur des objets. Au fur et à mesure de son développement intellectuel, il parvient à assimiler des règles de conservation des nombres, des volumes, puis, dès l'âge de six ou sept ans, il effectue des raisonnements mathématiques simples (addition, soustraction) sur des ensembles d'objets. Progressivement, ces opérations augmentent en complexité jusqu'à devenir des opérations purement symboliques qui ne nécessitent plus la référence à la matière. De façon très schématique, Piaget suppose que l'enfant essaye de donner un sens au monde qui l'entoure. Par des processus d'intériorisation et de symbolisation, celui-ci parvient progressivement à développer des opérations mentales qui rendent compte de la nature matérielle des choses. A l'adolescence, l'enfant devient capable d'opérations formelles et peut aller au-delà des symboles simples pour raisonner en fonction de conséquences qu'il imagine parmi un ensemble de propositions apparentées. Les études menées par Piaget ont été, par la suite, souvent critiquées tant d'un point de vue théorique que d'un point de vue méthodologique. Il a été ainsi beaucoup reproché à Piaget de ne pas être assez rigoureux dans ses protocoles d'expérience et d'en tirer des conclusions un peu trop catégoriques. En particulier, la notion de 1/phases" du développement dans le domaine logico-mathématique s'est avérée beaucoup moins nette et bien plus complexe que ne l'avaient suggéré Piaget et ses collègues. Les stades du développement cognitif sont plus progressifs et hétérogènes, et peuvent être très différents d'un enfant à l'autre. De plus, contrairement aux propositions de Piaget, les enfants montrent très tôt une compétence plus verbale que logique et peuvent, même à la fin de leur développement, ne pas manier les opérations formelles surtout lorsqu'ils sont issus d'une autre culture ou d'un autre contexte social que les sujets de Piaget. Toutefois, sa contribution constitue une des pierres d'angle de la psychologie cognitive et reste originale à bien des égards, en particulier en plaçant l'acteur comme sujet de son développement cognitif. Dans le cadre piagetien, les mécanismes mentaux se
/I 1/

développent

par l'expérience

de la matérialité -21-

-

et non le

contraire.

la perspective
Cette approche

du traitement

de l'information de base que toute connaissance

a pour postulat

dérive des opérations réalisées sur le monde. Piaget suggère également que les connaissances ne peuvent se construire que par un édifice progressif, les unes à la suite des autres et ceci selon des mécanismes complexes d'assimilation, d'accommodation et d'équilibrage qui permettent d'ajouter une nouvelle expérience à l'édifice en place. De nombreuses recherches ont été menées dans ce cadre et, même si la notion de stades de développement a été très discutée, le modèle piagetien a continué de se complexifier, à partir des théories du traitement de l'information. Pour Siegler, en particulier, le développement cognitif correspond à l'acquisition de stratégies de résolution de problèmes de plus en plus sophistiquées14. Case prend aussi ce parti: le développement piagetien est restreint par les limites de l'attention et de la mémoire15. Dans l'ensemble, les reprises des expériences piagetiennes à la lumière de la théorie de l'information tendent à évacuer la dimension d'adaptation biologique de la théorie du développement. En effet, dans le cadre défini par Piaget, la notion de stades est centrale car l'enfant ne peut accéder au niveau suivant que s'il a maîtrisé le premier et chaque" stade" présente des opérations de nature différente. La perspective de l'information tend en revanche à montrer que les enfants utilisent des raisonnements de plus en plus subtils qui sont mis à leur disposition au fur et à mesure que leurs capacités de mémorisation, d'attention et d'expérience augmentent. Les stades apparaissent, non comme des éléments constitutifs du développement mais comme le reflet d'une complexification progressive de celui-ci. Ces deux points de vue ont alimenté bien des débats de fond sur deux thèmes. Quelles sont la place de la logique dans le raisonnement et celle des opérations de langage dans la réflexion?

14SIEGLER, R., 'The origins of scientific reasoning' in R. SIEGLER (ed.), Children's thinking: What develops?, Hillsdale : Lawrence Erlbaum Associates, 1978; SIEGLER,R., 'Information processing approaches to development' in P. MUSSEN (ed.), Handbookof child psychology,vol. 1, 4th eel. Chichester: Wiley, 1983. 15 CASE, R., lntellectual development: a systematic reinterpretation, New York: Academic Press, 1985. -22-

Pour Piaget et Inhelder, en première analyse tout du moins, le raisonnement se réduit au calcul propositionnel16. Le point de vue de Piaget se comprend dans la mesure où, selon sa théorie, les opérations mentales se construisent progressivement pour mener aux opérations formelles. En prolongeant leur étude des structures logico-mathématiques, ces auteurs ont été conduits à prendre en compte l'importance (i) du langage dans le développement logique de l'enfant, (ii) des rétroactions et anticipations dans les mécanismes d'intériorisation et de généralisation et (iii) des jeux d'images mentales dans les mécanismes opératoires de la pensée11. Cette position initiale tranchée est représentative de l'un des deux camps qui s'opposent sur l'étude du raisonnement déductif. Ceux qui, comme Piaget et Inhelder, considèrent que la logique formelle décrit les opérations mentales se distinguent d'autres chercheurs qui considèrent que la logique n'est qu'un ensemble de règles permettant de bien raisonner".
1/

les règles de l'esprit De nombreuses études ont voulu montrer que le fonctionnement de l'esprit obéit à des règles, et que ces règles sont celles de la logique formelle. Cette conviction est bien entendu difficile à tenir au regard des nombreuses erreurs que font les sujets au cours des expériences sur le raisonnement, et les chercheurs s'efforcent d'expliquer ces écarts. Mary Henle, par exemple, maintient que les erreurs proviennent de difficultés de compréhension des problèmes posés, ou d'ambiguïtés dans la situation envisagée et non de l'inférence logique à proprement parler18. Elle considère que, dans le cas des erreurs, soit le sujet n'envisage pas la tâche du point de vue logique mais du point de vue d'une attitude personnelle vis-à-vis du contenu - le sujet reformule, omet ou rajoute une prémisse. Elle pousse cette position jusqu'à affirmer:
1/

Je n'ai

jamais

trouvé

d'erreurs

qui puissent

être attribuées
"19

sans

ambiguïté

à une défaillance

du raisonnement.

16INHELDER, B. & J. PIAGET, De la logique de l'enfant à la logique de l'adolescent, Paris: PUP, 1955. 17 PIAGET, J. & B. INHELDER, La genèse des structures logico-mathématiques, Lausanne: Delachaux et Niestlé, 1991, 1959. 18HENLE, M. , 'On the relation between logic and thinking', Psychological
review, 69 : 366-378, 1962.

19 HENLE, M., Avant-propos de l'ouvrage de R. REVLIN &tR. MAYER (eds.) Human Reasoning,Washington: Winston, 1978. -23-

1.2 la logique naturelle
les règles formelles dans la logique naturelle

Dans l'ensemble, les défenseurs de la théorie des règles logiques cherchent à montrer l'existence d'une logique naturelle, un ensemble de règles de raisonnement dont la logique formelle ne formerait qu'un sous-groupe particulièrement rigoureux. Cette notion a séduit tant les philosophes que les psychologues et a de belles lettres de noblesse. Lorsqu'au milieu du siècle dernier Boole écrivait son traité de logique, il tentait de décrire symboliquement ce qu'il croyait être les Ulois de la pensée 1120. De même, pour un penseur positiviste comme Stuart Mill, le raisonnement est une suite d'inférences: une proposition est élaborée à partir d'autres propositions, chacune conservant sa valeur de vérité. Au sens restreint, il s'agit de déduction par
opposition à l'induction

- à laquelle

Mill donne également

une

place importante. Dans ce cadre, la déduction prend la forme du syllogisme. Tout raisonnement cohérent déduit des vérités spécifiques à partir de vérités générales et peut s'effectuer sous la forme d'un syllogisme ou d'une suite de syllogismes21. En psychologie cognitive, cette tradition a fait de nombreux adeptes qui développent leurs travaux à partir des prémisses suivantes: (1) la réflexion repose sur des représentations opérant comme un langage et (2) les mécanismes cognitifs sont proches des mécanismes de la déduction logique avec des règles d'inférence distinctes selon l'opérateur (et, ou, si, etc.). Pour un chercheur tel que Rips, le raisonnement déductif se résume à l'application de règles d'inférence aux prémisses et conclusions d'un argument. La séquence constituée par l'application de ces règles aux prémisses forme une preuve mentale, ou dérivation, qui mène à une conclusion. Ces preuves implicites sont semblables aux preuves explicites de la logique22. Les modèles de raisonnement propositionnel sont pour la plupart assez complexes. Considérons, par exemple, le modèle de Braine et de ses collègues. Chez eux, le raisonnement se déroule selon un programme de déduction contenant seize
U 11

20BOOLE, G., The Mathematical Analysis of Logic, Oxford: Basil Blackwell 1847/1948. 21B055, G., JohnStuart Mill: inductionet utilité, Paris: PUP, 1990. 22RIPS, L.J., 'Cognitive processes in propositional reasoning', Psychological Review,9O: 38-71, 1983. -24-

règles et plusieurs sous-programmes: un
où les conclusions intermédiaires

Il

raisonnement direct"
des prémisses et

découlent
Il

autres conclusions intermédiaires; un

raisonnement indirect ",

cadre d'heuristiques engagées si le raisonnement indirect a échoué et un sous-programme d'évaluation qui permet de tester les propositions par rapport aux prémisses. Les règles sont des règles logiques telles que les lois de non-contradiction, la double négation, le modus ponens, ou le reductio ad absurdum23. Le modèle décrit également un programme d'exécution qui établit pas à pas quelle inférence utiliser et évalue les propositions obtenues par rapport aux prémisses. Testé au cours de nombreuses expériences, ce modèle marche, curieusement, trop bien. Le modèle reproduit les conclusions justes des sujets dans un grand nombre de cas, même dans des situations de raisonnement indirect dont la structure de preuve est délicate. De plus, Braine parvient à retrouver les différences individuelles entre les sujets en modulant, par une pondération, la Il force 11 relative des règles logiques. En revanche, ce modèle ne reproduit pas les erreurs des sujets. M. Braine rejoint Mary Henle en affirmant que les erreurs ne proviennent pas de dérapages logiques mais d'erreurs de compréhension des prémisses. Il défend cette position en montrant que certaines prémisses prêtent à confusion et que si l'on bloque les inférences correspondantes, les erreurs disparaissent24. En fait, le débat sur l'origine des erreurs de raisonnement ressemble souvent à la question de la poule ou de l'œuf. Braine fait une démonstration convaincante en montrant que l'on peut, grâce à un petit nombre de règles logiques, expliquer l'ensemble des raisonnements déductifs. En revanche, il ignore entièrement l'influence que le contenu des propositions peut avoir sur le raisonnement. les règles pragmatiques

Les modèles de ce type expliquent efficacement les inférences valides mais n'éclairent pas le contenu des raisonnements. A contrario, Evans distingue les processus heuristiques des processus analytiques. Les processus heuristiques fonctionnent
23BRAINE, M. D. S., B. J. REISER & B. RUMAIN, 'Some empirical justification for a theory of natural propositionallogic' in G.H. BOWER (ed.) The psychology of learning and motivation, vo118, New York: Academic Press, 1984. 24BRAINE, M.D.S. « D.P. O'BRIEN, 'A theory of If: A lexical entry, reasoning program, and pragmatic principles', Psyc/wlogical review, 98 : 182-203, 1991. -25-

inconsciemment et permettent de sélectionner l'information avant de tenter de l'analyser. Les sujets raisonnent plus à partir de leur expérience qu'à partir de la logique, et les inférences se font à partir d'analyses linguistiques et sémantiques plutôt que par application de règles syntaxiques25. Chacune de ces analyses joue le rôle de micro-règles, liées au domaine d'expérience qui sert plus tard de référence. Cette approche, en contre-pied de la première, permet d'expliquer les erreurs mais elle n'explique pas, en revanche, les inférences logiquement valides. Entre, d'une part, une syntaxe logique s'appuyant sur quelques règles générales et, d'autre part, une accumulation d'expériences à validité limitée, un compromis a été suggéré par Cheng et Holyoak par le biais de la notion de schémas: ce sont des regroupements de règles pragmatiques sous la forme de règles abstraites généralisées qui restent dépendantes du contexte26. Dans cette optique, les individus raisonnent en fonction de structures abstraites induites par la vie courante, comme permission ou obligation. L'évocation d'un schéma est déclenchée par le contexte, en fonction de règles de précondition : une action ne peut être accomplie que si la précondition est remplie. De façon inattendue, cette approche récupère certaines opérations formelles de Piaget telles que le schème des probabilités ou la loi des grands nombres27.
la perspective linguistique et les règles syntaxiques

Voici une illustration semblable à celles auxquelles parviennent d'autres chercheurs travaillant sur le langage plus que sur la logique. Se fondant sur l'hypothèse chomskienne d'une grammaire universelle, sorte de syntaxe naturelle commune à toutes les langues humaines, Schank et Abelson suggèrent que les individus raisonnent par scripts28. Ces scripts sont l'équivalent linguistique des schémas de Cheng et Holyoak: il s'agit d'histoires idéalisées correspondant à des situations types. Dans toute situation, l'individu identifie le script le plus proche grâce
25EV ANS, I.St.B.T., 'Heuristic and analytic processes in reasoning', British journal ofpsychology, 75: 451-68, 1984. 26CHENG, P.W. &: K.J. HOLYOAK, 'Pragmatic reasoning schemas', Cognitive T!~chology, 17: 391-416, 1985.

2

KELLEY,H.H., 'The process of causal attribution', American
1973.

psychologist,

28 :

107-128,

28SCHANK, R. & E. ABELSON, Scripts, Plans, Goals and Understanding, Hove: Lawrence Erlbaum, 1977.

-26-

à un certain nombre de marqueurs et agit en conformité, se créant ainsi un nouveau script. Ces scripts sont des sortes de procédures que nous sommes censés suivre dans la vie quotidienne. Pour

élaborer ces scripts, Schank et Abelson distinguent cinq 1/ types"

de mots: les noms (restaurant), les accessoires (table, menu, nourriture, addition, etc.), les rôles (client, serveur / euse, cuisinier, caissier, propriétaire), les conditions d'entrée (le client a faim, le client a de l'argent) et enfin les résultats (le client a moins d'argent, le propriétaire a plus d'argent, le client n'a plus faim). Fasciné par ELIZA, Schank a poursuivi ses recherches en essayant de modéliser cette approche sur informatique. ELIZA est une des premières simulations informatiques à (presque) passer le test de Turing: une machine qui peut simuler une conversation humaine sans que la personne participant à cette conversation n'identifie la machine comme telle. Développée par J. Weizenbaum, ELIZA simule le discours d'un psychothérapeute. Voici le type de dialogue dont ELIZA est capable29 :
Leshommes sont tous les mêmes. COMMENT CELA? Toujours à nous embêter pour une chose ou une autre. POUVEZ-VOUS DONNER UN EXEMPLEPRECIS? Mon petit ami m'a obligée à venir ici. IL VOUS A OBLIGEE? Il dit que je suis touiours déprimée. JE SUIS DESOLE QUE VOUS SOYEZ DEPRIMEE. Il est certain que j'ai besoin d'aide. QU'EST-CE QUE CELA POURRAIT VOUS APPORTER? Peut-être que je m'entendrais mieux avec ma mère. PARLEZ-MOI DE VOTRE FAMILLE. Ma mère s'occupe de moi. QUI D'AUTRE, DANS VOTRE FAMILLE, S'OCCUPE DE VOUS? Mon père. VOTRE PERE ? Vous ressemblez un peu à mon père. EN QUOI EST-CE QUE JE LUI RESSEMBLE? Vous ne discutez-pas avec moi. POURQUOI CROYEZ-VOUS QUE JE NE VEUX PAS DISCUTER AVEC VOUS? Vous avez peur de moi. CA VOUS~AIT PLAISIR DE CROIRE QUE l'AI PEUR DE VOUS? Mon père a peur de tout le monde. QU'l!ST-CE QUI VOUS VIENT A L'ESPRIT QUAND VOUS PENSEZ A VOTRE PERE ?
29 WEIZENBAUM, J., IELIZA - a computer program for the study of natural language', Communicationsof the Associationfor Computing Machinery,vol. 26, 1 : 23-33, 1983. Weizenbaum a lui-même nié l'intelligence du programme, considérant qu'il ne s'agit que d'une Il simple collection de procédures ".

-27-

Des contraintes. EST-CE QUE CA A UN RAPPORT AVEC LE FAIT QUE VOTRE PETIT AMI VOUS A OBLIGEE A VENIR ICI?

Bien entendu, ELIZA n'est pas vraiment intelligente et n'est qu'une reprise de la vieille astuce de psychiatre: prendre les deux derniers mots d'une phrase et les retourner sous forme de question (que voulez-vous dire au 'sujet de votre mère 7). Des énoncés sont déclenchés sur la base d'un stock de mots clés en mémoire. Le texte écrit par le participant humain est inspecté à la recherche des mots clés à partir desquels la phrase est transformée selon la règle associée au mot clé; sinon, une remarque sans contenu ou une transformation antérieure est rétablie. Le résultat de cette modélisation est spectaculaire et a conduit Schank à développer toutes sortes de programmes fonctionnant sur le même principe. A vrai dire, le langage est à l'origine d'une approche prolifique du raisonnement fondée sur la linguistique. En 1957, Noam Chomsky porte un coup décisif au comportementalisme en suggérant que le langage est à la source de nos capacités cognitives. Sa grammaire universelle permet de faire émerger les structures de pensée (structures profondes)qui se cachent derrière les phrases prononcées (structures de surface)30. L'idée de base est que deux phrases peuvent avoir des structures de surface différentes et pourtant refléter une même structure de fond. Inversement, deux phrases peuvent avoir la même structure de surface mais des structures de fond différentes. D'autres phrases encore seront ambiguës. Chomsky soutient que la compréhension s'opère grâce à une grammaire universelle, sorte de guide des correspondances entre un type de structure et un autre. Du point de vue du raisonnement, il ressort de la linguistique chomskienne un certain nombre de modèles selon lesquels l'inférence et la mémoire opèrent à partir de syntaxes verbales. Ces modèles sont en fait assez similaires à ceux des psychologues cognitifs, à cette différence près qu'ils utilisent des propositions linguistiques au lieu de propositions logiques. Selon cette approche, la réflexion fonctionne à base de schémas, ou scripts, qui, gardés en mémoire, sont utilisés pour établir des liens entre un événement et un autre à partir d'indicateurs verbaux. Dans un article très remarqué de 1977, Marvin Minsky

avance que ces schémas sont organisés selon des
cognitifs. Ces cadres ressemblent à des réseaux

/I

cadres"

de concepts

3OCHOMSKY, N. ,Syntactic structures, Cambridge: -28-

MIT Press, 1957.

linguistiques31. Par exemple, le mot Il chien" cadre comme suit: ŒIEN EST UN
A
Valeur de défaut

sera associé à un

Valeur obligaoire

1YPE

Valeurs optionnelles

La notion de scénarios proposée par Minsky anticipe l'idée de 1/ scripts" avancée par Schank et Abelson, pour décrire des comportements quotidiens. Cette approche par le langage a été étendue, en particulier par Jean Mandler, qui en a tiré la notion de grammaire de récit, structurant les scripts. La grammaire permet de structurer des récits par abstraction de l'expérience selon une représentation du système de règles décrites par la grammaire. Une telle grammaire exprime les éléments de l'intrigue en identifiant les protagonistes, leurs buts et leurs plans ainsi que leurs tentatives pour atteindre ces buts et les résultats de ces tentatives. Ces unités se structurent en épisodes, qui sont à leur tour reliés entre eux pour former des récits complets32. En quelque sorte, la boucle est bouclée. On retrouve ici le mécanisme de représentation de l'expérience décrite par Piaget, mais qui obéirait à des règles linguistiques plutôt que logico-mathématiques.
Il Il

31MINSKY, M., 'A framework for representing knowledge' in P. H. WINSTON (ed.), The Psychology of Computer Vision, New York: McGraw-Hill, 1975.

32MANDLER, M., 'Recent research on story grammars' in J.F. LE NY & W. KINTSCH (eels.), Langage et compréhension, Amsterdam: North-Holland, 207218, 1982. -29-

1.3 les modèles mentaux les modèles mentaux

L'origine de la notion de

/I

modèle mental "se trouve dans les

travaux de K. Craik pour qui les individus élaborent mentalement des modèles de leur environnement, modèles qui servent de support aux raisonnements et prédictions qu'ils pourront £aire33.Ainsi, un ingénieur peut construire une maquette ou un modèle calculatoire d'un immeuble afin de comprendre l'interaction des forces et des matériaux avant de commencer la construction; les personnes construisent également des représentations mentales et simplifiées des objets et les manipulent pour comprendre le comportement de l'objet réel. Cette notion a suscité l'intérêt et donné lieu à une

diversité de travaux, regroupés sous la bannière des

/I

modèles

mentaux" par Derdre Gentner et Albert Stevens. La plupart de ces études s'intéressent au raisonnement quotidien des individus et aux théories /I naïves" de l'environnement. En particulier, plusieurs recherches portent sur les raisonnements pratiques des individus face à des mécanismes physiques (eau, électricité, mécanique, etc.). Ce regroupement de théories fait apparaître des types de connaissance en situation. Les théories des " modèles mentaux" se divisent en deux tendances: la première suppose que les individus possèdent des théories cohérentes mais erronées des phénomènes observés, alors que la deuxième

-

-

prend le parti d'une connaissance fragmentée, très liée à des domaines d'application et dont les éléments ne sont que très vaguement connectés34. La même année, parallèlement à l'ouvrage de Gentner et Stevens, Philip Johnson-Laird propose une théorie des modèles mentaux qui s'attache à expliciter plus finement les mécanismes opératoires de ces modèles35. Ses travaux se distinguent des autres approches cognitives par la place qu'ils donnent aux aspects sémantiques de la déduction. Byrne poursuit cette piste: non seulement les individus se construisent des représentations sémantiques d'une situation qui leur permettent
33CRAIK, K.J.W., The nature of explanation, Cambridge: Press, 1943. 34GENTNER, D. & A.L. STEVENS, Mental Erlbaum Associates, 1983. 35JOHNSON-LAIRD, 1983. Models, Cambridge Hillsdale: University Lawrence

P., Mental Models, Cambridge:

Harvard University Press,

-30-

de formuler une conclusion, mais ils recherchent également des modèles alternatifs qui pourraient remettre en cause ces
conclusions36

.
de Johnson-Laird

les modèles mentaux

Avec une approche plus sémantique que syntaxique, JohnsonLaird développe un modèle influent. Il explore à son tour la notion de modèle mental et propose que les sujets construisent des modèles sémantiques par analogie à des situations déjà connues. Dans ce cadre, le raisonnement se déroule en trois étapes. Dans un premier temps, le sujet imagine un U état du monde Il intégrant les prémisses proposées et ses propres connaissances générales, ce qui lui permet de formuler une première conclusion, supposée vraie. Le sujet recherche ensuite une nouvelle interprétation des prémisses selon laquelle cette première conclusion inférée s'avère fausse. S'il n'existe pas de telle alternative, l'inférence est acceptée comme valide37. En fait, Johnson-Laird prend en compte trois caractéristiques non-logiques du raisonnement jusque-là ignorées par les autres chercheurs. En général, les règles logiques appauvrissent le contenu sémantique des énoncés puisqu'elles servent à rejeter les possibilités non valides. Par exemple, la conjonction p et q invalide trois états possibles: p et non-q, non-p et q, non-p et non-q. Or Johnson-Laird met en évidence que les sujets sont très réticents à perdre du contenu sémantique. De plus, les sujets ont tendance à ne pas réaffirmer une proposition qui vient de l'être. Et ils considèrent pour finir qu'une conclusion doit contenir des informations qui n'apparaissent pas dans les prémisses. On voit bien là que les modèles déductifs de règles vont à l'encontre de ces trois contraintes. Johnson-Laird définit donc un modèle mental comme une représentation du monde dans laquelle les prémisses seraient vraies. Le principe de l'analogie est le pivot de la théorie des raisonnements de Johnson-Laird. Le sens donné à ce terme est très précis, distinct des images et des propositions. Les raisonnements représentent en quelque sorte la mécanique sous-jacente des représentations propositionnelles. Par exemple,
U 1/

36BYRNE, R.M.]., 'Suppressing valid inferences with conditionals', Cognition,
31 : 61-83, 1989.

37JOHNSON-LAIRD, P. & R. BYRNE, Deduction, Hove: Lawrence Erlbaum Associates, 1990. -31-

la proposition
représentée artiste ~ apiculteur

1/

tous les artistes sont des apiculteurs" peut être

de la manière suivante: artiste ! apiculteur

(apiculteur)

(apiculteur)

La flèche symbolise la relation entre deux éléments et peut être

traduite par /I est un ". Ainsi, les deux premiers artistes sont des
apiculteurs. Les parenthèses indiquent que certains apiculteurs ne sont pas des artistes. Les appréciations peuvent ensuite être combinées:
Tous les artistes sont des apiculteurs Certains apiculteurs sont malins artiste J, apiculteur artiste J, apiculteur J, malin (apiculteur) (malin) (apiculteur) (malin)
1/

Des conclusions sont tirées des combinaisons possibles: Certains artistes sont malins ". Bien entendu, certaines conclusions

peuvent être logiquement erronées (certains artistes peuvent être des apiculteurs sans être malins) et Johnson-Laird suggère que les individus bouclent le processus en cherchant des contreexemples38. Bien que lourde et peu facile à manier, rapproche de Johnson-Laird reste l'une des démarches mécanistes les plus prometteuses. Les défenseurs de l'approche des règles formelles reprochent à cette théorie d'être trop souple pour être vraiment testable. A cette critique Johnson-Laird et Byrne répondent que, quelle que soit la comparaison qui est faite avec la théorie des règles formelles, leur analyse colle mieux aux résultats expérimentaux. Elle permet en particulier d1expliquer facilement les erreurs syllogistiques. Toutefois, elle ne permet pas non plus d'expliquer l'importance du contexte dans la compréhension.
/I Il

38JOHNSON-LAIRD, P. & M. STEEDMAN, Cognitive Psyclwlogy, 10 : 64..99, 1978.

'The psychology

of syllogisms',

-32-

analogie

et modèles mentaux

D'autres conceptions du modèle mental ont été proposées. Pour Gentner et Stevens, les modèles mentaux sont essentiellement propositionnels (même s'ils peuvent être accompagnés d'imagerie mentale) et ne constituent pas un type de représentation mais un mode d'organisation de la connaissance propositionnelle39. Bien qu'utilisée de façon différente selon les auteurs, la notion de modèle mental présente des caractéristiques communes. En premier lieu, les modèles mentaux sont associés à la compréhension causale d'une situation matérielle et permettent de faire des prédictions. Ils sont incomplets, instables et en partie ad hoc. Ces modèles peuvent être dynamisés de manière à simuler dynamiquement la situation qu'ils représentent. Finalement, ils sont peu rigoureux et sont le plus souvent des simplifications pratiques de situations, leur fonction étant essentiellement heuristique4o. Fondamentalement, la notion de modèle mental s'écarte des approches syntaxiques car elle traite d'éléments différents: le contenu des raisonnements et des mécanismes analogiques. L'analogie a suscité un vif intérêt chez les logiciens et psychologues. Ces derniers s'y sont surtout intéressés dans le domaine de la résolution de problèmes ainsi que le décrivent Eysenck et Keane:
/I

Le rôle de l'analogie dans la résolution de problèmes a été démontré

dans de nombreux aomaines : par exemple dans la Erogrammation des ordinateurs (Anderson & Reiser, 1985; Conway & Kahney, 1986; Keane, Kahney & Brayshaw, 1989), dans le problème des missionnaires et des cannibales (Luger & Bauer, 1978; Reed, Ernst & Banerji, 1974) ainsi que dans la résolution de problèmes de circuits électriques (Gentner & Gentner, 1983). De nombreuses expériences sur l'analogie ont été modélisées à l'aide de programmes conventionnels, symboligues (Falkenhainer, Forbus & Gentner, 1986; Keane &t Brayshaw, 1988) ou des systèmes connexionistes (Holyoak & Thagard, 1989 ; 1990). Malgré l'importance des recherches empiriques ou informatiques, il reste à faire des tests beaucoup plus détaillés des processus d'analogie. Keane (1985a) a montré que si l'on donne aux sujets uniquement la solution de l'histoire (sur l'armée qui converge vers la forteresse), ils sont quand même très nombreux à Earvenir, par un raisonnement analo~ique, à la solution de convergence. La plupart des théories actuelles considèrent la recherche de similantés comme un précurseur important à la formation de transferts,

GENTNER, D. &: A.L. STEVENS, Mental Models, Hillsdale: Erlbaum Associates, 1983. 40EYSENCK, M.W. &: M.T. KEANE, Cognitive Psychology, Hove: Erlbaum Associates, 1993.

39

Lawrence Lawrence

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alors que cette recherche indique qu'il peut y avoir transfert avec peu ou pas du tout de similarités. "41

Mais l'analogie en tant que telle pose des problèmes insolubles aux psychologues cognitifs. La plupart des travaux sur l'analogie essayent d'expliquer, par des propositions logiques, le comment du processus d'analogie. Ainsi que le fait remarquer Dedre Gentner, quand on entend une analogie du type une batterie électrique est comme un réservoir ", on peut supposer que le sujet applique sa connaissance des réservoirs aux batteries et que plus la similitude est grande, plus l'analogie est pertinente42. Les gens recherchent pourtant des analogies précisément quand le lien n'est pas évident. Johnson-Laird note en effet que si l'analogie repose sur un transfert de relations sémantiques, la seule notion de domaine d'analogie43 ne suffit pas. De fait, pour que les sujets aient besoin d'une analogie, il faut que le problème ne se résolve pas de manière évidente, c'est-à-dire par les règles classiques d'inférence. Il leur faut également trouver des domaines compatibles, mais aucun algorithme ne garantit le succès d'une telle recherche. En fait, dans la recherche d'une analogie, Johnson-Laird suggère qu'il est difficile de faire abstraction de la part de la créativité44.
1/

Bien que certains reprochent

au

It

modèle mental

It

son manque de formalisme (à l'exception du travail de JohnsonLaird) et considèrent cette notion comme trop vague pour véritablement éclairer les mécanismes cognitifs, ce concept plus souple permet néanmoins d'intégrer un plus grand nombre de mécanismes mentaux et de s'écarter du point de vue calculatoire de l'approche des règles. L'emphase mise sur le contenu des propositions et des mécanismes moins logiques" tels que l'analogie ouvre la porte à des perspectives plus variées que le simple traitement de l'information.
Il

41EYSENCK, M. & M. KEANE, op. cit,1990. 42GENTNER, D., 'Structure Mapping: A Theoretical Framework Cognitive Science, 7: 155-170, 1983. 43Tel est le cas, par exemple, de la notion de domaine développée for Analogy', par Tversky

qui veut que la similarité entre A et B soit plus grande que l'intersection (A«B) de leurs caractéristiques et moins grande que les deux ensembles (A-B)et (B-A) réunis. lVERSKY, A., 'Features of similarity', Psychological eview,84: 327-352. R 44JOHNSON-LAIRD, P., 'Analogy and the exercise of creativity', in S. VOSNIADOU &: A. ORTONY (eds.), Analogy, Cambridge: Cambridge University Press, 1989. -34-

-

1.4 la résolution

de problèmes

L'analogie, pour sa part, a été largement étudiée dans le cadre des analyses sur la résolution de problèmes. Ce domaine, riche en études de la psychologie cognitive, a été principalement défriché par Simon qui, après avoir mis en question la rationalité des acteurs et proposé une interprétation en termes de rationalité limitée, s'est tourné vers l'étude de la résolution de problèmes afin de modéliser le comportement des individus lorsqu'ils résolvent les problèmes qui se posent à eux, tout en tenant compte de leurs limites cognitives. La théorie proposée par Herbert Simon et Allen Newell à la fin des années cinquante reste au cœur de la recherche sur la résolution de problèmes en psychologie cognitive45 et, contrairement à la plupart des propositions faites dans ce domaine, leur approche est largement acceptée par les autres psychologues cognitifs même si ces derniers critiquent son caractère restrictif. Newell et Simon considèrent que la recherche d'une solution est un déplacement dans un espace de recherche. En évoluant d'un état initial vers un état-but par l'application d'opérateurs mentaux, l'individu parvient à faire évoluer sa représentation de la situation vers une solution du problème. Les opérateurs mentaux permettent de progresser d'un état vers le suivant. Ils correspondent aux opérations permises ou interdites selon la nature du problème. Les opérateurs engendrent théoriquement l'espace des états possibles à partir de l'état initial. L'espace ainsi créé forme l'espace de recherche. En raison du grand nombre de possibilités, les individus utilisent des heuristiques, ou stratégies simplificatrices, permettant de décomposer le problème en parties plus faciles. Ces heuristiques sont construites sur la base de l'expérience et varient considérablement des novices aux experts. On peut en particulier distinguer l'espace de la tâche de l'espace du problème. L'espace du problème est l'espace de recherche construit par l'interprétation d'un sujet naïf. L'espace de la tâche, en revanche, est l'espace que définirait un expert. A la différence des algorithmes, ces heuristiques ne garantissent pas la résolution du problème. En revanche, ce sont des moyens pratiques de réduire la recherche. Par exemple, les sujets de Newell et Simon ont souvent recours à une analyse
45NEWELL, A. &:H.A. SIMON,
Prentice Hall, 1972. Human problem solving,

Englewood

Cliffs:

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moyens-fins qui consiste à identifier l'écart entre l'état initial et l'état-but afin de créer des sous-buts qui réduisent cet écart et de choisir l'opérateur susceptible d'atteindre ces sous-buts. Les problèmes étudiés sont plus ou moins définis, de très formalisés comme les tours de Hanoi, à moins bien définis. Hank Kahney 46 propose l'illustration suivante de cette démarche:
Un petit pays est tombé sous le joug d'un dictateur. Le dictateur gouverne le pays depuis une forteresse. La forteresse se trouve au milieu du pays et est entourée de fermes et de villages. De nombreuses routes sont tracées en étoile de la forteresse vers les frontières du pays, comme les rayons d'une roue vont du centre vers sa périphérie. Un général célèbre lève une grande armée et s'engage à capturer la forteresse et libérer le pays. Le général sait que si son armée entière peut prendre la forteresse d'assaut au même instant, il peut emporter la place. Ses troupes se tiennent au bout de l'une des routes qui mènent à la forteresse, prêtes à attaquer. Cependant, un espion vient rapporter au général une information déconcertante. Le dictateur a sournoisement placé des mines sur chacune des routes qui mènent à sa forteresse. Les mines sont placées de manière à laisser passer un léger contingent et à n'exploser qu'une fois le gros des troupes
engagé

- de

façon

à permettre

au dictateur

de laisser ses propres

patrouilles circuler librement. Si l'armée entière monte à l'assaut de la forteresse les mines exploseront, détruisant l'armée mais également les villages avoisinants. Une attaque directe paraît donc impossible. Le général vous demande d'élaborer une stratégie.

Dans ce cas, l'information constituante du problème définit son cadre. Au-delà des faits relatés, le texte présente au sujet un ensemble d'informations qui structurent le cadre de sa résolution. Kahney décrit ces informations comme: 1. état initial: le général se tient, à rextérieur, prêt à attaquer avec son armée. Le tyran est à l'intérieur de la forteresse. Les routes dfaccès ont été minées. Un grand contingent va faire exploser les mines, détruisant hommes, routes et villages;

46KAHNEY, H., Problem solving: current issues, Buckingham: University, 1993. -36-

The Open

2. état-but: le général renverse le tyran; 3. opérateurs: le général peut recourir à la force et utiliser son armée pour envahir la forteresse; 4. restrictions opérationnelles: le général doit éviter la destruction de son armée et des villages avoisinants;
Dans le cadre de la résolution de problèmes, les chercheurs étudient les protocoles de recherche suivis par les sujets et tentent de les modéliser. Critiquée pour la limite de ses applications, plus particulièrement à des problèmes bien définis, cette approche est néanmoins à la base de la plupart des travaux ultérieurs dans le domaine. Il semble bien que les sujets résolvent les problèmes, même peu structurés, au moyen d'heuristiques simplificatrices, issues de leur expérience. Ces travaux ont été développés dans deux directions: la comparaison entre experts et novices et l'utilisation de l'analogie. Comme pour l'approche des modèles mentaux, l'analogie apparaît comme un mécanisme de base de l'utilisation et de la construction d'heuristiques. La qualité des analogies dépend en grande partie de l'expérience du sujet dans ce type de problèmes47. Les études de résolution de problèmes mettent clairement en évidence les ambiguïtés déjà mises en lumière par les approches précédentes. Plus le problème est formel, plus il est possible de modéliser des algorithmes qui reproduisent les comportements cognitifs des sujets. Ces algorithmes n'opèrent pas sur la base d'application de règles mais de procédures opératoires. En revanche, plus le problème est mal défini et plus il devient difficile de suivre les sujets dans leur raisonnement. En fonction de leur expérience et de bien d'autres effets conjoncturels, ceux-ci se construisent des outils heuristiques qui leur permettent
de venir

à bout

- même

de manière

erronée

- des

problèmes

posés.

Comme dans le cas de l'analogie, les chercheurs savent expliquer ces mécanismes dans la mesure où les situations sont simples et formelles. Plus elles se complexifient plus il apparaît que les sujets ont recours à des "raccourcis" cognitifs difficiles à cerner.

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