Les calculateurs prodiges

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Les calculateurs prodiges ont toujours fasciné le public par leur facilité à réaliser mentalement et rapidement des opérations arithmétiques complexes impliquant souvent des grands nombres. Ce livre donne à lire les premiers textes sur l'histoire des calculateurs mentaux (tels que Jacques Inaudi, Périclès et Uranie Diamandi, Hugo Zaneboni et Gottfried Rückle). Certains de ces textes du tournant du XXe siècle, écrits par des psychologues de renom (Scripture, Binet, Ferrari, Müller, Lahy), sont présentés ici pour la première fois en traduction française.
Publié le : mercredi 1 juin 2016
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EAN13 : 9782140011429
Nombre de pages : 302
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Serge NICOLASet Valérie GYSELINCK
LES CALCULATEURS PRODIGES
LEUR HISTOIRE ET LEUR PSYCHOLOGIE
ENCYCLOPÉDIE PSYCHOLOGIQUE
Les calculateurs prodiges
Encyclopédie Psychologique Collection dirigée par Serge Nicolas  La psychologie est aujourd’hui la science fondamentale de l’homme moral. Son histoire a réellement commencé à être écrite au cours du e XIX siècle par des pionniers dont les œuvres sont encore souvent citées mais bien trop rarement lues et étudiées. L’objectif de cette encyclopédie est de rendre accessible au plus grand nombre ces écrits d’un autre siècle qui ont contribué à l’autonomie de la psychologie en tant que discipline scientifique. Cette collection, rassemblant les textes majeurs des plus grands psychologues, est orientée vers la réédition des ouvrages classiques de psychologie qu’il est difficile de se procurer aujourd’hui. On pourra utilement compléter l’étude de ces œuvres en consultant les articles contenus dans la revue « Psychologie et Histoire » consultable sur le Web : http://lpe.psycho.univ-paris5.fr/membres/nicolas/nicolas.francais.html. Dernières parutions Pierre Paul ROYER-COLLARD,Textes philosophiques et psychologiques, 2013. Alfred BINET,Nouveaux écrits populaires de psychologie. Œuvres choisies, VII, 2012. Hermann EBBINGHAUS,La mémoire, 2011. Armand Marie-Jacques de CHASTENET Marquis de PUYSEGUR,Suite des Mémoires pour servir à l’histoire et à l’établissement du magnétisme animal, 2009. Auguste COMTE,Cours de philosophie positive, tome I à III, 2009. Hermann HELMHOLTZ,Optique physiologique, tome I à III,2009. Jean-Martin CHARCOT,Leçons sur les maladies du système nerveux faites à la Salpêtrière (1872-1873), 2009. Pierre JANET,De l’angoisse à l’extase. Etudes sur les croyances et les sentiments,vol. I et II, 2008.
Serge NICOLASet Valérie GYSELINCK
Les calculateurs prodiges Leur histoire et leur psychologie
© L’Harmattan, 2016 5-7, rue de l’Ecole-Polytechnique, 75005 Paris http://www.harmattan.fr diffusion.harmattan@wanadoo.fr harmattan1@wanadoo.fr ISBN : 978-2-343-08746-7 EAN : 9782343087467
INTRODUCTION Les grands calculateurs mentaux Pourquoi s’intéresser aujourd’hui aux calculateurs mentaux ? Il existe actuellement de nombreux écrits présentant ces personnes 1 atypiques et leurs performances hors normes (e. g., Smith, 1983 ; Pesenti 2 3 et al., 1999 ; Dehaene, 2010 ). Mais ce n’est pas le caractère fantastique de leurs prouesses qui nous intéresse le plus ici. Ce que nous recherchons c’est à pénétrer leur mode de fonctionnement cognitif, leur psychologie. Comment font-ils pour arriver à une telle maîtrise des chiffres ? Quelles stratégies utilisent-ils ? Quelles sont les fonctions mentales impliquées ? Sont-ils des êtres « surnaturels » doués d’un talent inné ou des sujets sur-entraînés comme des athlètes de haut niveau ? Peut-on parvenir à les égaler si l’on y met les moyens et une volonté implacable ?... Tant de questions se posent et les réponses ne sont pas si simples à donner qu’il y paraît car lorsqu’on prend le temps d’interroger ces personnages c’est souvent l’incompréhension qui prime. C’est pour cela qu’il est plus instructif d’étudier et d’analyser attentivement leur fonctionnement en leur proposant des situations expérimentales bien contrôlées et appropriées aux questions que l’on se pose. C’est ce qu’ont fait les e premiers psychologues au tournant du XX siècle dans des écrits trop souvent oubliés voire méprisés que nous nous proposons de faire connaître à travers les textes les plus emblématiques de cette période. On a ainsi pu montrer dès cette époque que les prouesses de ces calculateurs reposaient souvent sur un développement hypertrophié de leur mémoire des chiffres, sur des capacités attentionnelles hors normes, sur une 1 Smith, S. B. (1983).The great mental calculators. The psychology, methods, and lives of calculating prodigies, past and present. New York : Columbia University Press. 2 Pesenti, M., Seron, X., Samson, D., Duroux, B. (1999). Basic and exceptional calculation abilities in a calculating prodigy: A case study.Mathematical Cognition,5, 97-148. 3 Dehaene, S. (2010).La bosse des maths. Paris : Odile Jacob.
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volonté de tous les instants, sur un entraînement rigoureux et sur des stratégies de calculs ou de regroupements de chiffres en lien avec leurs connaissances. L’idée de la rédaction de ce livre a pour origine l’enseignement 4 sur l’expertise (cf., Gobet, 2011) que nous donnons depuis deux ans à l’Institut de Psychologie (Université Paris Descartes) dans le cadre du nouveau Master de Psychologie Cognitive Fondamentale et Appliquée (PCFA). Pour nous, l’expert est un individu qui a appris à développer des modes de fonctionnement originaux qu’il est utile de connaître afin de comprendre où se situent les limites de notre esprit. Si la psychologie française s’est d’abord forgée en appliquant la méthode pathologique (étude de certains malades où les fonctions mentales sont atteintes), il ne faut pas oublier qu’elle est aussi connue par son application de la méthode experte (étude de sujets hors normes). D’une part, c’est dans le dérèglement des fonctions mentales observables chez les malades que les mécanismes cachés à l’état normal apparaissent le mieux, mais, d’autre part, c’est aussi dans leur sur-fonctionnement chez les experts que l’activité mentale dégage toute sa puissance en faisant appel à des fonctions spécifiques. Une chose est sûre, comme pour tout expert de haut niveau, il y a une part de talent inné mais aussi une part d’apprentissage. L’expert peut être quelqu’un de talentueux et/ou de travailleur. On ne naît 5 6 pas prodige du calcul mental (Ericsson, 1985 , 2003) , on le devient par prédisposition et par goût ou passion pour les chiffres. Cette aptitude est rarement d’origine génétique, car on ne connaît que peu d’exemples de familles de calculateurs (les Bidder, les Diamandi), mais elle peut être liée 7 à certaines particularités cérébrales (e. g. Pesenti et al., 2001 ; Fehr et al., 8 9 10 11 2010 ; Guida et al., 2012 , 2013 ; Nicolas, Guida & Levine, 2014) .
4 Gobet, F. (2011).Psychologie du talent et de l’expertise. Bruxelles : De Boeck. 5 Ericsson, K. (1985). Memory Skill.Canadian Journal of Psychology,39, 188-231. 6 Ericsson, K. (2003). Exceptional memorizers: made, not born.Trends in Cognitive Science, 7, 233–235. 7  Pesenti, M., Zago, L., Crivello, F., Mellet, E., Samson, D., Duroux, B., Seron, X., Mazoyer, B., Tzourio-Mazoyer, N. (2001). Mental calculation in a prodigy is sustained by right prefrontal and medial temporal areas.Nature Neuroscience,4, 103-107. 8 Fehr, T., Weber, J., Willmes, K., & Herrmann, M. (2010). Neural correlates in exceptional mental arithmetic—About the neural architecture of prodigious skills.Neuropsychologia, 48, 1407-1416. 9 Guida, A., Gobet, F., Tardieu, H., & Nicolas, S. (2012). How chunks, retrieval structures and templates affer a cognitive explanation for neuroimaging data on expertise acquisition: A two-stage framework.Brain and Cognition,79, 221-244.
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Les calculateurs prodiges sont des experts dans leur domaine et ils ont toujours fasciné le public par leur facilité à réaliser mentalement et rapidement des opérations arithmétiques complexes impliquant souvent des grands nombres. Une coupe du monde en calcul mental est même organisée depuis 2004. Elle attire une élite de participants qui rivalisent d’adresse et de rapidité dans les calculs les plus compliqués comme par exemple : 1° réaliser 10 additions de 10 nombres de 10 chiffres chacun (le record mondial est de moins de 100 secondes pour effectuer cette tâche) ; 2° réaliser 10 multiplications de 2 nombres de 8 chiffres chacun (le record mondial est de moins de 300 secondes pour effectuer cette tâche) ; 3° réaliser 10 extractions de racines pour des nombres de 6 chiffres (le record mondial est de moins de 150 secondes pour effectuer cette tâche), etc. Avec de telles performances, les vainqueurs pourraient s’exhiber dans des salles de spectacle et dans des théâtres, comme cela se faisait e couramment au XIX siècle. Mais les calculateurs d’aujourd’hui n’ont plus la notoriété de leurs aînés (ex. Inaudi) car si ces spectacles arithmétiques étonnent le public, ils n’attirent plus réellement les foules. Cependant, ces dernières années un français s’est fait connaître 12 pour ses étonnantes capacités de calcul . Le 6 avril 2005, un jeune étudiant de l’Université de Reims, Alexis Lemaire (né en 1980), bat un record du monde : trouver, sans l’aide d’un papier, d’un crayon ou d’une calculatrice, la racine treizième d’un nombre de 200 chiffres affichés sur un écran d’ordinateur. Les yeux rivés sur le tableau de chiffres de 10 lignes sur 20 colonnes, l’exploit est réalisé en moins de 9 minutes, le temps nécessaire à la réflexion et à la saisie des 16 chiffres de la réponse. L’autre star du calcul mental à l’époque, l’Allemand Gert Mittring, salue l’exploit. Comment a fait ce jeune homme pour réaliser cette performan-ce ? En fait, elle a d’abord nécessité un long entraînement quotidien, mais aussi le développement de certaines techniques mathématiques, dont quelques-unes sont demeurées secrètes. Enfin il lui a fallu une grande mémoire pour accélérer les calculs (par exemple, il connaissait par cœur des centaines de racines treizième) et maintenir dans la conscience les 10  Guida, A., Gobet, F., & Nicolas. S. (2013). Functional cerebral reorganization: A signature of expertise ? Reexamining Guida, Gobet, Tardieu, and Nicolas' (2012) two-stage framework.Frontiers in Human Neuroscience,7,590. 11  Nicolas, S.,Guida, A., & Levine, Z.(2014)and Charcot's research on Jac. Broca ques Inaudi: Thepsychological and anthropological study of a mental calculator.Journal of the History of the Neurosciences,23(2), 140-159. 12 Larousserie, D. (2005). Le jeune prodige du calcul mental.Science et Avenir, n° 699, mai, pp. 14-16.
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résultats d’opérations partielles. Lemaire ajoute aussi : «La mémoire, ce n’est pas seulement stocker de l’information. C’est aussi de l’intelligence, c’est-à-dire qu’il faut créer des liens entre les nombres, du sens. L’intelligence aide la mémoire et réciproquement» (p. 16). Conscient de l’inutilité de tout calcul mental complexe avec l’avènement des calculatrices électroniques, il souligne : «Ce calcul ne sert à rien, si ce n’est à comprendre comment fonctionne le cerveau» (p. 16). Il réitérera l’exploit en novembre 2007 à New York puis en décembre 2007 à Londres en calculant mentalement respectivement en 72 secondes et 70 secondes seulement la racine treizième de nouveaux nombres à 200 chiffres. Alexis Lemaire fait partie de cette lignée des grands prodiges de l’arithmétique. L’ambition de notre livre est de remonter aux sources historiques. L’objectif plus spécifique est de montrer l’évolution des recherches qui ont été réalisées sur les calculateurs mentaux afin de découvrir leurs secrets. C’est la psychologie des calculateurs mentaux qui va nous intéresser plus particulièrement ici. Cette quête a débuté au cours des années 1890, à une époque où la psychologie scientifique commençait à se développer dans les laboratoires. L’étude initiale est due à un psychologue américain, E. W. Scripture (1891), qui a donné dans une revue américaine la première synthèse historique sur le sujet. Ce texte servira de point de départ à tout un ensemble de travaux ultérieurs. Une synthèse sur les calculateurs prodiges par E. W. Scripture (1891) Après un cursus universitaire classique aux Etats-Unis, Edward Wheeler Scripture (1864-1945) est allé se former en Allemagne (cf., 13 14 15 Black, 1980 ; Corston-Oliver, 1999 ; Sokal, 1980 ). Il suit dès 1889 les enseignements de Wilhelm Wundt (1832-1920) à Leipzig et travaille dans son laboratoire. Il obtint sous sa direction en 1891 son diplôme de doctorat sur un sujet de thèse portant sur le cours associatif de la pensée 13  Black, J. W. (1980). Edward Wheeler Scripture, Phonetician. In R. W. Rieber (Ed.)Studies in applied psycholinguistics, [Volume 1]. (pp. 225-238). New York/London: Plenum Press. 14 Corston-Oliver, M. (1999). Edward Wheeler Scripture. In J. J. Ohala, A. J. Bronstein, M. Grazia Busa, J. A. Lewis, & W.F. Weigel, (Eds.)A Guide to the history of the phonetic sciences in the United States. Berkeley, CA: University of California Press. 15 Sokal, M. (1980). The psychological career of Edward Wheeler Scripture. In J. Brozek & J. Ludwig (Eds).Historiography of modern psychology: Aims, resources, and approaches(pp. 255-278). New York: C. J. Hogrefe.
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16 (Scripture, 1891) . Il va publier par la suite plusieurs articles dans la 17 revue du laboratoire dirigée par Wundt (Scripture, 1891a ; Scripture, 18 19 1891b ; Scripture, 1892) . C’est dans le laboratoire de Wundt qu’il va apprendre à manipuler les appareils et s’intéresser aux instruments de mesure. Après avoir terminé sa formation en Allemagne, Scripture retourne aux États-Unis en 1891. Il est engagé par le psychologue Granville Stanley Hall (1844-1924), ancien collaborateur de Wundt à Leipzig et ancien élève de William James (1842-1910), comme assistant de recherche à l’Université Clark (USA) [avant de rejoindre l’Université de Yale, à New Haven, où il s’occupa en tant que maître enseignant (Instructor) de psychologie expérimentale de la création d’un laboratoire]. 20 C’est au laboratoire de Clark University (Nicolas & Young, 2014) qu’il rédige sa fameuse revue de question sur les prodiges arithmétiques 21 (Scripture, 1891c) dont nous donnons ici la première traduction 22 française . Cette étude lui avait été suggérée par De Perrot, professeur au département de mathématiques de l’Université Clark. L’article, publié dans l’AmericanJournal of Psychologyfondé par Hall en 1887 (Nicolas, 23 Segui & Ferrand, 2000) , retrace d’abord l’histoire des grands calculateurs mentaux. Scripture présenta ainsi quelques grandes figures : Thomas Fuller, Jedediah Buxton, André Marie Ampère, Carl Friedrich Gauss, Richard Whately, Zerah Colburn, Zacharias Dase, Henri Mondeux, George Bidder père et fils, Truman Henry Safford, etc., avant d’esquisser dans une seconde partie de l’article leur psychologie. Pour Scripture, «la tâche d’une véritable analyse psychologique portant sur 16  Scripture, E. W. (1891). Ueber den associativen Verlauf der Vorstellungen. Philosophische Studien, vol.7, pp. 50-146. [Scripture, E. W. (1891).Ueber den associativen Verlauf der Vorstellungen. Inaugural Dissertation, Leipzig.] 17 Scripture, E. W. (1891a). Vorstellung und Gefuhl.Philosophische Studien, vol.6, pp. 536-542. 18 Scripture, E. W. (1891b). Zur Definition der Vorstellung.Philosophische Studien, vol.7, pp. 213-221. 19  Scripture, E. W. (1892). Einige Beobachtungen über Schwebungen und Differenztone. Philosophische Studien, vol.7,pp. 630-632. 20 Nicolas, S., & Young, J.(2014). A French description of thepsychologylaboratoryof G. S. Hall at Clark University in 1893.American Journal of Psychology,127, n° 4, 527-535. 21 Scripture, E. W. (1891c). Arithmetical prodigies.American Journal of Psychology, vol.4, n° 1, April, pp. 1-59. 22  Le texte original est disponible en ligne accompagné d’une traduction originale et d’une introduction historique : Nicolas, S., & Nicolas, B. (2015). La première histoire des enfants calculateurs prodiges : Une traduction de l’article de E. W. Scripture (1891) précédée d’une biographie de l’auteur.Psychology and History / Psychologie et Histoire,16. 23  Nicolas, S., Segui, J., & Ferrand, L. (2000). Les premières revues de psychologie : La place deL'Année Psychologique.L'Année Psychologique,100, 71-110.
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