La recherche visuelle de signaux multiples - article ; n°2 ; vol.78, pg 349-373

De
Publié par

L'année psychologique - Année 1978 - Volume 78 - Numéro 2 - Pages 349-373
Résumé
Nous avons recherché les facteurs qui interviennent dans la latence de la première d'une série de réponses quand le sujet doit identifier de 0 à 3 lettres-signaux connues à l'avance dans une cible contenant 4, 6 ou 8 lettres présentées pendant 500 ms.
Cette latence dépend additivement du nombre de signaux à rechercher, du nombre de lettres dans les cibles et enfin du nombre de comparaisons nécessaires pour donner une réponse exacte. Ceci conduit à penser à un traitement sériel et exhaustif de l'information. Cependant certains résultats, quand le nombre de comparaisons à réaliser est grand, donnent à penser qu'il peut y avoir un traitement en parallèle de 2 et 3 lettres-signaux. Par contre, quand le nombre de comparaisons est petit, le traitement n'est pas exhaustif mais avec auto-achèvement.
Summary
We attempted to determine the factors thai influence latency of the first of a series of responses when the subject must identify 0 to 3 signal letters which are known beforehand, in a target containing 4,6, or 8 letters presented for 500 msec.
The latency depends additively on the number of signais being searched for, on the number of letters in the targets, and on the number of comparisons necessary for a correct response to be mode. This leads one to postulate a serial, exhaustive processing strategy. However when the number of comparisons to be made is large, certain aspects of the results suggest that there may be parallel processing of 2 and 3 signal letters. On the other hand, when the number of comparisons is small, processing is not exhaustive, but self-terminating.
25 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.
Publié le : dimanche 1 janvier 1978
Lecture(s) : 15
Nombre de pages : 26
Voir plus Voir moins

Paul Fraisse
La recherche visuelle de signaux multiples
In: L'année psychologique. 1978 vol. 78, n°2. pp. 349-373.
Résumé
Nous avons recherché les facteurs qui interviennent dans la latence de la première d'une série de réponses quand le sujet doit
identifier de 0 à 3 lettres-signaux connues à l'avance dans une cible contenant 4, 6 ou 8 lettres présentées pendant 500 ms.
Cette latence dépend additivement du nombre de signaux à rechercher, du nombre de lettres dans les cibles et enfin du nombre
de comparaisons nécessaires pour donner une réponse exacte. Ceci conduit à penser à un traitement sériel et exhaustif de
l'information. Cependant certains résultats, quand le nombre de comparaisons à réaliser est grand, donnent à penser qu'il peut y
avoir un traitement en parallèle de 2 et 3 lettres-signaux. Par contre, quand le nombre de comparaisons est petit, le traitement
n'est pas exhaustif mais avec auto-achèvement.
Abstract
Summary
We attempted to determine the factors thai influence latency of the first of a series of responses when the subject must identify 0
to 3 signal letters which are known beforehand, in a target containing 4,6, or 8 letters presented for 500 msec.
The latency depends additively on the number of signais being searched for, on the number of letters in the targets, and on the
number of comparisons necessary for a correct response to be mode. This leads one to postulate a serial, exhaustive processing
strategy. However when the number of comparisons to be made is large, certain aspects of the results suggest that there may be
parallel processing of 2 and 3 signal letters. On the other hand, when the number of comparisons is small, processing is not
exhaustive, but self-terminating.
Citer ce document / Cite this document :
Fraisse Paul. La recherche visuelle de signaux multiples. In: L'année psychologique. 1978 vol. 78, n°2. pp. 349-373.
doi : 10.3406/psy.1978.28252
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1978_num_78_2_28252L'Année Psychologique, 1978, 78, 349-373
Laboratoire de Psychologie expérimentale et comparées-
Université Bené-Descartes et EPHE, 3e section,
associé au CNRS
LA RECHERCHE VISUELLE
DE SIGNAUX MULTIPLES2
par Paul Fraisse
SUMMARY
We attempted to determine the factors that influence latency of the first
of a series of responses when the subject must identify 0 to 3 signal letters
which are known beforehand, in a target containing 4,6, or 8 letters pre
sented for 500 msec.
The latency depends additively on the number of signals being searched
for, on the number of letters in the targets, and on the number of comparisons
necessary for a correct response to be made. This leads one to postulate a
serial, exhaustive processing strategy. However when the number of compar
isons to be made is large, certain aspects of the results suggest that there
may be parallel of 2 and 3 signal letters. On the other hand,
when the number of comparisons is small, processing is not exhaustive, but
self -terminating.
Parmi les processus étudiés dans le cadre du traitement
cognitif de l'information, ceux de recherche visuelle (visual
search) et de recherche en mémoire (memory search) ont suscité
et suscitent encore beaucoup de travaux.
En recherche visuelle, il s'agit de retrouver dans une suite
d'éléments présentés simultanément ou successivement, que
nous appellerons cible, un ou plusieurs éléments (stockés en
mémoire), que nous appellerons s ignaux3. Neisser (1963 a et 6, 1967)
1. 28, rue Serpente, 75006 Paris.
2. Je remercie particulièrement Catherine Loridant qui a pris une part
active à la collecte et au traitement des données de ce travail.
3. Signalons au lecteur que nous n'avons pas repris les termes utilisés
dans la littérature anglo-saxonne. 350 P. Fraisse
est l'instigateur de cette méthode qui a été par la suite simplifiée
et systématisée par Estes et plusieurs de ses collaborateurs (1964,
1966 a et b), ainsi que par Nickerson (1966). Dans son principe,
elle consiste à décider si un élément signal déterminé fait partie
des éléments de la cible présentée visuellement, ou encore,
lorsque le sujet a reçu deux signaux, à décider lequel des deux se
trouve sur la cible. Alors que les tâches utilisées par Neisser
exigeaient une exploration longue et explicite (les sujets devant
détecter la présence ou l'absence d'un signal dans de longues
listes de stimulus), dans celles employées par les autres auteurs
elle est devenue incontrôlable consciemment puisqu'on demandait
simplement au sujet de décider si un signal était présent dans une
cible de taille réduite présentée au tachistoscope pendant une
brève durée. Les deux indices retenus dans ce type de recherches
sont l'exactitude et la rapidité de la réponse (latence).
La recherche en mémoire s'est développée à partir des travaux
de Sternberg (1966). Dans ces expériences, on demande au sujet
de mémoriser une liste d'items, puis on lui présente un item
et on lui demande de décider s'il appartenait à l'ensemble
mémorisé.
Dès 1966, Nickerson faisait remarquer la similitude des
tâches en recherche visuelle et en recherche en mémoire : il s'agit
de décider si deux ensembles d'éléments présentés success
ivement ont en commun un élément (ou plusieurs). Cependant,
dans le cas de la recherche visuelle, la tâche consiste à trouver
certains éléments dans un ensemble que le sujet a sous les
yeux, tandis que dans la recherche en mémoire, elle consiste à
décider si les éléments de l'ensemble qu'on lui présente faisaient
partie de l'ensemble mémorisé. En outre, dans la recherche
visuelle, le premier ensemble est généralement plus petit que le
deuxième, alors que c'est le contraire pour la recherche en
mémoire. On peut aussi considérer qu'en recherche visuelle,
la mémorisation du premier ensemble ne pose pas de problème
(1 à 4 signaux qui sont répétés, si nécessaire) et qu'en recherche
en mémoire le ou les signaux à rechercher sont perçus sans
difficulté.
Ces deux types de recherches ont fait l'objet de nombreuses
études qui ont été rapprochées parce qu'elles posaient les mêmes
questions (pour un historique des travaux en recherche visuelle,
voir Schneider et Shiffrin, 1977 ; pour les travaux en recherche
en mémoire, voir Sternberg, 1975). recherche visuelle de signaux multiples 351 La
Ces questions étaient les suivantes :
a) La recherche des éléments communs à ce que nous
appelons signaux et cible se fait-elle par un processus en parallèle
ou par un processus sériel ? Disons qu'à l'heure actuelle aucune
réponse définitive n'a été donnée à cette question, car des
modèles différents permettent de rendre compte des mêmes
résultats.
b) La décision est-elle prise au terme d'un processus exhaustif
(c'est-à-dire en tenant compte de toutes les données présentées)
ou par auto-achèvement ( self -terminating ) dès la découverte
de la solution ? Malgré les apparences, les résultats sont plus
en faveur d'un processus exhaustif que d'un processus avec
auto-achèvement.
c) L'exactitude des réponses et leur latence dépendent-elles
du nombre de signaux et d'éléments de la cible, et si oui, selon
quelles lois ?
La présente recherche s'inscrit dans la perspective ouverte
par Nickerson en 1966, qui a fait varier et le nombre de signaux et
le nombre d'éléments de la cible, ainsi que le d'éléments
communs aux deux. Selon le nombre relatif d'éléments dans
chacun des ensembles, il s'agit tantôt de recherche visuelle,
tantôt de recherche en mémoire. Nickerson avait trouvé que la
latence diminuait notablement avec l'exercice, mais qu'elle
restait proportionnelle au nombre de signaux et au nombre
d'éléments de la cible.
Briggs et Johnsen (1973) ont aussi fait varier de 1 à 4 le
nombre des éléments dans les deux ensembles. Mais leur but
était de comparer l'exactitude et la rapidité des réponses quand
le premier ensemble ne varie pas et quand il varie d'une série
d'essais à l'autre. Dans la deuxième condition, le nombre d'er
reurs et la latence augmentent plus que dans la première. Les
auteurs voulaient montrer que le choix central qui peut se
décomposer en processus additifs consiste à réduire l'incertitude
du système. Le sujet réduit davantage l'incertitude par seconde
quand l'ensemble à mémoriser est constamment varié que quand
il est fixe.
Avec des procédures très voisines, Schneider et Shiffrin (1977)
ont repris l'étude de ces problèmes avec un effort important de
systématisation. Dans ces tâches de recherche, ils distinguent
deux types de processus de décision :
a) Les automatiques correspondent aux cas où les P. Fraisse 352
relations entre deux ensembles successifs sont toujours les
mêmes. Dans ce cas, une fois réalisée l'activation des éléments
utiles stockés en mémoire à long terme, les réponses se produisent
automatiquement, c'est-à-dire sans contrôle actif du sujet. Dans
ce type de situations, la latence de la réponse ne dépend pas du
nombre d'éléments à traiter.
b) Les processus contrôlés correspondent aux cas où les signaux
et les cibles sont variés soit entre catégories de stimulus (lettres
et chiffres, par exemple), soit à l'intérieur d'une même catégorie
(lettres ou chiffres, par exemple). Le sujet doit alors rechercher
avec attention la réponse exacte. C'est ce cas qui a été le plus
souvent étudié ; les résultats ont montré qu'aussi bien en situation
de recherche visuelle (Atkinson, Holmgren et Juola, 1969) qu'en
situation de recherche en mémoire (Sternberg, 1975), la latence
(et aussi en général le nombre d'erreurs) croît avec le nombre
d'éléments dans la cible (celle-ci est présentée en premier lors
qu'il s'agit de recherche en mémoire et en second lorsqu'il s'agit
de recherche visuelle). Selon les auteurs et les situations, la
latence croît d'environ 20 à 50 ms par élément supplémentaire
de la cible. Townsend et Roos (1973), Gilford et Juola (1976)
ont d'ailleurs montré, dans des situations comparables, que les
latences étaient très comparables en recherche en mémoire et en
recherche visuelle.
Cependant, dans toutes ces recherches, le système de réponse
est binaire ; les sujets doivent soit détecter la présence ou l'ab
sence d'un signal, soit, lorsqu'ils ont reçu deux ou plusieurs
signaux, dire lequel est présent sur la cible ; ils ne doivent
donner qu'une seule réponse.
C'est sur ce point que nous nous démarquons des recherches
précédentes. En effet, nous avons voulu faire varier le nombre
de réponses des sujets selon le nombre de signaux, le
d'éléments de la cible et le nombre d'éléments communs aux deux
ensembles. Nickerson avait d'ailleurs tenté cette démarche, mais
sans en tirer de conclusions élaborées.
Une première série de recherches que nous avons menées
(Fraisse et Smirnov, 1976 ; Fraisse, 1977 et 1978) s'inscrivait
dans le cadre des recherches en mémoire immédiate. Les cibles
étaient constituées par des lettres de l'alphabet, les chiffres de 1
à 9, ou un nombre fini et connu de figures géométriques. Les
signaux étaient des stimulus présentés au tachistoscope. Le sujet
devait détecter, le plus rapidement possible et le plus exactement La recherche visuelle de signaux multiples 353
possible, les stimulus qui faisaient partie de l'ensemble mémorisé
(à plus ou moins long terme), et s'efforcer de ne pas en omettre.
Dans tous ces cas, nous avons trouvé que la latence de la pre
mière réponse croît avec le nombre de signaux à reconnaître et
à énumérer. L'accroissement de la latence par signal supplé
mentaire varie de 50 à 70 ms ; ces valeurs sont un peu supérieures
à celles trouvées par les chercheurs américains, ce qui est sans
doute dû au fait que nous avons travaillé avec des sujets moins
entraînés — facteur qui joue un rôle notable — et surtout au fait
que nos cibles comportaient plus d'éléments.
Dans le présent travail, nous nous plaçons dans une situation
de recherche visuelle, mais en conservant notre paradigme :
donner plusieurs signaux (1 à 3) et demander aux sujets d'énu-
mérer ceux qui sont présents sur les cibles qui comportent tou
jours entre 4 et 8 éléments.
Notre hypothèse générale est que la latence de la première
réponse augmente et avec le nombre de signaux et avec le nombre
d'éléments de la cible. Notre but plus particulier est de déter
miner les paramètres pouvant décrire et expliquer ces aug
mentations.
Pour justifier l'utilisation de la latence de la seule première
réponse comme indice, nous rappellerons que nous avons trouvé
en 1976 et 1977 que tout se passait comme si le sujet ne commenç
ait à répondre que lorsque l'ensemble de ses réponses est dis
ponible et qu'ensuite il les énumère à une cadence uniforme.
TECHNIQUE DE L'EXPÉRIENCE
La tâche du sujet consiste à rechercher sur la cible les signaux que
l'expérimentateur lui a donnés et à les énumérer le plus rapidement
possible. Les signaux sont des ensembles de 1 à 3 lettres présentés
oralement. Les cibles comportent 4 à 8 lettres.
SUJETS
12 étudiants(es) en psychologie âgés de 20 à 32 ans.
APPAREILS
La présentation des cibles est faite avec un tachistoscope à 3 canaux
(Scientific Prototype, GB). L'intensité lumineuse est de 24 nits. La
latence de la première réponse est mesurée à l'aide d'un laryngophone 354 P. Fraisse
placé sur le larynx du sujet et d'un fréquencemètre. Ce dernier est
mis en marche dès l'apparition de la cible et est arrêté par le début de
la réponse vocale du sujet.
MATÉRIEL
a) Les cibles. — En utilisant toutes les lettres de l'alphabet, à l'exclu
sion des lettres G, I, P, Q et W qui entraînent de nombreuses confusions,
nous avons construit trois séries de 16 cibles, une série comportant quatre
éléments, une autre six et la dernière huit.
Sur chaque cible, les lettres sont placées sur deux cercles virtuels
concentriques ayant respectivement un diamètre de 70 et 30 mm.
Sur chacun des cercles, on a défini 4 positions possibles qui sont utilisées
le même nombre de fois dans chaque série de planches. Au centre de
la cible, il y a une zone de 4 mm de diamètre qui est toujours vide.
Toutes les lettres sont utilisées d'une manière équiprobable (angle
maximum de vision 1°).
Les lettres sont de 4 x 4 mm de dimension (majuscules de méca-
norme) .
b) Les signaux. — Ils sont composés de 1, 2 ou 3 lettres. Pour créer
une incertitude, celles-ci présentes ou non dans la cible. La pro
portion des signaux à retrouver sur la cible, que nous appellerons
signaux pertinents, varie en fonction du nombre de signaux.
Pour un signal :
32 cibles, 50 % ayant un signal pertinent ;
— — — non pertinent.
Pour deux signaux :
48 cibles, 33 % ayant deux signaux pertinents ;
— — un signal pertinent ;
— — un non pertinent.
Pour trois signaux :
64 cibles, 25 % ayant trois signaux pertinents ;
— — deux —
— — un signal pertinent ;
— — un non pertinent.
La proportion des ensembles de chaque type varie donc avec le
nombre des signaux, mais dans tous les cas il y a le même nombre de
cibles dont tous les signaux sont pertinents.
Dans ces signaux, on a utilisé d'une manière équiprobable 21 lettres
de l'alphabet. Ces signaux sont présentés oralement au sujet dans l'ordre
alphabétique. recherche visuelle de signaux multiples 355 La
DÉROULEMENT DE L'EXPÉRIENCE
Le principe est toujours le même. L'expérimentateur énonce cla
irement les lettres à rechercher dans la cible. Le sujet est prévenu qu'il
doit énumérer le plus rapidement possible la (ou les) lettre identifiée.
L'expérimentateur note la réponse du sujet, qu'elle soit correcte ou
non. Dans le cas où il n'identifie aucune lettre, il doit répondre « non »,
le plus rapidement possible. Informé des signaux à reconnaître, le
sujet, qui a les yeux fixés sur le centre d'une plage de repos, déclenche
lui-même la présentation de la cible quand il estime qu'il est assez
attentif. La durée de présentation de la cible est de 500 ms.
L'expérience se déroule en deux séances d'une heure. La moitié
des 16 cibles de 4, 6 et 8 éléments est affectée à la première séance,
l'autre moitié à la seconde. Il en est de même des ensembles de signaux.
La succession des situations n'est pas totalement aléatoire, pour des
raisons techniques et aussi pour ne pas dérouter les sujets : chaque séance
est divisée en trois parties suivant que les signaux à identifier comport
ent 1, 2 ou 3 éléments. Pour un nombre de donné, on présente
8 fois les cibles de 4, puis de 6, puis de 8 éléments. Les ordres des signaux
et des cibles varient d'une séance à l'autre et d'un sujet à l'autre.
Il s'agit donc d'appariements très variés entre signaux et cibles, le
nombre des signaux ne change que deux fois dans une séance et le de cibles change aussi deux fois pour chaque nombre de signaux.
Le sujet ne sait jamais à l'avance combien il aura de réponses à donner,
puisque signaux pertinents et non pertinents sont mélangés.
Chaque séance est précédée d'une phase d'entraînement d'une
centaine d'essais.
Lorsqu'on a constaté une différence notable entre les résultats de la
première séance et ceux de la deuxième, c'est-à-dire lorsqu'il y a eu
apprentissage, on a convié le sujet à une troisième séance. Ceci s'est
produit pour deux sujets. Ce sont toujours les résultats des deux der
nières séances qui sont pris en compte dans le calcul des résultats.
RÉSULTATS
Pour chaque situation définie par le nombre global de
signaux, le nombre de signaux pertinents et le d'éléments
de la cible, nous avons calculé pour chaque sujet le nombre de
réponses exactes, c'est-à-dire les réponses qui correspondent aux
signaux dits pertinents (non, 1, 2 ou 3), les moyennes des latences
correspondantes et leur écart type.
Le tableau I donne toutes ces informations à l'exception des 356 P. Fraisse
Tableau I. — Latence de la première réponse
en fonction du nombre de cibles et de signaux (en ms)
Les chiffres en italiques en haut des cases
indiquent le nombre de réponses exactes (maximum 192)
Réponses exactes
Non Cibles Signaux 1 2 3
188 192
1 683 611
188 190 177
4 2 941 903 745
188 171 169 175
3 1097 1 006 964 838
189 185
1 789 657
172 158 162
6 2 1 119 935 841
138 119 179 150
3 1 1 089 1 928 277 030
186 189
898 700
170 139 138
1217 1009 895
86 159 119 96
1403 1 188 1 084 1 003 La recherche visuelle de signaux multiples 357
variabilités qui n'apportaient aucune information systématique.
Précisons que la moyenne des variabilités relatives I la— x 100 \ I
\m /
intra-individuelles varie entre 14 et 21 % et que la moyenne des
variabilités interindividuelles oscille entre 13 et 20 %.
L'analyse de ce tableau demande plusieurs démarches
successives.
I. — ■ LE NOMBRE DES REPONSES EXACTES
EST ÉGAL AU NOMBRE DE SIGNAUX PERTINENTS
A) Les latences des réponses exactes quand tous les signaux
sont pertinents se trouvent dans la diagonale de chaque matrice
du tableau I. Les figures 1 et 2 mettent ces résultats en évidence.
La latence croît avec le nombre de signaux pertinents (Sp) et
avec le nombre d'éléments des cibles (C4, C8, C8).
/.(ms)
1000
800
600
1 Signaux 3
Fig. 1. — Latence de la première réponse en fonction du nombre de
signaux: et d'éléments de cibles (C) quand le nombre de réponses exactes est
égal à celui des signaux pertinents.
Une analyse générale de la variance des résultats du tableau I
montre qu'il y a une légère interaction (p < .10) entre les deux
variables Sp et G et une très forte signifîcativité (p < .0005) de
l'augmentation des latences pour chacune des variables.
Pour analyser l'ensemble de ces résultats, nous avons décidé
d'estimer que les résultats pouvaient être interprétés en première
analyse à partir de régressions linéaires, en nous réservant d'ex
pliquer les écarts des résultats par rapport à cette hypothèse.

Soyez le premier à déposer un commentaire !

17/1000 caractères maximum.