Qu'est-ce qui limite l'empan mnémonique ? - article ; n°1 ; vol.76, pg 25-38

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L'année psychologique - Année 1976 - Volume 76 - Numéro 1 - Pages 25-38
Résumé
Nous avons mesuré l'empan mnémonique en présentant au tachisto-scope deux planches successives de lettres avec des intervalles variant de 0 à 600 ms. L'empan augmente avec la durée de l'intervalle. Cette augmentation est due à une meilleure perception de la première planche parce que l'intervalle permet à l'élaboration perceptive de se développer.
L'ordre des réponses suit en général celui des stimulations mais une analyse des cas où les sujets adoptent un ordre inverse des réponses montre que le premier groupe de réponses est toujours plus nombreux que le second. L'empan dépend donc des conditions de codage des planches de stimulus mais aussi de l'ordre des réponses. Les influences de ces variables se compensent. Lorsque les conditions de codage sont optimales (intervalle = 600 ms) la limitation de l'empan à environ 5 lettres alors qu'il pourrait atteindre 7 lettres (2x3,5) semble due à des processus d'interférence pro- et rétroactive au niveau de l'élaboration de la réponse.
Summary
Memory span was measured by presenting two successive sets of letters through a tachistoscope. The temporal interval between the two sets varied from 0 to 600 ms. The results show that memory span increases with interval duration. This increase is due to a better perception of the first set of letters, the temporal interval making possible the development of perceptual elaboration.
In most cases, the order in which responses are given follows the order in which stimuli were presented ; however, when this is not the case, the first group of responses is always more important than the second. Memory span is dependent both upon the conditions of coding and the order of responses. The effects of these variables compensate each other. With optimal coding conditions (600 ms interval), memory span is limited to 5 letters, although it could reach 7 letters (2 X 3.5) ; which seems to be due to proactive and retroactive interference at the level of response elaboration.
14 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 : jeudi 1 janvier 1976
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Paul Fraisse
Qu'est-ce qui limite l'empan mnémonique ?
In: L'année psychologique. 1976 vol. 76, n°1. pp. 25-38.
Résumé
Nous avons mesuré l'empan mnémonique en présentant au tachisto-scope deux planches successives de lettres avec des
intervalles variant de 0 à 600 ms. L'empan augmente avec la durée de l'intervalle. Cette augmentation est due à une meilleure
perception de la première planche parce que l'intervalle permet à l'élaboration perceptive de se développer.
L'ordre des réponses suit en général celui des stimulations mais une analyse des cas où les sujets adoptent un ordre inverse des
réponses montre que le premier groupe de réponses est toujours plus nombreux que le second. L'empan dépend donc des
conditions de codage des planches de stimulus mais aussi de l'ordre des réponses. Les influences de ces variables se
compensent. Lorsque les conditions de codage sont optimales (intervalle = 600 ms) la limitation de l'empan à environ 5 lettres
alors qu'il pourrait atteindre 7 lettres (2x3,5) semble due à des processus d'interférence pro- et rétroactive au niveau de
l'élaboration de la réponse.
Abstract
Summary
Memory span was measured by presenting two successive sets of letters through a tachistoscope. The temporal interval between
the two sets varied from 0 to 600 ms. The results show that memory span increases with interval duration. This increase is due to
a better perception of the first set of letters, the temporal interval making possible the development of perceptual elaboration.
In most cases, the order in which responses are given follows the order in which stimuli were presented ; however, when this is
not the case, the first group of is always more important than the second. Memory span is dependent both upon the
conditions of coding and the order of responses. The effects of these variables compensate each other. With optimal coding (600 ms interval), memory span is limited to 5 letters, although it could reach 7 letters (2 X 3.5) ; which seems to be
due to proactive and retroactive interference at the level of response elaboration.
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Fraisse Paul. Qu'est-ce qui limite l'empan mnémonique ?. In: L'année psychologique. 1976 vol. 76, n°1. pp. 25-38.
doi : 10.3406/psy.1976.28125
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1976_num_76_1_28125Année psychol.
1976, 76, 25-38
Laboratoire de Psychologie expérimentale et comparée
Université René-Descartes et E.P.H.E., 3e section
associé au C.N.R.S.
QU'EST-CE QUI LIMITE L'EMPAN MNÉMONIQUE?
par Paul Fraisse
SUMMARY
Memory span was measured by presenting two successive sets of letters
through a tachistoscope. The temporal interval between the two sets varied
from 0 to 600 ms. The results show that memory span increases with
interval duration. This increase is due to a better perception of the first set
of letters, the temporal interval making possible the development of percep
tual elaboration.
In most cases, the order in which responses are given follows the order
in which stimuli were presented ; however, when this is not the case, the
first group of responses is always more important than the second. Memory
span is dependent both upon the conditions of coding and the order of
responses. The effects of these variables compensate each other. With optimal
coding conditions (600 ms interval), memory span is limited to 5 letters,
although it could reach 7 letters (2 X 3.5) ; which seems to be due to proactive
and retroactive interference at the level of response elaboration.
La notion même d'empan implique celle de limitation. D'où
vient-elle ? Laissant de côté les variations qui proviennent — à
système constant de stimulation — de la nature du matériel
(chiffres, lettres, syllabes, mots, etc.), nous nous intéressons dans
cet article au traitement de l'information pour déceler le rôle
des processus qui interviennent dans cette limitation.
Nous avons déjà abordé cette question (Fraisse et de Matz-
kin, 1975) en comparant l'empan numérique (perception du
nombre d'éléments) à l'empan mnémonique (identification des
éléments) dans le cas de la présentation en succession rapide de
deux planches de stimulus. Nous avons trouvé que l'un et l'autre 26 MÉMOIRES ORIGINAUX
empans croissaient avec l'intervalle entre les deux stimulus, ce qui
signifiait qu'il fallait un temps suffisant, d'au moins 250 ms, pour
traiter efficacement le premier stimulus avant que n'arrive le
deuxième. Mais nous avons aussi trouvé que l'empan numérique
croissait plus vite que l'empan mnémonique quand l'intervalle
temporel entre les deux planches croissait. Nous avons alors fait
l'hypothèse que dans le cas de l'empan numérique le sujet stocke
une information simple après chaque planche (un nombre infé
rieur à 10), tandis que dans le cas de l'empan mnémonique il lui
faut par contre stocker chaque élément et la durée de la réponse
(énonciation) permet à des phénomènes d'évanescence ou d'oubli
d'intervenir.
Ces résultats nous posaient un problème précis. Dans quelle
mesure l'empan mnémonique dépend-il des processus nécessaires
pour identifier, c'est-à-dire coder, l'information et dans quelle
mesure dépend-il des processus de rétention à court terme ?
Nous avons repris la méthode de notre précédente recherche :
présentation successive de deux planches de stimulus, parce
qu'elle nous semble permettre une analyse de ces processus.
Avec une durée de présentation de chaque planche suffisante
pour être au-delà des 50 ms pendant lesquelles le nombre de
lettres perçues est proportionnel à la durée d'exposition (Sper
ling, 1963), nous pouvons analyser deux moments du traitement
de l'information.
1° La durée du codage. — II ne suffit pas que le temps d'expos
ition soit supra-liminaire, il faut aussi que le temps d'élaboration
de la stimulation, c'est-à-dire du codage, soit suffisant.
Si un autre stimulus ou un masque survient dans un délai de
80 à 100 ms, il y a un phénomène de masquage (Blanc-Garin, 1967)
qui interrompt ce processus au niveau du stockage sensoriel
(Sperling, 1960). Mais le temps de codage d'un stimulus demande
encore plus de temps, comme nous l'avons montré dans la recher
che précédente et dans plusieurs autres (Fraisse, 1964 ; 1968 ;
1974). En outre, nous avons aussi trouvé que la latence de la
réponse augmentait de 250 ms environ quand le nombre de st
imulus à reconnaître augmentait de 1 à 4 (c'est-à-dire à la limite
de l'empan) (Fraisse et Smirnov, sous presse).
Dans notre situation, le codage de la première planche doit
être facilité par l'augmentation de l'intervalle entre les planches.
Corrélativement, on peut se demander si le nombre de lettres
codées à partir de la deuxième planche ne serait pas inférieur à FRAÎSSE 27 P.
celui codé à partir de la première planche parce qu'il n'y aurait
plus de place pour elles en mémoire à court terme.
2° La durée du stockage. — On sait qu'en l'absence d'un pro
cessus d'autorépétition, l'information codée s'évanouit rapide
ment. Le délai entre les planches, la latence de la réponse, la
durée même de renonciation (300 à 400 ms par élément) peuvent
jouer un rôle non négligeable dans la limitation d'un empan qui
ne peut s'apprécier que par des réponses successives.
Par analogie avec une présentation successive, on pouvait
penser qu'un efïet de récence favoriserait la rétention des lettres
de la deuxième planche. A la limite même, si cet effet était import
ant, on pourrait s'attendre à voir le sujet énoncer d'abord les
lettres de la deuxième planche plutôt que celles de la première,
à condition que l'on soit en rappel libre.
Deux expériences ont cherché à apporter des éléments de
réponse à ces questions.
EXPÉRIENCE I
RÔLE RESPECTIF DE LA PREMIÈRE
ET DE LA DEUXIÈME PLANCHE
Le principe de cette expérience était de présenter success
ivement au tachistoscope deux planches comportant chacune
quatre lettres avec des intervalles différents et d'analyser dans la
réponse ce qui correspondait aux stimulus de l'une ou l'autre
des planches.
TECHNIQUE DE L'EXPÉRIENCE
Appareil
L'expérience a été réalisée avec un tachistoscope à trois canaux
(Scientific Prototype, modèle GB). Eclairage des plages : 23 nits (ou
cd/m2).
Sujets
Vingt étudiants et étudiantes en psychologie.
Matériel
Douze paires de planches. Dans chaque paire il y a 4 lettres sur la
première (SJ et 4 lettres sur la seconde (S2), selon le principe de cons
truction suivant : on a déterminé 16 places possibles des lettres par les
intersections de deux cercles concentriques de 1, 5 et 3 cm de rayon et MÉMOIRES ORIGINAUX 28
de 4 diamètres à 45° les uns des autres. Dans chaque planche il y a deux
lettres sur chaque cercle. Sur une même planche, une lettre est à gauche,
une à droite, une en haut, une en bas. Les lettres de deux planches sont
placées de telle manière qu'il n'y ait aucun recouvrement des lettres qui
sont toutes différentes.
Toutes les lettres de l'alphabet (à l'exception de I, G, M, P, Q, W qui,
entre autres, créent des confusions graphiques) ont été utilisées le même
nombre de fois dans l'ensemble des planches et chacune occupait le
même nombre de fois chacune des positions.
Cette disposition crée une structure spatiale homogène dans chaque
planche et entre les planches Sx et S2.
Les lettres ont été tracées à l'encre de chine au normographe n° 4
(lettres de 4 x 4 mm).
Organisation de l'expérience
Chaque sujet était d'abord longuement familiarisé avec la technique
de l'expérience, le type de matériel et le type de réponses demandées. Il
devait énoncer avec précision toutes les lettres perçues mais il ne devait
pas commencer à répondre avant la présentation de la deuxième planche.
Aucun ordre des réponses n'était suggéré. L'entraînement comprenait
3 phases : a) présentation de 12 planches de 4 lettres (durée de présen
tation : 150 ms) ; b) présentation des douze paires de planches (durée de
présentation de chaque planche : 75 ms ; intervalle 0 entre les planches) ;
c) un premier essai général de la situation définitive qui se présente
ainsi : Chaque paire de planches est présentée avec des intervalles de 0,
puis 100, 300 et enfin 600 ms (durée de présentation de chaque planche :
70 ms). A chaque durée de l'intervalle, on présente les douze paires de
planches dans un ordre aléatoire. On ne passe à l'intervalle suivant
qu'après la présentation des douze planches. Les intervalles sont utilisés
dans un ordre croissant.
Après tous ces entraînements, on présente au sujet les 12 planches à
chacun des 4 intervalles, comme il vient d'être précisé ci-dessus en c).
L'expérimentateur note dans l'ordre d'énonciation les réponses données
par le sujet.
A la fin de l'expérience on présente au sujet 12 planches de 4 lettres
pour déterminer son empan moyen pour une planche unique de 4 lettres.
Calcul des résultats
Dans chaque situation on a calculé le nombre moyen de lettres per
çues avec exactitude en distinguant celles qui correspondent respect
ivement à Si et à Sa.
On a aussi compté le nombre d'erreurs. Est erreur toute réponse qui
ne correspond pas à un stimulus et toute répétition d'une réponse exacte.
Les omissions ne sont pas décomptées. P. FRAISSE 29
On a calculé le nombre moyen de lettres perçues pour chaque sujet
dans chaque situation et les moyennes interindividuelles.
Pour analyser l'ordre des réponses par rapport à l'ordre des planches,
on a décompté le nombre de fois où la première lettre énoncée apparten
ait à Sx ou à S2. Le même calcul a été fait pour la dernière lettre énoncée.
On a en outre décompté le nombre de cas où toutes les lettres de Sx précé
daient celles de S2, ou inversement, au cours de la réponse. Les cas
d'ordres mixtes avec mélange des éléments de Sj et de S2 se déduisent
par différence.
RÉSULTATS
Tableau I
Nombre de lettres perçues et ordre des réponses
(Pour 4 lettres, nombre moyen perçu : 3,5 ; a = 0.3)
1« lettre i1) Der" lettre (*)
Sx tout S2 tout
en 1** en leT Intervalle Empan
total (en ms) s2 Si s2 Sx s2 (2) (2)
i = 0 ... 5,3 4,9 3,8 3,9 2,0 1,9 6,7 2 2
i = 100... 3,1 3,1 4,7 2,2 2,5 8,4 5,2 6,5 2,4
i = 300. . . 5,1 2,6 10,3 1,3 2,2 6,8 8,6 1,2
i = 600. . . 10 1,5 1,4 8,1 9,3 1,0 5,6 2,9 2,7
(*) Ces chiffres moyens doivent être rapportés à 12 (nombre des planches).
Le total pour la première ou pour la dernière lettre n'est cependant pas égal
à 12 à cause des erreurs.
(2) Ces chiffres doivent aussi être rapportés à 12. Le total est inférieur
à 12 parce qu'il y a des cas mixtes.
1° Nous constatons d'abord que l'empan augmente signi-
ficativement avec l'intervalle entre Sx et S2. Il reste comparable
à l'empan correspondant à une présentation unique des lettres
pendant une durée égale à celle de Sx + i -f- S2. Ce résultat
confirme celui de notre recherche précédente.
2° Pour i=0 la succession des deux planches n'est pas per
ceptible mais cependant on perçoit un peu plus de lettres que
pour une planche de 4 lettres présentée pendant 70 ms (3, 5). La
succession n'est pas perçue et l'ordre des réponses ne suit pas
systématiquement celui des planches (^2 non significatif).
3° Quand l'intervalle entre Si et S2 s'allonge de 100 à 600 ms,
l'empan augmente de 4,7 à 5,6 lettres. Cette augmentation est 30 MÉMOIRES ORIGINAUX
due principalement au fait que le nombre de lettres perçues à
partir de Sj augmente de 2,2 à 2,9 lettres. L'allongement de
l'intervalle entre Sj et S2 facilite donc le codage des lettres de Sx.
Par contre, le codage de S2 ne varie guère avec l'intervalle
(de 2,5 à 2,7). Il est vrai que S2 n'est pas suivi d'un autre stimulus.
Mais si S2 ne varie pas, cela prouve que le nombre de lettres
codées à partir de S2 ne dépend pas directement du nombre de
lettres codées à partir de Sx.
Cependant, dans aucune des situations, les sujets n'arrivent
à percevoir à partir de Si ou de S2 autant de lettres qu'ils en
perçoivent à d'une seule planche de 4 lettres. Il y a donc
une interférence. Se produit-elle au niveau du codage des stimulus
ou à celui de l'élaboration des réponses ?
4° Nous pouvons apporter un élément de réponse à la question
précédente en considérant l'ordre des réponses par rapport à
celui des stimulations.
Le plus souvent l'ordre des réponses correspond à celui des
stimulations et ceci d'autant plus que l'intervalle entre les
planches est plus grand comme on peut le voir en considérant nos
deux critères :
a) L'appartenance respective à Sx et à S2 de la première et
de la dernière lettre de la réponse. La première lettre appartient
le plus souvent à Sx et la dernière lettre à S2 (tous les y? sont signi
ficatifs à .001).
b) L'ordre des réponses est entièrement conforme à l'ordre
des stimulus, c'est-à-dire que toutes les réponses correspondant
à Sx précèdent toutes les réponses correspondant à S2. Le nombre
des cas augmente de 6,5 lettres pour i = 100 à 9,3 pour i = 600.
Mais, fait que nous avions prévu, il y a de rares cas où l'ordre
des réponses est l'inverse de celui des stimulus. Les sujets énon
cent d'abord les réponses correspondant à S2 avant celles co
rrespondant à Sf Le nombre de ces cas est en moyenne de 2,4
sur 12 pour i = 100 et de 1 sur 12 pour i = 600. La diminution
de ces cas avec l'augmentation de l'intervalle s'explique sans
doute par le fait que la probabilité du masquage de Sx par S2
diminue avec l'intervalle.
La rareté de ces cas prouve que les sujets n'ont pas utilisé
systématiquement une stratégie qui pouvait maximiser un pos
sible effet de récence.
Cependant, l'existence de ces cas nous permet d'envisager
l'effet respectif de l'ordre des stimulus et de celui des réponses. P. FRAISSE 31
Nous avons calculé pour tous les cas où il y avait un ordre syst
ématique des réponses (ordre direct ou inverse) le nombre moyen
de lettres perçues correspondant à chaque planche. Les effectifs
sont évidemment très différents suivant les intervalles (voir
tableau I) et, en conséquence, les moyennes ont surtout une valeur
indicative.
Tableau II
Lettres perçues en fonction
de l'ordre des planches et de Tordre des réponses
i =100 i = 300
R m R m i *2 i «2
o s ,2 9 s • 2, 7 3 1, 2, 2,3 1,6 2,4 1,9 ,1 7 1 75 si ... • 3, 2, s2 . 3, 2,
m 65 1,95 6 m . 9 2,15 05 • 2, 4, 2, 5,
i = = 600
1 *2 m
S, 3 2 2,5
S« 3,2 2,7 2,95
m .... 3,1 2,35 5,45
Rj, R2 indiquent le premier et le deuxième groupe de réponses.
S1; S2 désignent les planches successives.
m = moyennes des colonnes et des lignes.
La dernière case à droite et en bas correspond à l'empan pour les cas
où l'ordre des réponses est systématique (direct ou inverse).
Ce tableau montre à l'évidence que :
1) Quel que soit l'ordre des réponses, il y a plus de lettres
de S2 qui sont codées que de lettres de Sx (différences signifi
catives à .01).
2) Quel que soit l'ordre des stimulations, il y a plus de lettres
dans le premier groupe de réponses que dans le second (diff
érences significatives à .001).
L'effet de l'ordre des réponses apparaît plus important que
celui de l'ordre des stimulations. L'effet d'ordre nous conduit à
conclure qu'il y a une evanescence de réponses qui ont été sans
doute codées. Est-ce un « oubli » dû au délai, une inhibition pro- 32 MÉMOIRES ORIGINAUX
active engendrée par les réponses déjà émises, toujours est-il
que nous atteignons ici une source de la limitation de l'empan.
En pratique, quand les sujets adoptent dans leurs réponses
l'ordre des stimulations, les lettres correspondant à S2 sont plus
aisément codées, mais elles sont aussi les plus difficiles à évoquer
puisqu'elles sont énoncées en second et ceci compense cela. Cette
interaction apparaît clairement dans le tableau III. On constate
aussi que quand l'ordre des réponses est l'inverse de celui des
stimulations, facilité du codage et récence de la réponse s'ajou
tent pour augmenter l'évocation de S2. Pour Si difficulté du
codage et délai d'évocation entraînent une médiocre évocation.
Tableau III
Empan en fonction de l'ordre des réponses
Rx Sx + E2 S2 Empan Bx S2 + R2 Sx Empan
i = 100 2,2 + 2,3 4,5 3,1 + 1,6 4,7
i = 300 2,7 + 2,4 5,1 3,1 + 1,9 5,0
i = 600 3 +2,7 5,7 3,2 + 2 5,2
Ri Sx = Le sujet répond en premier par les lettres de la première planche.
R2 S2 = Le en second les de la seconde
Etc.
5° Soulignons enfin que la moyenne des erreurs observées sur
une paire de planches (Sx + Sa) ne porte jamais sur plus d'une
lettre (0,6 â 0,7), quel que soit l'intervalle.
EXPÉRIENCE II
RECHERCHE COMPLÉMENTAIRE
AVEC VARIATION DU NOMRRE DES STIMULATIONS
Le fait d'avoir employé dans la première recherche des plan
ches ayant toujours 4 lettres, c'est-à-dire un nombre légèrement
supérieur à celui qui peut être perçu (de 2 à 4) pouvait masquer
certains aspects des processus. En effet, chaque planche pouvait
saturer la capacité de perception. Nous avons donc construit
sur le même modèle une autre expérience en faisant varier le
nombre de stimulations présentées en Sx ou en S2 et en n'utili
sant plus que deux intervalles : 80 et 800 ms. P. FRAISSE 33
Gomment variera le nombre d'éléments perçus soit à partir de
la première, soit à partir de la seconde quand le nombre d'éléments
présent sur l'autre est inférieur à la capacité d'appréhension ?
TECHNIQUE DE L'EXPÉRIENCE
Cette deuxième expérience a été réalisée avec le même appareil en
utilisant 10 sujets ayant déjà pris part à la première expérience pour
profiter de leur entraînement et rendre les résultats plus comparables.
Matériel
On construit des paires de planches où les lettres sont disposées sur
le même espace virtuel à 16 positions en respectant les mêmes contraintes
spatiales que dans l'expérience précédente.
Type A : En Sx il y a 4 lettres et en S2 de 1 à 4 lettres. Il y a 6 jeux de
ces 4 paires.
Type B : On a en Sx de 1 à 4 lettres et en S2 toujours 4 lettres. Il y a
6 jeux de ces 4 paires.
La taille des lettres est toujours de 4 x 4 mm.
Organisation de V expérience
Chaque planche est présentée pendant 70 ms. L'intervalle entre les
planches est soit de 80 ms, soit de 800 ms.
La moitié des sujets a commencé par l'intervalle de 80 ms, l'autre
moitié par l'intervalle de 800 ms. Pour un intervalle donné, les planches
de type A et B sont présentées dans un ordre aléatoire pour éviter que le
sujet utilise des stratégies systématiques. Il y a donc 8 paires de planches
présentées 6 fois dans des ordres différents. Cela donne 6 mesures sur une
paire de planches.
Dans cette expérience, les sujets sont invités à respecter l'ordre de
présentation des planches dans leur réponse.
Les erreurs (inexactitudes ou répétitions) sont calculées comme dans
la première expérience.
LES RÉSULTATS
Nous avons choisi de les représenter sous une forme graphique
qui révèle plus facilement les résultats intéressants.
1° L'empan total augmente quand l'intervalle entre Sj et S2
croît. L'augmentation, vient comme dans la première expérience,
de l'apport plus important des éléments de Sx quand l'inter
valle Sx — S2 est plus long. On voit qu'entre les figures I-III
et II-IV correspondant au matériel de même type, mais avec des
délais différents, le niveau de S2 est à peu près le même, mais que
A. PSYCHOL. 76 2

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