Cognition numérique

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La cognition numérique est un domaine de la psychologie ayant pour objet l'étude des opérations mentale qui sous tende le traitement des nombres et la réalisation d'opération numériques.

Représentation des nombres

Ligne numérique mental

Représentation de l'hypothèse de la ligne numérique mental. Ici la ligne va de 1 a 5, les courbe bleu représente la distribution de l'activation. Plus deux nombre sont proche en terme de magnitude, plus leurs activations respective se superpose.

L'hypothèse de la ligne numérique mental propose que la représentation des nombres soit ordonné le long d'une ligne mental. Cette ligne serait sous tendu par par des processus cognitif de représentation spatial. Cette hypothèse a a l'origine été utilisé pour expliqué l'effet de distance (Verguts & Fias, 2004). La version originelle de ce modèle propose que chaque nombre est associé a une distribution d'activation normale s’étendant de part et d'autre d'un point central d'activation. Ces différentes distributions serait alignée sur la ligne numérique mental de tel sorte qu'elle se superposeraient partiellement. Plus deux nombre on une magnitude proche, plus la superposition est importante, rendant ainsi la discrimination plus difficile et expliquant par la l'effet de distance (Verguts & Fias, 2004).

Cognition spatiale et traitement numérique

Une série d'observations scientifiques suggère des liens entre la cognition spatial et la cognition numérique. Ce domaine s'inscrit dans le cadre de la Grounded Cognition (Barsalou, 2008). Cette théorie propose que les fonctions cognitives de haut niveau utilisent pour se développer des structures cérébrales plus ancienne d'un point de vue phylogénétique. Appliqué à la cognition numérique, l'idée serait que le traitement des nombres ferait usage des réseaux neuronaux dédié à la cognition spatial, ceci fait directement écho a l’hypothèse de la ligne numérique mental.

SNARC effect

L'effet SNARC (Spatial Numerical Association of Response Code) est le premier élément empirique montrant un lien entre le traitement des nombres et la cognition spatial. Dans une tâche ou des participants devaient juger de la parité d'un nombre (ie. juger si un nombre présenté est pair ou impair), Dehaene, Bossini et Giraux (1993) ont observé une différence de temps de réponse entre les réponses données avec la main droite ou la main gauche. Les temps de réponses étaient plus faible quand ils répondaient de la main gauche pour les petites opérande et a l'inverse les temps de réponse étaient plus lent quand les participants répondaient de la main droite pour les grandes opérande.

L'effet de distance

L'effet de distance consiste en l'observation d'une diminution de l'exactitude des réponses et du temps de réaction pour rejeter un nombre comme étant similaire d'un référent, plus la distance entre ce nombre et le référent est faible (Moyer et Landauer, 1967; Restle, 1970). Par exemple, on demande a des participants de dire si un nombre présenté est différent de "7", lorsque le nombre présenté est "6", les participants ferons plus d'erreur et seront plus lent que quand le nombre présenté est "3".

Opérations arithmétiques

L'effet de taille

L'effet de taille (size effect) a été pour la première fois observé par Groen et Parkman en 1972. Cet effet a eu une incidence considérable sur l'étude de l'arithmétique mental. Cet effet consiste en l'observation que le temps de réponse et le taux d'erreur lors de la réalisation d'une addition augmente avec l'augmentation de la taille des opérandes.

Bilbiographie

Barsalou, L. W. (2008). Grounded Cognition. Annual Review of Psychology, 59(1), 617-645. http://doi.org/10.1146/annurev.psych.59.103006.093639

Dehaene, S., Bossini, S., & Giraux, P. (1993). The mental representation of parity and number magnitude. Journal Of Experimental Psychology: General, 122(3), 371-396. http://doi.org/10.1037/0096-3445.122.3.371

Groen, G. J., & Parkman, J. M. (1972). A chronometric analysis of simple addition. Psychological Review, 79(4), 329-343. http://doi.org/10.1037/h0032950

Moyer, R. S., & Landauer, T. K. (1967). Time required for judgements of numerical inequality. Nature.

Pesenti, M., & Seron, X. (2004). La cognition numérique.

Restle, F. (1970). Speed of adding and comparing numbers. Journal of Experimental Psychology, 83(2p1), 274.

Verguts, T., & Fias, W. (2004). Representation of number in animals and humans: A neural model. Journal of cognitive neuroscience, 16(9), 1493-1504.