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Parution août 2010 :

- Editions la Machotte
- ISBN : 978-2-919411-00-9
- 156 pages
- Prix public : 21,00 € (Acheter)
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2. Dans quel monde vivons-nous ? (chapitre 2 du livre Conscience, Intelligence, Libre-Arbitre ?", C. Touzet, 2010)


Au chapitre précédent, j'ai écrit que nous étions une mémoire, et que mon propos dans la première partie de ce livre serait de vous montrer comment une mémoire peut donner l'illusion de la conscience et du libre-arbitre. La première chose à laquelle nous devons nous intéresser est le Monde dans lequel nous vivons, celui qui est à notre échelle de taille (à partir du millimètre) et à notre échelle de temps (à partir de la milliseconde).

Premier constat : notre Monde est continu. Entre deux instants successifs, peu de choses varient. Si nous réduisons l'intervalle de temps entre ces deux instants, alors les variations sont encore moins nombreuses et plus petites. L'évolution de la situation actuelle à la situation prochaine (dans quelques millisecondes) modifie seulement un petit nombre d'aspects de la situation.

Par exemple, si nous regardons une voiture qui roule vers nous, une seconde plus tard elle est un peu plus grosse, mais toujours de la même couleur, toujours dans la même direction, et les arbres n'ont pas changé de place, ni le bitume de texture.

Dans le contexte d'un échange verbal, c'est la même chose. A un instant donné de la conversation, le nombre de mots candidats pour être le prochain mot prononcé est réduit – à tel point que certaines personnes se font une spécialité (agaçante) de tenter de terminer les phrases de leur interlocuteur.


Second constat : le Monde est cohérent. Les choses restent stables et se répètent de la même façon (sauf exception). Le Monde réel est constitué de régularités.


Troisième constat : notre perception du Monde est multi-dimensionnelle. Une situation donnée est perçue par nos cinq sens, que l'on appelle aussi modalités : vue, ouïe, odorat, tact, goût. Mais dans chaque modalité, il y a plusieurs dimensions supplémentaires. Par exemple pour la vision, quelques unes des dimensions supplémentaires sont : la couleur, la position, la forme, la texture, la netteté, la vitesse de changement d'une de ces valeurs, voire la vitesse de changement de la vitesse de changement que l'on appelle l'accélération, etc. Il y a aussi maints aspects de la réalité que nous ne percevons pas 5.

Chaque situation que nous vivons est composée de multiples aspects : les éléments que nous voyons, ceux que nous entendons, ceux que nous sentons, etc. Chaque élément est perçu à travers une valeur dans une ou plusieurs dimensions. Par exemple, je vois une voiture, elle est rouge, sa forme est celle d'une Porsche, je ne l'entends pas, mais j'entends par contre le bruit des cigales dans les arbres. Il y a de nombreuses couleurs possibles pour une voiture. Ici et maintenant c'est « rouge », mais cela aurait pu être jaune ou noire. La situation actuelle est donc une parmi de multiples situations possibles – des milliers sans doute. Mais toutes les situations de ce type n'ont pas la même probabilité (elles ne sont pas équiprobables). Il est extrêmement rare de voir une Porsche verte à pois bleu, et beaucoup plus commun de voir une Porsche de couleur noire.

Une situation réelle (du Monde) est donc décomposée par nos sens en de multiples dimensions. Pour chaque dimension, il existe un grand nombre de valeurs possibles, mais une seule à un instant donné. De fait, nous dirons que le Monde est multidimensionnel, et qu'à chaque situation correspond un point dans cet espace multidimensionnel. Cet espace est l'espace Cartésien avec les 3 dimensions de l'espace (les coordonnées x, y, z de la position où je me trouve), plus une dimension pour la date (t), plus d'autres dimensions pour coder la position de chacun des éléments inclus dans la situation, leurs couleurs, les sons en provenance des différents objets, leurs odeurs, leurs formes, etc. (fig. 2.1).

Figure 2.1 – Chaque situation que nous vivons est un point dans un espace multidimensionnel. Le Monde est continu : entre deux instants successifs (t=1 et t=2), la situation change peu. Il est donc possible de discerner des trajectoires qui sont des successions de situations.

Du fait de la continuité du Monde, entre deux instants successifs, les points représentatifs des situations perçues par un même observateur au sein de l'espace multidimensionnel sont soit identiques (rien n'a changé), soit voisins (peu d'éléments ont changé).

Cet Espace multidimensionnel est pratiquement vide, puisqu'il est capable de coder tout ce qui peut arriver comme situations. Faisons un rapide calcul du nombre de situations possibles (très en dessous de la réalité), afin d'éclairer notre propos : 10 goûts x 10 couleurs x 10 températures x 10 formes x 10 vitesses x 10 accélérations x 1000 positions en X x 1000 positions en Y x 1000 positions en Z x 1000 dates t x 10 odeurs x 100 sons x 10 textures x 10 pressions = 100 000 milliards de milliards, soit 10^23 situations).

Pourtant, nous ne vivrons pas plus de quelques milliards de situations au cours de notre vie : admettons 10 situations par seconde pendant 100 ans = 100 x 365 x 24 x 3600 x 10 = 31 milliards, soit environ 10^14. D'après ce calcul, il y a 1 situation vécue pour 1 milliard de situations possibles.

Un espace n'existe que par ce qu'il contient (s'il est totalement vide, il n'existe pas). Dans le cas qui nous intéresse ici, nous appellerons « données » les points représentatifs des situations. Une propriété importante de l'espace est sa topologie, c'est-à-dire sa forme. Comme un espace n'existe que par les données qu'il contient, alors la forme d'un espace se définit par la localisation de ses données (fig. 2.2). Où sont-elles ? Comment sont-elles agencées les unes par rapport aux autres ? Pour répondre à ces questions, il faut disposer d'une métrique, c'est à dire d'un moyen de mesurer des distances dans cet espace.

Figure 2.2 – Chacun de nous vit certaines situations et pas d'autres. Ces situations ne sont pas réparties de manière homogène, mais regroupées dans certaines régions de l'Espace multidimensionnel. Ces régions définissent notre Environnement personnel et rien d'autre n'existe.

Mesurer des distances à l'aide d'un double-décimètre est seulement adapté dans le cas d'un espace « cartésien », c'est à dire celui dans lequel nous nous déplaçons. Si l'espace qui nous intéresse contient des données qui sont des odeurs, alors la distance entre deux odeurs ne se mesure pas en centimètres. Une manière de mesurer la distance entre deux données est de compter le nombre de données qui les séparent.

Dans le cas d'un espace de dimension 1, c'est très facile puisque toutes les données sont alignées sur un fil (cf. fig. 2.3a). Chaque donnée est entourée de deux voisins et deux voisins seulement – à droite et à gauche (sauf pour les première et dernière données qui n'ont qu'un seul voisin). A partir du nombre de « voisins » qui séparent deux données, nous pouvons en déduire si ces données sont proches ou lointaines.

Dans le cas d'un espace à 2 dimensions, chaque donnée est entourée de quatre voisins (haut , bas, droite, gauche) comme le montre la fig 2.3b. En fait, il est tout à fait possible de définir un voisinage différemment qui comptera par exemple huit voisins, cela ne change rien à notre discours.

Figure 2.3 – Pour estimer les distances dans un Espace multi-dimensionnel, nous pouvons utiliser le nombre de données (situations) qui séparent deux données particulières. Dans le cas d'un espace de dimension 1 (1-D), la donnée n°2 est plus proche de la n°1 que la n°3. Dans le cas d'un espace de dimension 2 (2-D), la distance qui sépare le n°1 et le n°2 est de 2, celle qui sépare le n°1 et le n°3 est de 5, celle qui sépare le n°2 et le n°3 de 3.

Résumé : Nous percevons le Monde décomposé dans de nombreuses dimensions. A chaque instant, la situation vécue correspond à un point dans un espace multidimensionnel. Comme le Monde est continu, les situations que nous vivrons dans un futur proche sont voisines de la situation actuelle. Il est donc très utile (pour notre survie par exemple) de pouvoir trouver, automatiquement et à chaque instant, quelles sont effectivement les situations voisines. C'est ce que sait faire notre cerveau ! Comment ? C'est ce que nous verrons dans le chapitre suivant.


Notes de bas de page

5. Par exemple, les couleurs dans le domaine de l'infra-rouge (mais qui sont très bien perçues par d'autres animaux adeptes de la vie nocturne), les rayons X si utiles au diagnostic médical, ou les ondes radio pour nos téléphones portables et télévisions, etc. Au niveau des sons, les humains sont sourds aux infra-sons (utilisés pour la communication à longue distance des éléphants), et aux ultra-sons (qu'entendent très bien nos chiens).

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