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Raisonnement et résolution de problème - Coggle Diagram
Raisonnement et résolution de problème
Définition
Problème
objectif/but
mise en oeuvre de moyens adaptés
respect de certaines règles ou contraintes
situation d'élaboration de procédure
vs situation d'exécution; solution obtenue par application de procédures connues
Newell & Simon, 1972
trois grandes caractéristiques avec des différences inter-individuelles
l’état initial décrit les éléments de la situation au début du problème
l’état final à atteindre
les états intermédiaires
progression par bonds successifs en fonction des connaissances et des compétences, choix de stratégies
Richard, 1995
sujet possède des connaissances applicables à la situation-problème, mais celles-ci ont échoué
sujet ne possède pas les connaissances permettant de décider des actions à effectuer. Besoin de construire une interprétation du problème avant l'activité de recherche et de résolution.
Les types de raisonnement
Logique
ensemble des règles qui garantissent ou non la
cohérence d’arguments ou d’énoncés successifs
peu d’importance au contenu sémantique et à la signification
des mots présents dans une proposition
concerne la validité formelle des énoncés, où le terme formel ne renvoie pas aux significations des énoncés mais uniquement aux relations qui existent entre les éléments d’un
énoncé
Raisonnements conditionnels
la déduction
le modus ponens
type de raisonnement logique consistant à affirmer une implication (P implique Q)
et à poser ensuite l’antécédent (P) pour en déduire le conséquent (Q)
le modus tollens
raisonnement logique basé sur la négation du conséquent d’une implication. (si la cause d’une implication engendre la conséquence, alors l’absence de la conséquence implique automatiquement l’absence de la cause).
erreurs de raisonnement
dénier l'antécédent
affirmer le conséquent
interprétation erronée: implication bi-conditionnelle (P implique Q et Q implique P)
tâche de Wason
4 cartes: vérifier la règle « s’il y a un A d’une côté, alors il y a un 2 de l’autre » en retournant le moins de cartes possibles
biais de confirmation
tendance naturelle tres forte à vouloir confirmer une règle
plutôt qu’à envisager les cas où elle peut être réfutée
biais d'appariemment
retourner les cartes qui correspondent à l’antécédent et au
conséquent de la règle à tester, à l’information présente dans la règle
schémas pragmatiques
usage de représentations d’un niveau d’abstraction intermédiaire entre les connaissances spécifiques à un domaine et les règles très générales de la logique
consiste à élaborer une conclusion à partir de deux prémisses, au moins
Raisonnements non démonstratifs
l'induction
passer de l’observation que certaines instances (ou exemples) de A ont la propriété de B à la conclusion que tous les A ont la propriété de B
généralisation
qui permet de remplacer une
variable par une constante
La
spécialisation
permet d’exclure des exemples d’un concept ou d’une classe : on dit qu’elle limite l’extension du concept.
la catégorisation
ranger plusieurs objets dans une même classe abstraite et non empirique
conception "classique"
définie par un ensemble de propriétés nécessaires et suffisantes
repose sur des relations d’inclusion de propriétés et de classes
la théorie du prototype
nos catégories mentales s’organisent autour d’une ‘moyenne’ des exemples rencontrés. Ainsi, le temps mis pour catégoriser un objet dépend de la similitude qu’il y a entre cet objet et le prototype de la caté.
notion de ressemblance ou de similitude est centrale.
la théorie de l'exemplaire
on compare le nouvel exemple avec l’ensemble des exemples de la catégorie stockés en mémoire
catégorisation dirigée par le haut
prendre en compte les connaissances préalables du sujet dans le domaine concerné
Jugements et décisions
inférences non démonstratives qui concernent la probabilité d’occurrence d’un évènement dans une situation où l’information disponible est parfois incomplète
algorythme
procédure détaillée qui garantit normalement d’atteindre la solution à un problème (différent de l'heuristique)
heuristique
ensemble de règles implicites ou explicites
heuristique de représentativité
probabilité a posteriori
ne tient pas compte des probabilités a priori des évènements (on juge sur un profil qu'untel est probablement ingénieur sans tenir compte de la probabilité qu'on a défini au préalable).
heuristique de disponibilité
un évènement nous paraîtra d’autant plus probable que des exemples de cet évènement sont accessibles en mémoire
biais d'estimation
ne garantissent jamais que les conclusions
issues des prémisses soient valides (différent du RD)
approche syntaxique
suppose que les inférences ND seraient régies par des règles très générales, indépendantes d’un domaine et exclusivement sensibles aux propriétés formelles (ou syntaxiques)
approche pragmatique
accorde une importance considérable au but que le sujet poursuit, aux connaissances préalables sur le domaine et au contexte dans lequel l’inférence ND est réalisée
Courants
Modèle IPS (Information Processing System (Newell & Simon, 1972)
similaire à un ordinateur
une entrée
• une mémoire
• un processeur qui est capable de traiter des informations sous forme symbolique
• et une sortie.
composantes
• L’élaboration de la représentation du problème, i.e. l’interprétation effectuée par le sujet des données initiales, des données à rechercher, du but à atteindre et des contraintes
• Les traitements effectués par le sujet sur les données ou sur les représentations (les identifications, les classifications, les inférences, les calculs en tout genre, etc.).
• Les contrôles exercés et les décisions prises.
importance des processus de contrôle et de planification (ascendante et
descendante)
Résoudre un problème revient à chercher un chemin menant de l'état initial à l'état souhaité
dans un espace d'états possibles
Architecture SOAR (State Operator Result)
regroupe les fonctions essentielles mobilisées dans la résolution de problème.