Les sciences cognitives constituent un champ d'étude extrêmement vaste, qui va de l'étude de l'origine du langage à la création d'intelligence artificielle, en passant par le fonctionnement du cerveau humain. À l'UQAM, Stevan Harnad est titulaire de la chaire de recherche consacré à ce domaine.

Membre du Centre de recherche en neuroscience de la cognition à l'Université du Québec à Montréal depuis trois ans, et directeur de la Chaire de recherche en sciences cognitives, Stevan Harnad enseigne au département de psychologie de l'UQAM et, surtout, contribue activement à la recherche et à la publication du savoir dans son champ d'action.

«Dans leur ensemble, les sciences cognitives cherchent à percer le mystère de l'esprit humain en tentant d'élucider les bases de l'activité mentale et le traitement des connaissances à travers de multiples disciplines comme l'informatique, la linguistique, la psychologie et la philosophie», décrit Stevan Harnad, qui se passionne particulièrement pour le fonctionnement du cerveau humain, et l'étude du langage et de la parole en fonction de l'apprentissage des catégories.

Le langage et l'apprentissage des catégories

La catégorisation est au coeur de la cognition, c'est-à-dire de toutes nos capacités adaptatives et intelligentes, tout ce que nous savons faire avec nos mains, nos bouches et notre cerveau. Pour M. Harnad, toutes les «entrées sensorielles» (toucher, vision, ouïe, odorat, goût) passent par la catégorisation. Par exemple, un animal détermine par essais et erreurs ce qu'il peut ou non manger.

Pour l'être humain, le processus diffère, car la catégorisation s'opère souvent par le langage. «Grâce à la parole, nous sommes en mesure de transmettre de l'information et nous épargnons ainsi beaucoup de temps tout en éliminant les risques potentiels liés à l'expérimentation. L'enfant, par exemple, lorsqu'il entre dans l'âge de l'explosion du vocabulaire, a la lubie d'apprendre toutes les catégories, il veut savoir le nom de tout, illustre le chercheur. Le langage permet d'acquérir les catégories plus facilement en favorisant l'ancrage des symboles.»

Ainsi, si l'on enseigne à un enfant le mot «chaise» en lui montrant un échantillon suffisant d'objets faisant ou non partie de cette catégorie, les attributs sensoriels qui permettent de reconnaître une chaise seront ancrés dans son cerveau et il lui sera donc facile à l'avenir de reconnaître rapidement une chaise. «Il s'agit là de la manière d'apprendre par essais et erreurs que nous partageons avec les autres espèces. Mais lorsque l'enfant possède un vocabulaire bien ancré de noms de catégories, on peut ensuite lui apprendre les attributs de nouvelles catégories en alignant les mots ancrés dans les phrases verbales. Il s'agit du miracle du langage naturel», explique Stevan Harnad.

La robotique pour comprendre le cerveau humain

En informatique cognitive, c'est cette capacité d'ancrage des symboles chez l'humain que l'on cherche à reproduire chez le robot dans le but de comprendre et d'expliquer comment l'ancrage se produit sur un plan fonctionnel. «L'activité d'un ordinateur, qui fonctionne par computation, c'est-à-dire par un système constitué d'une série de 0 et de 1 où l'on manipule les symboles selon leur forme et non leur signification, ne suffit pas pour ancrer les symboles. Le robot, pour sa part, n'aura pas besoin d'un dictionnaire pour définir ce qu'est une chaise grâce à ses transducteurs sensorimoteurs, qui "incorporent" la stimulation projetée sur sa surface. Cela permet une conception dynamique du symbole — la chaise — et donc l'ancrage du symbole dans le système intelligent du robot», expose M. Harnad.

Ne nous emballons pas, nous sommes encore loin de HAL 9000 dans 2001: l'Odyssée de l'espace mais, selon le chercheur, «si les robots au cinéma sont plus intelligents que ceux que l'on crée, nous, les chercheurs, dans nos laboratoires MIT, on continue de travailler et on ne sait jamais. La science-fiction est toujours un peu en avance sur la science».