Physique naïve - Naïve physics

La physique naïve ou physique populaire est la perception humaine non entraînée des phénomènes physiques de base . Dans le domaine de l' intelligence artificielle, l'étude de la physique naïve s'inscrit dans le cadre de l'effort de formalisation du savoir commun des êtres humains.

De nombreuses idées de la physique populaire sont des simplifications, des malentendus ou des perceptions erronées de phénomènes bien compris, incapables de donner des prédictions utiles d'expériences détaillées, ou sont simplement contredites par des observations plus approfondies. Ils peuvent parfois être vrais, être vrais dans certains cas limités, être vrais en tant que bonne première approximation d'un effet plus complexe, ou prédire le même effet mais méconnaître le mécanisme sous-jacent.

La physique naïve peut également être définie comme une compréhension intuitive que tous les humains ont des objets du monde physique. Certaines notions du monde physique peuvent être innées.

Exemples

Quelques exemples de physique naïve incluent des règles de la nature communément comprises, intuitives ou observées au quotidien :

  • Ce qui monte doit redescendre
  • Un objet tombé tombe droit vers le bas
  • Un objet solide ne peut pas traverser un autre objet solide
  • Un aspirateur aspire les choses vers lui
  • Un objet est soit au repos, soit en mouvement, au sens absolu
  • Deux événements sont soit simultanés, soit ils ne sont pas

Beaucoup de ces idées et d'autres similaires ont constitué la base des premiers travaux de formulation et de systématisation de la physique par Aristote et les scolastiques médiévaux dans la civilisation occidentale . Dans la science moderne de la physique, ils ont été progressivement contredits par les travaux de Galilée , Newton et d'autres. L'idée de simultanéité absolue a survécu jusqu'en 1905, lorsque la théorie de la relativité restreinte et ses expériences à l'appui l'ont discréditée.

Recherche psychologique

La sophistication croissante de la technologie rend possible plus de recherche sur l'acquisition de connaissances. Les chercheurs mesurent les réponses physiologiques telles que la fréquence cardiaque et les mouvements oculaires afin de quantifier la réaction à un stimulus particulier. Des données physiologiques concrètes sont utiles pour observer le comportement des nourrissons, car les nourrissons ne peuvent pas utiliser des mots pour expliquer les choses (telles que leurs réactions) comme le font la plupart des adultes ou des enfants plus âgés.

La recherche en physique naïve s'appuie sur la technologie pour mesurer le regard et le temps de réaction en particulier. Grâce à l'observation, les chercheurs savent que les nourrissons s'ennuient en regardant le même stimulus après un certain temps. Cet ennui s'appelle l' accoutumance . Lorsqu'un nourrisson est suffisamment habitué à un stimulus, il détourne généralement le regard, alertant l'expérimentateur de son ennui. À ce stade, l'expérimentateur introduira un autre stimulus. L'enfant se déshabituera alors en s'occupant du nouveau stimulus. Dans chaque cas, l'expérimentateur mesure le temps qu'il faut au nourrisson pour s'habituer à chaque stimulus.

Les chercheurs en déduisent que plus le nourrisson met de temps à s'habituer à un nouveau stimulus, plus il viole ses attentes vis-à-vis des phénomènes physiques. Lorsqu'un adulte observe une illusion d'optique qui semble physiquement impossible, il ou elle s'en occupera jusqu'à ce que cela ait un sens.

Il est communément admis que notre compréhension des lois physiques émerge strictement de l'expérience. Mais la recherche montre que les nourrissons, qui n'ont pas encore une connaissance aussi étendue du monde, ont la même réaction étendue aux événements qui semblent physiquement impossibles. De telles études concluent que toutes les personnes naissent avec une capacité innée à comprendre le monde physique.

Smith et Cassati (1994) ont passé en revue les débuts de la physique naïve, et en particulier le rôle du psychologue italien Paolo Bozzi .

Types d'expériences

La procédure expérimentale de base d'une étude sur la physique naïve comporte trois étapes : la prédiction des attentes du nourrisson, la violation de ces attentes et la mesure des résultats. Comme mentionné ci-dessus, l'événement physiquement impossible retient l'attention du nourrisson plus longtemps, indiquant la surprise lorsque les attentes sont violées.

Solidité

Une expérience qui teste les connaissances d'un enfant sur la solidité implique l'événement impossible d'un objet solide passant à travers un autre. Tout d'abord, l'enfant est représenté par un carré plat et solide se déplaçant de 0° à 180° dans une formation en arc. Ensuite, un bloc solide est placé sur le chemin de l'écran, l'empêchant de terminer toute sa gamme de mouvements. L'enfant s'habitue à cet événement, car c'est ce à quoi tout le monde s'attendrait. Ensuite, l'expérimentateur crée l'événement impossible et l'écran solide traverse le bloc solide. L'enfant est désorienté par l'événement et assiste plus longtemps que dans l'épreuve probable de l'événement.

Occlusion

Un événement d'occlusion teste la connaissance qu'un objet existe même s'il n'est pas immédiatement visible. Jean Piaget appelait à l'origine ce concept la permanence de l'objet . Lorsque Piaget a formé sa théorie du développement dans les années 1950, il a affirmé que la permanence de l'objet est apprise, pas innée. Le jeu peek-a-boo des enfants est un exemple classique de ce phénomène, et qui obscurcit la véritable compréhension que les nourrissons ont de la permanence. Pour réfuter cette notion, un expérimentateur conçoit un événement d'occlusion impossible. Le nourrisson est montré un bloc et un écran transparent. L'enfant s'habitue, puis un panneau solide est placé devant les objets pour les empêcher de voir. Lorsque le panneau est retiré, le bloc a disparu, mais l'écran reste. L'enfant est confus parce que le bloc a disparu, ce qui indique qu'il comprend que les objets conservent leur emplacement dans l'espace et ne disparaissent pas simplement.

Endiguement

Un événement de confinement teste la reconnaissance par le nourrisson qu'un objet plus gros qu'un conteneur ne peut pas rentrer complètement dans ce conteneur. Elizabeth Spelke , l'une des psychologues qui ont fondé le mouvement de la physique naïve, a identifié le principe de continuité, qui permet de comprendre que les objets existent de manière continue dans le temps et l'espace. Les expériences d'occlusion et de confinement reposent sur le principe de continuité. Dans l'expérience, on montre à l'enfant un grand cylindre et un grand récipient cylindrique. L'expérimentateur démontre que le grand cylindre s'insère dans le grand récipient et que le nourrisson s'ennuie du résultat physique attendu. L'expérimentateur place ensuite le grand cylindre complètement dans un récipient cylindrique beaucoup plus court, et l'événement impossible confond le nourrisson. Une attention prolongée démontre que le nourrisson comprend que les conteneurs ne peuvent pas contenir d'objets qui les dépassent en hauteur.

Les recherches de Baillargeon

Les découvertes publiées de Renee Baillargeon ont mis la connaissance innée au premier plan de la recherche psychologique. Sa méthode de recherche était centrée sur la technique de la préférence visuelle. Baillargeon et ses disciples ont étudié comment les nourrissons montrent une préférence pour un stimulus plutôt qu'un autre. Les expérimentateurs jugent la préférence d'après la durée pendant laquelle un nourrisson fixera un stimulus avant de s'habituer. Les chercheurs pensent que la préférence indique la capacité du nourrisson à faire la distinction entre les deux événements.

Voir également

Les références