Le modèle ACT-R (Adaptive Control of Thought – Rational) est une théorie cognitive développée par John Anderson dans les années 1980. Il propose une architecture unifiée du fonctionnement cognitif en modélisant la manière dont le cerveau humain encode, stocke et récupère les informations.
L’objectif du modèle ACT-R est d’expliquer comment :
✅ Les connaissances sont stockées dans la mémoire déclarative (faits, souvenirs).
✅ Les compétences sont développées dans la mémoire procédurale (habitudes, automatisation).
✅ Les processus cognitifs sont régis par des règles de production et d’adaptation.
✅ Les comportements complexes (langage, résolution de problèmes) émergent de l’intégration des différents modules.
ACT-R est basé sur une approche computationnelle : il fonctionne comme un système de traitement parallèle où différentes structures cérébrales sont vues comme des « modules » spécialisés interconnectés. Ce modèle a eu un impact majeur en psychologie cognitive et en intelligence artificielle.
🧠 1. La structure du modèle ACT-R
🏆 1.1. Une architecture modulaire
Le modèle ACT-R repose sur une série de modules spécialisés qui interagissent pour produire une réponse cognitive :
| Module | Fonction | Exemple |
|---|---|---|
| Module de perception | Capture des informations sensorielles | Voir un mot écrit sur une page |
| Module moteur | Exécution d’actions physiques | Écrire une réponse sur une feuille |
| Module déclaratif | Stockage des connaissances factuelles et des souvenirs | Se souvenir du nom d’une personne |
| Module procédural | Exécution des règles et automatisation des comportements | Conduire une voiture automatiquement |
| Module intentionnel | Planification et prise de décision | Organiser une liste de tâches |
| Module de mémoire de travail | Maintien temporaire de l’information | Retenir un numéro de téléphone avant de le noter |
➡️ Exemple : Lire une question, réfléchir à une réponse, puis écrire la réponse mobilise plusieurs modules du modèle ACT-R (perception, mémoire de travail, moteur).
🔄 1.2. La mémoire déclarative
La mémoire déclarative dans le modèle ACT-R est divisée en deux sous-composantes :
✔️ Mémoire épisodique → Stockage des souvenirs personnels.
✔️ Mémoire sémantique → Stockage des connaissances générales.
➡️ Exemple : Se souvenir de la date d’un anniversaire mobilise la mémoire épisodique, tandis que savoir que Paris est la capitale de la France mobilise la mémoire sémantique.
🏃 1.3. La mémoire procédurale
La mémoire procédurale contient des règles de production sous forme de :
- Condition → Si une condition est remplie…
- Action → …alors une action est exécutée.
➡️ Exemple : Si le feu est rouge → Alors je m’arrête (comportement automatique).
🎯 1.4. Le contrôle exécutif
Le contrôle exécutif régule les modules et sélectionne les informations pertinentes :
✔️ Déclenche l’activation des règles de production.
✔️ Gère les conflits entre modules.
✔️ Oriente l’attention vers la tâche à accomplir.
➡️ Exemple : Ignorer le bruit ambiant pour se concentrer sur une conversation.
🔄 2. Les processus dans le modèle ACT-R
📥 2.1. Encodage
Les modules de perception reçoivent les informations sensorielles et activent le module déclaratif.
➡️ Exemple : Lire une question active le module de perception et le module déclaratif.
🗄️ 2.2. Stockage
Les informations sont stockées sous forme de « chunks » (unités d’information) dans la mémoire déclarative.
➡️ Exemple : Se souvenir du nom d’une personne après une rencontre.
🔄 2.3. Récupération
L’information est récupérée automatiquement si une condition est remplie dans la mémoire procédurale.
➡️ Exemple : Répondre à une question déjà apprise lors d’un test.
🚀 2.4. Automatisation
Avec la répétition, les règles procédurales deviennent automatiques :
➡️ Exemple : Conduire une voiture devient automatique après plusieurs séances de conduite.
🌟 3. Les principes fondamentaux du modèle ACT-R
🧩 3.1. Activation basée sur l’expérience
Plus une information est utilisée, plus elle est facilement récupérée.
➡️ Exemple : Un mot fréquemment utilisé est plus rapidement retrouvé en mémoire.
🔍 3.2. Concurrence entre les règles
Si plusieurs règles sont activées en même temps, le contrôle exécutif choisit la règle la plus pertinente.
➡️ Exemple : En cas de danger, le cerveau active automatiquement une réponse de fuite.
🔄 3.3. Adaptation continue
Le modèle ACT-R s’ajuste en fonction des expériences passées.
➡️ Exemple : Si une réponse est fréquemment erronée, le cerveau ajuste la règle de production.
🚨 4. Les troubles cognitifs liés au modèle ACT-R
🚫 4.1. Trouble du déficit de l’attention (TDA/H)
✔️ Déficit dans le contrôle exécutif.
✔️ Difficulté à sélectionner la règle de production pertinente.
➡️ Exemple : Difficulté à suivre une conversation en présence de bruit de fond.
🚫 4.2. Maladie d’Alzheimer
✔️ Dégradation de la mémoire déclarative.
✔️ Perte des souvenirs épisodiques et sémantiques.
➡️ Exemple : Oublier le nom de proches ou le déroulé d’événements passés.
🚫 4.3. Amnésie rétrograde
✔️ Incapacité à récupérer des souvenirs anciens.
✔️ Les compétences procédurales sont souvent préservées.
➡️ Exemple : Une personne amnésique pourrait encore savoir faire du vélo.
✅ Conclusion
Le modèle ACT-R est une architecture cognitive puissante qui explique le fonctionnement intégré de la mémoire déclarative, de la mémoire procédurale et du contrôle exécutif. Il a influencé la psychologie cognitive et l’intelligence artificielle en fournissant un cadre théorique solide pour comprendre les processus mentaux complexes.
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