2-1 Extensions des sciences cognitives

2-1.2 Intelligence collective

Nous réservons une large place à la présentation des concepts développés dans l'ouvrage de John Smith (1994) intitulé "Collective Intelligence in Computer-Based Collaboration". L'auteur reprend les modèles cognitifs présentés dans les sections précédentes pour les appliquer à l'analyse du fonctionnement d'un groupe de personnes impliquées dans une tâche collaborative. Ce faisant, il se rapproche par maints aspects des thèses décrites dans la deuxième partie théorique (Cf. "2-2 Extensions de l'approche socio-culturelle"). Nous allons nous attarder quelque peu sur le concept d'intelligence collective bien que Smith restreigne son propos aux groupes comprenant 3 à 30 personnes. D'après lui, une dyade fait intervenir des processus qualitativement différents de ceux qui sont à l'oeuvre dans un groupe restreint. De même il restreint l'objet de son étude aux tâches intellectuelles qui nécessitent entre trois semaines et trois mois pour être accomplies. (par exemple la mise en place d'un serveur WWW, la mise en place d'un projet pédagogique etc ...) Notre tâche nécessite environ une heure.

Smith défini le concept d'"intelligence collective" en considérant comme un seul système le support technologique et le groupe humain qui l'utilise. On retrouve cette idée dans plusieurs courants théoriques, notament dans la théorie de la cognition distribuée (Cf. "2-1.3 Cognition distribuée") ainsi que dans la théorie de l'activité avec la notion d'"organe fonctionnel" (Cf. " Organes fonctionnels").

" The notion of collective intelligence (CI) is that a group of human beings can carry out a task as if the group, itself, were a coherent, intelligent organism working with one mind, rather than a collection of independant agents." (Smith, 1994, p. 1)

" .. as a form of computer-mediated behavior in which human beings supply the mental processes used to build large, complex structures of ideas." (ibid., page 66)

Le système humains - dispositif technique est composé d'une mémoire et d'un processeur. Le dispositif technique sert de mémoire collective alors que les utilisateurs sont responsables du traitement des connaissances et jouent le rôle de processeur. Un autre aspect développé par Smith fait référence aux stratégies mises en oeuvre par les utilisateurs sous la forme d'une utilisation successive de différents modes cognitifs. Nous verrons plus loin que l'idée selon laquelle l'action humaine est guidée par des plans rationnels (stratégies) est remise en question par Suchman. (Cf. page 20).

Notons au passage que Newell (1990 in Smith, 1994) est opposé à la possibilité d'une intelligence collective parce que la largeur de bande nécessaire au partage de la même information au même moment par tous les membres d'un groupe n'est pas envisageable à l'échelle humaine. Nous pensons que la redondance de l'information qui apparaît dans un système humains-technique (Hutchins, 1995) peut contre-balancer les pertes d'information dues à sa transmission.

Le modèle de Smith repose sur une typologie de connaissances décrite succintement ci-dessous. Ce modèle n'a pas de valeur prédictive mais donne plutôt une grille de lecture pour l'analyse du travail collaboratif et un cadre de réflexion pour la conception de systèmes de collaboration. L'idée centrale est que les connaissances changent de statut en circulant entre les humains et l'artéfact.

Connaissances tangibles et intangibles

Smith se démarque des travaux en IA précédemment évoqués où les connaissances ont la forme de règles logiques en utilisant pour les caractériser, leur support de stockage (tangible versus intangible), leur fonction dans la réalisation de la tâche (terminales versus instrumentales) et leur disponibilité au sein du système (privées versus partagées).

Les connaissances tangibles sont matériellement fixées (sur du papier ou dans une base de données) alors que les connaissances intangibles résident "dans la tête des gens". La notion d'artéfact est utilisée par Smith pour désigner le lieu de fixation des connaissances tangibles. La théorie de l'activité (Cf. page 26) étend cette notion à tout dispositif qui permet de médiatiser la pensée.

Figure 2-2: Flux de connaissance dans un environnement distribué

Les connaissances terminales (angl. target) correspondent aux éléments de la tâche à accomplir qui sont déjà réalisés. Les connaissances instrumentales servent à la réalisation de la tâche sans faire partie du produit final.

Les connaissances privées sont du ressort de l'individu alors que les connaissances partagées (angl. shared) sont communes à tous les acteurs du système. Le fait de partager une connaissance privée avec les autres participants lui confère le statut de connaissance partagée.

Les connaissances éphémères sont des connaissances fixées mais qui disparaissent au cours du processus collaboratif (par exemple un schéma sur un whiteboard qui est effacé après avoir servi à illustrer une idée).

Mémoire collective

La mémoire du système est composée d'une mémoire à long terme et d'une mémoire de travail où s'effectuent les transformations des connaissances. Dans le cadre d'une métaphore informatique, le disque dur représenterait la mémoire à long terme et la mémoire vive représenterait la mémoire de travail (dont le contenu est oublié si on éteint l'ordinateur). L'information transite d'une mémoire dans l'autre au cours de son traitement. Bien que les notions de mémoire de travail et mémoire à long terme soient actuellement sous le feu de la critique, je les reprends ici parce qu'elles sont utiles pour une première analyse des composantes du système humains-support technique.
Types de connaissances et types de mémoires
 Mémoire à long termeMémoire de travail
Connaissances tangiblesconnaissances fixées sur l'artéfact et accessibles par tous 
Connaissances intangiblesconnaissances partagées par tous les acteurs du système (dans la tête des gens).connaissances mobilisées au cours d'une réunion de travail ou d'un entretien

Les connaissances tangibles sont principalement stockées dans la mémoire à long terme. Celle-ci est permanente et organisée selon des relations sémantiques ou associatives (table-cuisine). De plus, des relations hiérarchiques (canari-oiseau) peuvent servir à organiser les contenus de la mémoire. Des éléments peuvent être ajoutés à la mémoire, stockés, puis rappelés ultérieurement.

L'ensemble des connaissances partagées par les membres du groupe mais qui ne figurent pas telles quelles dans l'artéfact constituent la partie intangible et partagée de la mémoire à long terme (Shared Intangible Knowledge). Smith parle alors de mémoire à long terme collective. Elle est invisible, distribuée, "dans la tête des gens".

Le traitement de l'information s'effectue dans la mémoire de travail. C'est par son insertion dans un contexte qu'un contenu tangible de la mémoire à long terme devient un élément de la mémoire de travail. La constitution d'information intangible partagée se fait dans la mémoire de travail collective, que l'on peut se représenter comme l'ensemble des connaissances traitées au cours d'une rencontre de travail. Le contexte intellectuel et social est déterminant pour comprendre les transformations opérées sur les connaissances.

"... the collective working memory is the union of the conventional working memories of the individuals taking part an event where shared intangible knowledge is developed" (Smith, 1994, p.117)

Il semble que pour Smith, l'action sur la connaissances tangibles soit du ressort de l'individu alors que seul un processus de coopération/collaboration permette de traiter des connaissances intangibles. Cette distinction entre action individuelle et collective fait l'objet des deux paragraphes suivant.

Cognition médiatisée par ordinateur et par le groupe

Les connaissances tangibles sont principalement traitées individuellement au cours de cycles de cognition médiatisée par ordinateur (angl. 'computer mediated cognition') consistant en une interaction homme - machine.

Les connaissances intangibles privées deviennent partagées au cours d'un cycle de cognition médiatisée par le groupe (angl. group mediated cognition) qui inclut une composante sociale. Au cours d'une interaction, tous les membres ont une représentation de l'objet discuté relativement semblable. Imaginons qu'un des membres veuille proposer une idée en associant une nouvelle composante à l'objet de la discussion. Il devra attendre son tour en surveillant la discussion et en évaluant les facteurs sociaux de la situation. La proposition va-t-elle à l'encontre de ce que le préposé vient de dire ? Est-elle en accord avec les normes implicites de communication définies par le groupe ? Pendant l'attente, la proposition doit éventuellement être modifiée en regard de ce qui est entrain d'être dit.

Nous avons remarqué au cours des analyses présentées dans les résultats que les sujets agissent de manière individuelle sur les connaissances terminales alors que les connaissances instrumentales sont traitées collectivement. La distinction entre connaissances terminales et instrumentales est en quelque sorte réifiée par les deux parties de notre interface (Cf. "7-3.1 Interface dédiée à la tâche" et "7-3.2 Interface de communication"). La représentation des horaires et des salles de conférence sert de contenant pour les connaissances terminales alors que la fenêtre de communication est dédiée aux connaissances instrumentales (fixées, partagées mais ne faisant pas partie du produit fini). Faut-il traiter notre fenêtre de communication synchrone comme servant à transmettre des connaissances tangibles (il y a un historique de la discussion toujours visible) ou intangibles (les messages défilent et disparaissent, il est possibile d'effacer le contenu de l'historique)? Le concept de connaissances éphémères, à mi-chemin entre connaissances tangibles et intangibles semblent bien s'appliquer ici.

Quoi qu'il en soit, les résultats de nos analyses (Cf. "8-3.5 Co-action") montrent que les éléments de la fenêtre qui représente le produit fini (l'horaire) ne sont que très rarement manipulés par les deux sujets d'une paire.

D'un point de vue de concepteur, la taxonomie des connaissances de Smith est intéressante sans être directement applicable. En effet, s'imaginer les changements d'états que les connaissances subissent au cours de leur traitement peut stimuler la production d'idées quant aux moyens à mettre en oeuvre pour les exécuter. La difficulté que nous avons pour établir de manière univoque une relation entre un type de connaissance et un artéfact informatique rend une application directe de ces idées malaisée. De plus, ces concepts ont initialement été définis pour analyser le fonctionnement de grands groupes de personnes utilisant une large palette d'outils de traitement et de transmission de l'information. C'est une raison de plus pour rester prudent dans l'appropriation que nous en faisons.

Modes cognitifs et modes d'activité

Le concept de "mode cognitif" s'applique à l'individu et permet de décrire son activité selon quatre propriétés.

"A cognitive mode is a particular way of thinking used for a particular purpose. (...) A mode is determined by four factors: goals, products, processes and constraints" (Smith, ibib., page 89)

L'activité d'écriture comprend par exemple un mode d'exploration, un mode d'organisation, un mode d'édition, etc. Le mode d'exploration est caractérisé comme suit:

Un mode d'activité par contre s'applique à un groupe. Comme un mode cognitif, il est déterminé par un but, un produit, un processus et des contraintes auxquelles s'ajoutent un paramètre de situation et un paramètre relatif à l'outil de médiation.

Ainsi, une activité de brainstorming ne sera pas identique quant à ses produits selon qu'elle a lieu dans un hall ou dans une salle spécialement prévue à cet effet. De même, l'utilisation d'un rétroprojecteur n'aura pas la même incidence sur le résultat d'une séance de travail que l'utilisation d'un whiteboard partagé. Un mode d'activité permet de décrire le comportement d'un groupe dans son ensemble et comprend nécessairement des sous-modes qui décrivent l'action des individus. Par exemple, le mode d'activité "présentation" donne lieu à deux sous-modes: présenter d'une part, écouter la présentation d'autre part.

Nous avons observé un partage des rôles à l'intérieur des paires de sujets et tenté d'établir des couples de sous-modes d'activité (Cf. "8-3.4 Balance des rôles"). Il s'avère que dans certaines paires un des sujets est plus actif que son collègue dans la discussion. Le moins actif est par contre plus entreprenant dans les actions de manipulation des connaissances terminales. Dans les autres paires, un sujet est globalement dominant et les sous-modes sont caricaturalement "faire" et "regarder faire". Toutefois, nous n'avons pas utilisé tout le potentiel du concept de mode cognitif en tant que descripteur de l'activité d'un individu. Ceci aurait nécessité une description de la tâche plus approfondie et une attention plus soutenue au fonctionnement individuel des sujets.

Par contre, les concepts de mode cognitif et de mode d'activité peuvent être utilies dans les phases initiales de la conception d'un outil informatique. En effet, pour autant que la tâche que l'on souhaite informatiser ne soit pas fondamentalement transformée par le média informatique, une analyse des modes cognitifs et des modes d'activité en situation non informatisée permet de déterminer quelles sont les fonctionnalités que le système devrait offrir. L'idée de correspondance entre les potentialités d'un outil et la fonction qu'il sert à réaliser sera reprise ultérieurement (Cf. "Organes fonctionnels" , page 26 et "Les conditions et la nature de l'internalisation" , page 28).

Strategies individuelles et collectives

Après avoir décrit des modes de fonctionnement et des types de traitement de l'information, Smith se penche sur le concept de stratégie. Une stratégie est une succession de modes. Les stratégies collectives sont une suite de cycles de group mediated cognition, les stratégies individuelles sont des suites de computer mediated cognition.

Les modes ne sont que les mots d'un vocabulaire d'actions. Or, un mot n'existe pas en tant que tel et seule son insertion dans un contexte (une phrase) lui confère une signification particulière. Il en va de même pour les actions et les modes. Nous ne pouvons pas identifier quelle activité est accomplie par un sujet, quel objectif il poursuit, sur la base de l'observation d'un mode de fonctionnement isolé.

Le cadre théorique choisi par Smith pour cette analyse de haut niveau est la théorie de Vygotsky, qui postule que toute action est nécessairement située dans un contexte social et physique. Dans le modèle vygotskien, la connaissance est médiatisée et affectée par le système symbolique utilisé pour la traiter. Ainsi, l'activité d'un groupe est médiatisée par le langage mais aussi par les outils informatiques à sa disposition. Ces considérations nous mènent à la deuxième partie théorique qui traite plus en détail les théories de l'apprentissage et de l'action inspirées des travaux de Vygotsky.

En conclusion

Pour Smith, le concept d'intelligence collective est en étroite relation avec un processus d'"amplification de l'intelligence". Un "bon" environnement pour le traitement de l'information tangible repose sur l'adéquation entre les fonctions cognitives mobilisées chez l'utilisateur et les fonctions du système informatique qui permettent de modifier le contenu ou la structure de l'artéfact . De même, on peut émettre l'hypothèse que le traitement des informations intangibles (privé->partagé) serait amélioré par la mise en place d'un dispositif informatique qui soutient les processus cognitifs et sociaux impliqués dans le partage de l'information au sein d'un groupe, c'est à dire dans la communication.

La notion d'amplification suggère un changement quantitatif. Comme nous le verrons dans les paragraphes suivants, les théoriciens de la cognition distribuée arguent dans le sens d'une réorganisation de l'activité induite par la médiatisation d'un outil, c'est à dire un changement qualitatif.


Connaissances tangibles et intangibles
Mémoire collective
Cognition médiatisée par ordinateur et par le groupe
Modes cognitifs et modes d'activité
Strategies individuelles et collectives
En conclusion

Mémoire STAF - 24 OCT 1996

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