{"id":5232,"date":"2026-09-11T18:05:07","date_gmt":"2026-09-11T18:05:07","guid":{"rendered":"http:\/\/french.arabpsychology.com\/experiments\/experience-transposition-apprentissage-relationnel-absolu-kenneth-spence\/"},"modified":"2026-09-11T18:05:07","modified_gmt":"2026-09-11T18:05:07","slug":"experience-transposition-apprentissage-relationnel-absolu-kenneth-spence","status":"publish","type":"psych_experiment","link":"https:\/\/french.arabpsychology.com\/?psych_experiment=experience-transposition-apprentissage-relationnel-absolu-kenneth-spence","title":{"rendered":"L’exp\u00e9rience de transposition (apprentissage relationnel vs absolu) – Kenneth Spence"},"content":{"rendered":"

Au c\u0153ur de l’histoire de la psychologie scientifique et de l’\u00e9pist\u00e9mologie cognitive, peu de controverses ont suscit\u00e9 des d\u00e9bats aussi profonds et structurants que celle entourant la nature de l’apprentissage discriminatif chez l’animal et l’humain. D\u00e8s les premi\u00e8res d\u00e9cennies du XXe si\u00e8cle, une ligne de fracture th\u00e9orique majeure a divis\u00e9 les tenants d’une approche r\u00e9ductionniste, m\u00e9caniste et associationniste \u2014 incarn\u00e9e par l’essor du b\u00e9haviorisme nord-am\u00e9ricain \u2014 et les partisans d’une lecture holiste, dynamique et structuraliste repr\u00e9sent\u00e9e par la psychologie de la forme (ou Gestaltpsychologie<\/a>). Au centre de cette discorde conceptuelle s’est install\u00e9e l’\u00e9nigme de la transposition : comment un sujet biologique, ayant appris \u00e0 distinguer deux grandeurs physiques distinctes, r\u00e9agit-il lorsqu’il est confront\u00e9 \u00e0 une nouvelle paire de stimuli dont aucun ne correspond aux objets initiaux, mais qui pr\u00e9serve le rapport m\u00e9trique original ?<\/p>\n

Pour les th\u00e9oriciens de la Gestalt, le fait qu’un poulet ou un chimpanz\u00e9 choisisse spontan\u00e9ment l’\u00e9l\u00e9ment le plus grand (ou le plus clair) d’une nouvelle paire constituait la preuve exp\u00e9rimentale irr\u00e9futable que l’organisme per\u00e7oit et int\u00e8gre d’embl\u00e9e des relations globales, des configurations qualitatives et des structures invariantes, transcendant les propri\u00e9t\u00e9s physiques atomiques des composantes stimulatoires. Face \u00e0 ce d\u00e9fi direct lanc\u00e9 aux principes de l’associationnisme \u00e9l\u00e9mentaire, les th\u00e9oriciens du conditionnement ont longtemps sembl\u00e9 d\u00e9munis, risquant de voir l’ensemble de leur \u00e9difice m\u00e9caniste rel\u00e9gu\u00e9 au rang de r\u00e9ductionnisme st\u00e9rile incapable de rendre compte des op\u00e9rations perceptives fondamentales de l’esprit animal.<\/p>\n

C’est dans ce contexte intellectuel incandescent que le psychologue am\u00e9ricain Kenneth Wartenbee Spence propose, en 1937, un mod\u00e8le quantitatif d’une \u00e9l\u00e9gance formelle redoutable. \u00c9labor\u00e9e dans le giron du n\u00e9o-b\u00e9haviorisme rigoureux de Clark L. Hull, la th\u00e9orie de Spence accomplit un v\u00e9ritable tour de force conceptuel : elle d\u00e9montre avec une pr\u00e9cision math\u00e9matique implacable que l’\u00e9mergence d’un choix apparemment \u00ab relationnel \u00bb peut \u00eatre d\u00e9duite de mani\u00e8re purement m\u00e9canique de l’interaction de gradients d’apprentissage strictement \u00ab absolus \u00bb. En postulant la sommation alg\u00e9brique de deux processus physiologiques hypoth\u00e9tiques \u2014 un gradient d’excitation et un gradient d’inhibition se diffusant le long d’une dimension physique continue \u2014, Spence ne s’est pas content\u00e9 de proposer une interpr\u00e9tation alternative de la transposition proche ; il a formul\u00e9 une pr\u00e9diction in\u00e9dite et contre-intuitive pr\u00e9voyant l’effondrement syst\u00e9matique de ce transfert relationnel \u00e0 mesure que l’on s’\u00e9loigne des stimuli initiaux. Cette perc\u00e9e a transform\u00e9 \u00e0 jamais la m\u00e9thodologie de l’apprentissage compar\u00e9 et jet\u00e9 les bases des mod\u00e8les computationnels contemporains de la cat\u00e9gorisation.<\/p>\n

1. Introduction historique et \u00e9pist\u00e9mologique au d\u00e9bat sur la transposition<\/h2>\n

1.1 L’\u00e9mergence de la controverse entre Gestalt et b\u00e9haviorisme<\/h3>\n

L’aube du XXe si\u00e8cle a \u00e9t\u00e9 marqu\u00e9e par une profonde crise \u00e9pist\u00e9mologique au sein des sciences psychologiques, caract\u00e9ris\u00e9e par l’\u00e9puisement des mod\u00e8les structuralistes introspectifs inspir\u00e9s par Wilhelm Wundt et Edward Titchener. En r\u00e9ponse \u00e0 cette impasse, deux courants r\u00e9volutionnaires mais diam\u00e9tralement oppos\u00e9s ont \u00e9merg\u00e9 sur les deux rives de l’Atlantique : le b\u00e9haviorisme aux \u00c9tats-Unis et la psychologie de la Gestalt en Allemagne. Le b\u00e9haviorisme watsonien, prolongeant les travaux pionniers d’Edward Thorndike sur l’apprentissage instrumental, a \u00e9rig\u00e9 en dogme le principe selon lequel toute conduite observable doit \u00eatre d\u00e9compos\u00e9e en liaisons atomiques reliant un stimulus physique pr\u00e9cis \u00e0 une r\u00e9ponse motrice d\u00e9finie, excluant m\u00e9thodologiquement tout recours aux \u00e9tats mentaux internes.<\/p>\n

\u00c0 l’inverse, l’\u00e9cole de Berlin \u2014 port\u00e9e par Max Wertheimer, Kurt Koffka et Wolfgang K\u00f6hler \u2014 a vigoureusement contest\u00e9 ce qu’elle qualifiait d’\u00ab hypoth\u00e8se de constance \u00bb, c’est-\u00e0-dire le postulat simpliste selon lequel une sensation \u00e9l\u00e9mentaire correspond invariablement \u00e0 une excitation locale d\u00e9termin\u00e9e. Pour les gestaltistes, le primat appartient irr\u00e9ductiblement \u00e0 la structure globale (la Gestalt<\/em>) : le tout est diff\u00e9rent de la somme de ses parties, et les propri\u00e9t\u00e9s de chaque \u00e9l\u00e9ment d\u00e9pendent intrins\u00e8quement de sa position et de sa fonction au sein du champ ph\u00e9nom\u00e9nal unifi\u00e9. L’organisme ne r\u00e9pond pas \u00e0 des stimuli fragment\u00e9s pris isol\u00e9ment, mais \u00e0 des champs de forces dynamiques et \u00e0 des configurations perceptives organis\u00e9es.<\/p>\n

Cette divergence \u00e9pist\u00e9mologique a atteint une polarisation aigu\u00eb au cours des ann\u00e9es 1930. Les d\u00e9bats ont cess\u00e9 de porter uniquement sur des concepts th\u00e9oriques abstraits pour s’ancrer dans des protocoles de laboratoire rigoureux portant sur l’apprentissage animal. La question sous-jacente est devenue hautement pol\u00e9mique : l’intelligence des vert\u00e9br\u00e9s repose-t-elle sur un agr\u00e9gat aveugle d’associations m\u00e9caniques forg\u00e9es par le renforcement passif, ou implique-t-elle des m\u00e9canismes authentiques de structuration cognitive, voire une forme \u00e9l\u00e9mentaire d’appr\u00e9hension des relations spatiales, dimensionnelles et temporelles ? Le probl\u00e8me de la transposition s’est ainsi retrouv\u00e9 au carrefour de ces deux visions incompatibles de la vie psychique.<\/p>\n

1.2 Les travaux pionniers de Wolfgang K\u00f6hler sur les primates et les oiseaux<\/h3>\n

Durant son s\u00e9jour prolong\u00e9 \u00e0 la station de recherche anthropo\u00efde de Tenerife, aux \u00eeles Canaries, entre 1913 et 1917, Wolfgang K\u00f6hler a d\u00e9velopp\u00e9 des protocoles ing\u00e9nieux afin de scruter les processus d’apprentissage chez les grands singes et les oiseaux. Dans ses exp\u00e9riences princeps sur la discrimination perceptive, K\u00f6hler confrontait des animaux \u00e0 deux surfaces de luminance ou de taille diff\u00e9rente, par exemple deux cartons gris, l’un moyen (d\u00e9sign\u00e9 conventionnellement comme S+) et l’autre sombre (S-). L’animal apprenait, par essais et erreurs successifs, que de la nourriture \u00e9tait exclusivement accessible sous la bo\u00eete couverte par le carton le plus clair (S+).<\/p>\n

Une fois le crit\u00e8re d’apprentissage atteint de mani\u00e8re infaillible, K\u00f6hler introduisait l’\u00e9preuve critique : il retirait le carton sombre S- et pr\u00e9sentait \u00e0 l’animal le stimulus pr\u00e9c\u00e9demment r\u00e9compens\u00e9 S+ aux c\u00f4t\u00e9s d’un carton in\u00e9dit, encore plus clair que ce dernier, not\u00e9 S++. Selon une lecture associationniste na\u00efve, le sujet aurait d\u00fb se pr\u00e9cipiter vers S+, objet physique concret directement associ\u00e9 aux r\u00e9compenses alimentaires ant\u00e9rieures. Les observations de K\u00f6hler ont r\u00e9v\u00e9l\u00e9 l’exact inverse : dans une \u00e9crasante majorit\u00e9 des essais, les chimpanz\u00e9s et les gallinac\u00e9s se tournaient spontan\u00e9ment vers le nouveau stimulus S++, montrant une fid\u00e9lit\u00e9 quasi-syst\u00e9matique \u00e0 la relation d’ordre \u00ab plus clair que \u00bb ou \u00ab plus grand que \u00bb.<\/p>\n

K\u00f6hler d\u00e9signa ce comportement sous le terme de \u00ab transposition \u00bb, \u00e9tablissant un parall\u00e8le explicite avec la transposition musicale : tout comme une m\u00e9lodie demeure imm\u00e9diatement reconnaissable pour l’oreille humaine lorsqu’elle est jou\u00e9e dans une tonalit\u00e9 diff\u00e9rente sans qu’aucune note physique d’origine ne soit conserv\u00e9e, la configuration visuelle pr\u00e9serve sa structure op\u00e9rante en d\u00e9pit du remplacement complet des grandeurs physiques sous-jacentes. K\u00f6hler affirmait tenir l\u00e0 la d\u00e9monstration exp\u00e9rimentale sans appel de la sup\u00e9riorit\u00e9 de l’approche gestaltiste. N\u00e9anmoins, ces protocoles pionniers comportaient des failles m\u00e9thodologiques significatives, notamment l’absence de randomisation rigoureuse de la position des stimuli, la raret\u00e9 des essais de contr\u00f4le en extinction et un manque d’\u00e9chantillonnage param\u00e9trique le long d’un continuum sensoriel \u00e9tendu.<\/p>\n

1.3 La r\u00e9plique m\u00e9caniste : l’ambition formalisatrice de Kenneth Spence<\/h3>\n

Face au triomphe apparent de l’interpr\u00e9tation relationnelle, le monde du b\u00e9haviorisme s’est vu contraint de r\u00e9agir sous peine de conc\u00e9der l’existence de capacit\u00e9s d’abstraction cognitive incompatibles avec ses postulats \u00e9l\u00e9mentaires. Kenneth W. Spence, figure de proue de l’\u00e9cole n\u00e9o-b\u00e9havioriste de l’Universit\u00e9 de l’Iowa et disciple brillant de Clark L. Hull, entreprit alors de relever m\u00e9thodiquement ce d\u00e9fi th\u00e9orique. Spence partageait avec Hull une foi in\u00e9branlable dans la m\u00e9thode hypoth\u00e9tico-d\u00e9ductive et la formalisation math\u00e9matique rigoureuse, nourrie par le positivisme logique du Cercle de Vienne.<\/p>\n

Pour Spence, le recours aux concepts gestaltistes tels que \u00ab l’insight \u00bb, \u00ab la cl\u00f4ture perceptive \u00bb ou \u00ab l’appr\u00e9hension directe des rapports de structure \u00bb ne constituait pas une explication scientifique l\u00e9gitime, mais relevait plut\u00f4t d’un vocabulaire mentaliste, circulaire et non falsifiable. L’objectif \u00e9pist\u00e9mologique de Spence \u00e9tait clair : il fallait sauver le paradigme associationniste en montrant qu’un syst\u00e8me op\u00e9rant strictement sur la base de liaisons physiques locales, m\u00e9diatis\u00e9es par des processus physiologiques continus, pouvait m\u00e9caniquement produire un choix orient\u00e9 vers la nouveaut\u00e9 sans qu’aucune \u00ab conscience relationnelle \u00bb n’ait besoin d’\u00eatre postul\u00e9e chez l’organisme.<\/p>\n

Cet effort de th\u00e9orisation a culmin\u00e9 en 1937 avec la publication d’un article monumental dans la Psychological Review<\/em><\/a>, intitul\u00e9 \u00ab The Differential Response in Animals to Stimuli Varying within a Single Dimension \u00bb. Dans ce manifeste programmatique, Spence formula un mod\u00e8le math\u00e9matique fond\u00e9 sur l’interaction des gradients de g\u00e9n\u00e9ralisation de l’excitation et de l’inhibition. Ce texte historique ne se contentait pas de r\u00e9interpr\u00e9ter a posteriori<\/em> les d\u00e9couvertes de K\u00f6hler ; il red\u00e9finissait les crit\u00e8res de scientificit\u00e9 de la psychologie de l’apprentissage en d\u00e9rivant des pr\u00e9dictions quantitatives testables, capables de trancher exp\u00e9rimentalement entre l’explication m\u00e9caniste et l’hypoth\u00e8se cognitive.<\/p>\n

2. Le paradigme de la transposition : principes et m\u00e9thodologie classique<\/h2>\n

2.1 La phase d’entra\u00eenement discriminatif<\/h3>\n

La mise en \u0153uvre du paradigme exp\u00e9rimental de la transposition repose sur une proc\u00e9dure hautement standardis\u00e9e, con\u00e7ue pour isoler les variables physiques manipul\u00e9es de toute interf\u00e9rence contextuelle. La premi\u00e8re \u00e9tape, qualifi\u00e9e de phase d’entra\u00eenement ou d’acquisition discriminative, confronte le sujet \u00e0 un choix forc\u00e9 simultan\u00e9 entre deux stimuli qui ne diff\u00e8rent rigoureusement que selon une dimension physique continue unique. Cette dimension peut \u00eatre spatiale (la superficie de formes g\u00e9om\u00e9triques r\u00e9guli\u00e8res), photom\u00e9trique (la luminance ou la r\u00e9flectance spectrale d’une surface), chromatique (la longueur d’onde lumineuse) ou encore acoustique (la fr\u00e9quence fondamentale d’un son).<\/p>\n

Le dispositif exp\u00e9rimental \u2014 souvent une bo\u00eete de discrimination de type Wisconsin General Test Apparatus (WGTA)<\/a> pour les primates ou un labyrinthe de Yerkes pour les rongeurs \u2014 met en jeu une contingence de renforcement diff\u00e9rentiel stricte. Le sujet est confront\u00e9 \u00e0 deux cibles, d\u00e9sign\u00e9es respectivement par S+ et S-. Tout choix dirig\u00e9 vers S+ est imm\u00e9diatement suivi de l’obtention d’une r\u00e9compense biologique congruente (boulette nutritive, goutte de liquide sucr\u00e9), tandis que la d\u00e9signation de S- est syst\u00e9matiquement associ\u00e9e \u00e0 une issue aversive ou neutre : absence de nourriture (extinction), allongement du d\u00e9lai d’attente (d\u00e9lai de punition temporelle), ou signal sonore signalant l’erreur.<\/p>\n

L’apprentissage se poursuit sur des dizaines, voire des centaines d’essais quotidiens, jusqu’\u00e0 ce que le sujet atteigne un crit\u00e8re d’acquisition statistique pr\u00e9d\u00e9fini, typiquement fix\u00e9 \u00e0 un taux d’exactitude de 85 % \u00e0 90 % de choix corrects sur plusieurs blocs d’essais cons\u00e9cutifs. La rigueur m\u00e9thodologique impose un contr\u00f4le draconien des facteurs de confusion : la position spatiale respective des stimuli S+ et S- (gauche\/droite) fait l’objet d’une pseudo-randomisation \u00e9quilibr\u00e9e selon les suites de Gellermann pour pr\u00e9venir la formation de biais moteurs directionnels ; l’\u00e9clairage ambiant, la texture des mat\u00e9riaux et les odeurs des r\u00e9ceptacles de nourriture sont minutieusement neutralis\u00e9s ou tenus constants.<\/p>\n

2.2 La phase de test critique : le transfert relationnel<\/h3>\n

D\u00e8s que le comportement de discrimination s’est stabilis\u00e9 autour de l’asymptote d’apprentissage, le protocole bascule dans sa phase critique d’\u00e9valuation : le test de transfert dimensionnel. L’exp\u00e9rimentateur pr\u00e9sente alors au sujet une paire in\u00e9dite de stimuli qui partage la m\u00eame dimension m\u00e9trique fondamentale, mais dont les valeurs physiques absolues diff\u00e8rent des stimuli employ\u00e9s durant l’acquisition. Dans le paradigme classique ascendant, si le sujet a \u00e9t\u00e9 entra\u00een\u00e9 sur la paire (S- = 100 cm\u00b2, S+ = 160 cm\u00b2), la nouvelle paire comportera le stimulus S+ pr\u00e9c\u00e9dent (160 cm\u00b2) et un nouveau stimulus encore plus grand, not\u00e9 S++ (par exemple 256 cm\u00b2).<\/p>\n

Pour pr\u00e9venir un conditionnement imm\u00e9diat ou une r\u00e9organisation rapide des contingences durant cette phase \u00e9valuative, les essais de test sont conduits selon des proc\u00e9dures rigoureusement contr\u00f4l\u00e9es. Deux m\u00e9thodes pr\u00e9dominent : l’administration d’essais non renforc\u00e9s (en extinction pure), au cours desquels aucune r\u00e9compense n’est d\u00e9livr\u00e9e quel que soit le choix effectu\u00e9, ou le recours \u00e0 un sch\u00e9ma de renforcement intermittent \u00e9quivalent, accordant une r\u00e9compense partielle probabiliste aux deux stimuli sans distinction pour maintenir le comportement op\u00e9rant actif sans biaiser la s\u00e9lection.<\/p>\n

La transposition est op\u00e9rationnellement d\u00e9finie par la fr\u00e9quence statistique avec laquelle le sujet choisit le stimulus qui maintient la relation de magnitude relative apprise durant la phase d’entra\u00eenement. Si l’animal s\u00e9lectionne de mani\u00e8re significative S++ plut\u00f4t que S+, son comportement valide le transfert relationnel (\u00ab choisir le plus grand des deux \u00bb). Une distinction m\u00e9thodologique fondamentale, introduite ult\u00e9rieurement pour tester la robustesse des mod\u00e8les, s\u00e9pare la transposition proche (les stimuli de test sont contigus ou tr\u00e8s voisins des stimuli d’entra\u00eenement le long de la dimension physique) de la transposition distante (les nouveaux stimuli sont situ\u00e9s \u00e0 plusieurs intervalles logarithmiques ou unit\u00e9s physiques de distance de la paire d’origine).<\/p>\n

2.3 L’interpr\u00e9tation gestaltiste originelle du ph\u00e9nom\u00e8ne<\/h3>\n

Pour l’\u00e9cole de la Gestalt, la mise en \u00e9vidence empirique de la transposition ne constituait rien de moins qu’une confirmation \u00e9clatante de ses th\u00e8ses ontologiques. Selon Wolfgang K\u00f6hler et Kurt Koffka, les organismes vivants ne per\u00e7oivent pas le monde ext\u00e9rieur sous la forme d’intensit\u00e9s sensorielles brutes ou d’unit\u00e9s de stimulation d\u00e9connect\u00e9es, mais int\u00e8grent spontan\u00e9ment des structures d’ordre, des gradients perceptifs environnementaux et des rapports de contraste. L’animal n’enregistre pas la valeur absolue \u00ab surface de 160 centim\u00e8tres carr\u00e9s \u00bb ; il per\u00e7oit la propri\u00e9t\u00e9 \u00e9mergente \u00ab \u00eatre plus grand que \u00bb.<\/p>\n

Cette interpr\u00e9tation postule l’existence d’une invariance perceptive fondamentale face aux transformations physiques du substrat mat\u00e9riel. Le cerveau est d\u00e9crit non comme une chambre d’enregistrement passive de r\u00e9flexes conditionn\u00e9s, mais comme un milieu \u00e9lectrophysiologique continu r\u00e9gi par les lois de l’isomorphisme psychophysique. Dans ce syst\u00e8me dynamique, les gradients d’\u00e9nergie c\u00e9r\u00e9brale s’\u00e9quilibrent en r\u00e9ponse \u00e0 la configuration relationnelle totale du champ de vision. L’apprentissage ne consiste pas en la cr\u00e9ation d’un chemin synaptique lin\u00e9aire reliant un photor\u00e9cepteur \u00e0 une cha\u00eene musculaire, mais en une r\u00e9organisation globale du champ perceptif, conduisant \u00e0 la d\u00e9tection d’une structure invariante p\u00e9renne.<\/p>\n

Les gestaltistes voyaient dans la transposition la manifestation universelle d’une comp\u00e9tence d’abstraction biologique \u00e9l\u00e9mentaire partag\u00e9e par l’ensemble des vert\u00e9br\u00e9s. Le transfert vers un nouveau stimulus ne d\u00e9pend pas d’un calcul analytique sophistiqu\u00e9, mais d’une r\u00e9ponse naturelle \u00e0 la loi de la bonne forme et aux discontinuit\u00e9s de luminance ou de dimensionnalit\u00e9. En formulant ainsi leur mod\u00e8le, les tenants de la Gestalt soutenaient que l’apprentissage relationnel constituait la modalit\u00e9 primaire, universelle et ind\u00e9passable de l’intelligence biologique, rel\u00e9guant l’hypoth\u00e8se de l’apprentissage des valeurs absolues \u00e0 une fiction artificielle entretenue par les dispositifs d’appauvrissement m\u00e9thodologique des laboratoires b\u00e9havioristes.<\/p>\n

3. Le mod\u00e8le th\u00e9orique quantitatif de Kenneth Spence (1937)<\/h2>\n

3.1 Le gradient d’excitation et le conditionnement positif<\/h3>\n

Pour r\u00e9futer la n\u00e9cessit\u00e9 d’invoquer une appr\u00e9hension cognitive des structures globales, Kenneth Spence est revenu aux axiomes fondamentaux du conditionnement n\u00e9o-b\u00e9havioriste en les formalisant avec une rigueur g\u00e9om\u00e9trique sans pr\u00e9c\u00e9dent. Le point de d\u00e9part du mod\u00e8le r\u00e9side dans la formation du gradient d’excitation. Lorsque l’organisme est r\u00e9compens\u00e9 de mani\u00e8re r\u00e9p\u00e9t\u00e9e en r\u00e9pondant au stimulus sp\u00e9cifique S+, une force associative excitatrice se d\u00e9veloppe et se consolide. Cette force culmine pr\u00e9cis\u00e9ment au point m\u00e9trique occup\u00e9 par le stimulus S+ sur l’axe continu de la dimension physique consid\u00e9r\u00e9e.<\/p>\n

Toutefois, en vertu du principe fondamental de la g\u00e9n\u00e9ralisation du stimulus identifi\u00e9 initialement par Ivan Pavlov<\/a>, cette tendance excitatrice ne demeure pas confin\u00e9e \u00e0 la valeur physique exacte de S+. Elle rayonne et diffuse bilat\u00e9ralement le long de l’axe m\u00e9trique de part et d’autre de cette valeur centrale. La dispersion de l’excitation adopte la forme d’une courbe en cloche sym\u00e9trique, assimilable \u00e0 une distribution normale gaussienne ou \u00e0 une fonction exponentielle d\u00e9croissante.<\/p>\n

Dans la th\u00e9orie de Spence, l’amplitude maximale atteinte par le pic du gradient excitateur est directement d\u00e9termin\u00e9e par des variables d’apprentissage empiriques : le nombre total d’essais r\u00e9compens\u00e9s, la magnitude de la r\u00e9compense alimentaire d\u00e9livr\u00e9e et le d\u00e9lai temporel s\u00e9parant l’\u00e9mission de la r\u00e9ponse de l’ingestion du renfor\u00e7ateur. Sur le plan math\u00e9matique, cette excitation conditionn\u00e9e est conceptualis\u00e9e comme une composante directe du potentiel de r\u00e9action hullien (not\u00e9 conventionnellement sEr<\/em>), mesurant la disposition quantitative de l’organisme \u00e0 diriger son action vers un point pr\u00e9cis de l’espace physique de stimulation.<\/p>\n

3.2 Le gradient d’inhibition et l’extinction discriminative<\/h3>\n

Le second pilier de la construction th\u00e9orique de Spence, souvent sous-estim\u00e9 par les mod\u00e8les ant\u00e9rieurs d’apprentissage, r\u00e9side dans l’introduction explicite d’un gradient d’inhibition conditionn\u00e9e. L’apprentissage discriminatif n’est pas un processus d’acquisition unilat\u00e9rale ; il repose de mani\u00e8re symbiotique sur l’extinction syst\u00e9matique des r\u00e9ponses dirig\u00e9es vers le stimulus non r\u00e9compens\u00e9 S-. Chaque fois que l’animal choisit S- et subit une absence de renforcement, une valeur inhibitrice (not\u00e9e sIr<\/em> dans la nomenclature hullienne) s’accumule de fa\u00e7on cumulative.<\/p>\n

Tout comme l’excitation, cette force inhibitrice ne reste pas cantonn\u00e9e \u00e0 la coordonn\u00e9e physique exacte de S-. Elle g\u00e9n\u00e8re un gradient de g\u00e9n\u00e9ralisation inhibitrice qui se propage le long de la dimension m\u00e9trique, atteignant son niveau le plus \u00e9lev\u00e9 au point S- et d\u00e9clinant progressivement \u00e0 mesure que l’on s’\u00e9loigne de cette valeur n\u00e9gative. L’inhibition agit comme une force de freinage ou de r\u00e9pulsion psychologique, r\u00e9duisant la probabilit\u00e9 d’apparition de toute r\u00e9ponse motrice orient\u00e9e vers les stimuli partageant les caract\u00e9ristiques de S-.<\/p>\n

Un param\u00e8tre d\u00e9terminant du mod\u00e8le spencien concerne la g\u00e9om\u00e9trie comparative de ces deux gradients : empiriquement et th\u00e9oriquement, la pente du gradient d’inhibition est g\u00e9n\u00e9ralement mod\u00e9lis\u00e9e comme \u00e9tant plus abrupte et resserr\u00e9e que celle du gradient d’excitation. Cette dynamique assure que l’impact de l’extinction reste particuli\u00e8rement virulent dans le voisinage imm\u00e9diat du stimulus prohib\u00e9, cr\u00e9ant une fronti\u00e8re discriminative nette tout en exer\u00e7ant une pression lat\u00e9rale majeure sur les r\u00e9gions adjacentes du spectre physique.<\/p>\n

3.3 La sommation alg\u00e9brique des potentiels d’excitation et d’inhibition<\/h3>\n

L’innovation conceptuelle d\u00e9cisive de Spence repose sur la sommation alg\u00e9brique locale de ces deux gradients antagonistes. L’organisme ne r\u00e9agit pas \u00e0 l’excitation ou \u00e0 l’inhibition de mani\u00e8re s\u00e9par\u00e9e ; son comportement effectif est gouvern\u00e9 par la force associative nette en chaque coordonn\u00e9e physique de l’\u00e9chelle dimensionnelle. Cette r\u00e9sultante op\u00e9rationnelle, ou potentiel de r\u00e9action effectif net (d\u00e9sign\u00e9 par s\u0112r<\/em>), s’obtient simplement par une soustraction arithm\u00e9tique point par point :<\/p>\n

s\u0112r = sEr – sIr<\/em><\/p>\n

En tout point du continuum o\u00f9 l’excitation d\u00e9passe l’inhibition, la valeur r\u00e9sultante est positive, traduisant une probabilit\u00e9 d’approche de l’animal. Inversement, l\u00e0 o\u00f9 l’inhibition l’emporte sur l’excitation, la r\u00e9sultante est n\u00e9gative, se traduisant par un \u00e9vitement comportemental actif. Lorsque deux stimuli sont pr\u00e9sent\u00e9s simultan\u00e9ment lors d’un essai de choix, la r\u00e8gle d\u00e9cisionnelle pr\u00e9dit que l’animal s\u00e9lectionnera invariablement l’objet associ\u00e9 au potentiel de r\u00e9action net le plus \u00e9lev\u00e9.<\/p>\n

Cette formulation d’une simplicit\u00e9 d\u00e9sarmante cache une cons\u00e9quence th\u00e9orique monumentale : en aucun cas le sujet n’a besoin de comparer mentalement les deux stimuli, ni d’\u00e9valuer le rapport de proportion qui les unit, ni d’extraire la moindre r\u00e8gle logique d’ordonnancement dimensionnel. Chaque stimulus d\u00e9clenche de mani\u00e8re ind\u00e9pendante son propre potentiel de r\u00e9action net en vertu de sa valeur absolue sur la dimension physique, et le choix final n’est rien d’autre que l’expression du triomphe m\u00e9canique de la valeur associative nette la plus forte.<\/p>\n

4. La m\u00e9canique math\u00e9matique du d\u00e9calage de la r\u00e9ponse maximale<\/h2>\n

4.1 L’interaction g\u00e9om\u00e9trique des deux courbes de g\u00e9n\u00e9ralisation<\/h3>\n

Pour saisir comment un mod\u00e8le strictement absolu g\u00e9n\u00e8re un comportement qui mime l’apprentissage relationnel, il est imp\u00e9ratif d’analyser la topologie g\u00e9om\u00e9trique issue du croisement des deux fonctions de g\u00e9n\u00e9ralisation. Consid\u00e9rons un continuum dimensionnel physique, tel que la surface g\u00e9om\u00e9trique de cibles carr\u00e9es. Positionnons le stimulus non renforc\u00e9 S- \u00e0 une valeur arbitraire de 100 unit\u00e9s et le stimulus renforc\u00e9 S+ \u00e0 160 unit\u00e9s. Au-dessus de ces deux points s’\u00e9l\u00e8vent respectivement le gradient d’inhibition centr\u00e9 sur 100 et le gradient d’excitation centr\u00e9 sur 160.<\/p>\n

Comme les deux stimuli sont m\u00e9triquement proches, les bases des deux cloches se recouvrent largement. La zone de recouvrement la plus critique se situe sur le flanc inf\u00e9rieur du gradient d’excitation : les valeurs situ\u00e9es entre 100 et 160 subissent l’influence inhibitrice directe \u00e9manant de S-. En cons\u00e9quence, toute la portion proximale de la courbe d’excitation de S+ se trouve lourdement rabot\u00e9e par la soustraction de l’inhibition sous-jacente. L’inhibition exerc\u00e9e par S- diminue l’efficacit\u00e9 associative non seulement en S-, mais \u00e9galement au point pr\u00e9cis S+ lui-m\u00eame.<\/p>\n

En revanche, lorsque l’on observe le flanc sup\u00e9rieur du gradient de S+, c’est-\u00e0-dire les valeurs physiques sup\u00e9rieures \u00e0 160 (s’\u00e9loignant de S-), l’influence de l’inhibition d\u00e9cro\u00eet bien plus vite que l’excitation r\u00e9siduelle. L’asym\u00e9trie spatiale induite par la pr\u00e9sence unilat\u00e9rale du foyer inhibiteur comprime la r\u00e9sultante nette du c\u00f4t\u00e9 de S- et la lib\u00e8re du c\u00f4t\u00e9 oppos\u00e9. L’interaction soustractive des deux courbes d\u00e9forme la topographie du potentiel net, provoquant un ph\u00e9nom\u00e8ne g\u00e9om\u00e9trique inattendu : le sommet effectif de la courbe r\u00e9sultante ne co\u00efncide plus avec le stimulus originel S+, mais glisse vers une valeur physique ext\u00e9rieure.<\/p>\n

4.2 L’explication de la transposition proche par l’apprentissage absolu<\/h3>\n

Cette translation spatiale du pic du potentiel net constitue le c\u0153ur explicatif de la transposition proche selon Spence. Supposons que l’on calcule les valeurs nettes exactes issues de cette soustraction pour notre exemple num\u00e9rique : au point S+ (160), l’excitation brute s’\u00e9l\u00e8ve par exemple \u00e0 6,5 unit\u00e9s, mais l’inhibition issue de S- y exerce encore un poids de 2,0 unit\u00e9s, ce qui conf\u00e8re \u00e0 S+ une force associative nette de 4,5 unit\u00e9s (6,5 – 2,0 = 4,5<\/em>).<\/p>\n

Examinons maintenant le nouveau stimulus de test S++, positionn\u00e9 \u00e0 une valeur de 256 unit\u00e9s. Bien qu’il n’ait jamais \u00e9t\u00e9 pr\u00e9sent\u00e9 lors de la phase d’entra\u00eenement, S++ se situe sur la pente descendante du gradient de g\u00e9n\u00e9ralisation de l’excitation de S+, o\u00f9 il b\u00e9n\u00e9ficie d’une excitation r\u00e9siduelle significative de, disons, 5,2 unit\u00e9s. Cependant, en raison de son \u00e9loignement m\u00e9trique de S- (situ\u00e9 \u00e0 100 unit\u00e9s), l’inhibition r\u00e9siduelle qui l’atteint est devenue presque n\u00e9gligeable, tombant \u00e0 seulement 0,2 unit\u00e9. Le potentiel net au point S++ s’\u00e9tablit donc \u00e0 5,0 unit\u00e9s (5,2 – 0,2 = 5,0<\/em>).<\/p>\n

Lorsque le sujet est plac\u00e9 devant le choix simultan\u00e9 entre S+ (160) et S++ (256), il compare m\u00e9caniquement un potentiel net de 4,5 unit\u00e9s face \u00e0 un potentiel net de 5,0 unit\u00e9s. Le syst\u00e8me nerveux de l’organisme s\u00e9lectionne in\u00e9luctablement S++, non pas parce qu’il le con\u00e7oit mentalement comme \u00ab le plus grand \u00bb, mais parce que la valeur physique absolue de 256 unit\u00e9s mobilise un potentiel de r\u00e9action effectif plus puissant que la valeur physique de 160 unit\u00e9s. Spence parvient ainsi \u00e0 r\u00e9pliquer point par point les donn\u00e9es empiriques de K\u00f6hler sans conc\u00e9der la moindre parcelle th\u00e9orique aux th\u00e8ses de la Gestalt : le comportement relationnel \u00e9merge naturellement d’un substrat purement absolu.<\/p>\n

4.3 La sensibilit\u00e9 du mod\u00e8le aux param\u00e8tres des gradients<\/h3>\n

La puissance du mod\u00e8le de Spence r\u00e9side \u00e9galement dans sa plasticit\u00e9 param\u00e9trique, qui lui permet de mod\u00e9liser avec finesse une grande vari\u00e9t\u00e9 de conditions exp\u00e9rimentales. La forme finale de la courbe du potentiel de r\u00e9action net d\u00e9pend de mani\u00e8re critique de trois param\u00e8tres fondamentaux : la distance m\u00e9trique s\u00e9parant S+ et S- lors de la discrimination initiale, la hauteur relative des sommets d’excitation et d’inhibition, et l’\u00e9cart-type ou la pente de d\u00e9croissance spatiale des gradients.<\/p>\n

Si l’\u00e9cart initial entre S+ et S- est tr\u00e8s faible, les deux gradients se superposent presque int\u00e9gralement : l’inhibition mutile massivement le potentiel excitateur, ce qui repousse le pic du potentiel net bien plus loin sur le continuum physique tout en abaissant la r\u00e9activit\u00e9 globale de l’animal. \u00c0 l’inverse, si S+ et S- sont initialement tr\u00e8s distants sur l’axe continu, l’inhibition n’exerce plus aucune influence sur la r\u00e9gion o\u00f9 culmine l’excitation ; les deux processus op\u00e8rent de mani\u00e8re ind\u00e9pendante, le pic net demeure fix\u00e9 sur S+, et le ph\u00e9nom\u00e8ne de transposition proche dispara\u00eet totalement au profit d’un choix strict pour S+.<\/p>\n

De surcro\u00eet, la nature de la dimension sensorielle influe profond\u00e9ment sur les dynamiques observ\u00e9es. Les pentes de g\u00e9n\u00e9ralisation varient selon que l’on manipule la luminosit\u00e9 d’une surface, l’orientation d’une ligne ou la fr\u00e9quence d’une onde sonore. Ces variations expliquent pourquoi le taux de transposition empirique peut fluctuer substantiellement d’une esp\u00e8ce \u00e0 l’autre ou d’une modalit\u00e9 perceptive \u00e0 l’autre, tout en demeurant soumis \u00e0 la m\u00eame loi math\u00e9matique d’interaction fonctionnelle entre processus facilitateurs et inhibiteurs.<\/p>\n

5. La pr\u00e9diction cruciale de Spence : l’\u00e9chec de la transposition distante<\/h2>\n

5.1 Le comportement asymptotique des gradients aux extr\u00eames<\/h3>\n

Le g\u00e9nie m\u00e9thodologique de Kenneth Spence s’exprime pleinement dans sa capacit\u00e9 \u00e0 ne pas s’arr\u00eater \u00e0 une simple r\u00e9interpr\u00e9tation des r\u00e9sultats connus, mais \u00e0 pousser sa th\u00e9orie jusqu’\u00e0 ses cons\u00e9quences limites les plus radicales. Si l’explication m\u00e9caniste fond\u00e9e sur les gradients de g\u00e9n\u00e9ralisation est valide, elle implique n\u00e9cessairement que l’effet de transposition ne peut pas se maintenir ind\u00e9finiment lorsque l’on s’\u00e9loigne des stimuli initiaux le long de la dimension physique continue.<\/p>\n

En effet, les gradients de g\u00e9n\u00e9ralisation poss\u00e8dent une propri\u00e9t\u00e9 math\u00e9matique universelle : ils d\u00e9croissent de mani\u00e8re monotone pour converger asymptotiquement vers z\u00e9ro ou vers un niveau de r\u00e9ponse basal. \u00c0 mesure que l’on s’\u00e9loigne consid\u00e9rablement de la paire d’entra\u00eenement (S-, S+) pour explorer des stimuli de test distants, l’influence de l’excitation originelle s’estompe jusqu’\u00e0 dispara\u00eetre compl\u00e8tement. Dans ces zones p\u00e9riph\u00e9riques de l’\u00e9chelle m\u00e9trique, l’excitation comme l’inhibition ont tari leurs effets, ramenant la force associative nette \u00e0 un niveau indiff\u00e9renci\u00e9.<\/p>\n

Spence en d\u00e9duit une pr\u00e9diction th\u00e9orique audacieuse qui prend le contre-pied absolu de la doctrine gestaltiste. Selon la th\u00e9orie de la forme, tant que le rapport g\u00e9om\u00e9trique entre les deux stimuli de test est pr\u00e9serv\u00e9 (par exemple un ratio de taille constant de 1 \u00e0 1,6), l’organisme doit transposer sans faille, quelle que soit la distance m\u00e9trique absolue sur l’\u00e9chelle continue, puisque la relation structurelle reste rigoureusement invariante. Pour Spence, au contraire, la transposition doit in\u00e9vitablement s’effondrer d\u00e8s que les stimuli atteignent la zone o\u00f9 les gradients s’\u00e9teignent, laissant place \u00e0 des choix al\u00e9atoires (niveau de chance \u00e0 50 %) ou m\u00eame, dans certaines configurations de gradients larges, \u00e0 une inversion compl\u00e8te de la pr\u00e9f\u00e9rence.<\/p>\n

5.2 L’exp\u00e9rience princeps de Spence avec des chimpanz\u00e9s<\/h3>\n

Afin de soumettre cette divergence th\u00e9orique \u00e0 l’arbitrage exp\u00e9rimental d\u00e9finitif, Spence a entrepris une s\u00e9rie d’exp\u00e9riences m\u00e9morables \u00e0 la station de biologie des primates de Yale \u00e0 Orange Park, en Floride, dont les r\u00e9sultats d\u00e9taill\u00e9s ont \u00e9t\u00e9 consign\u00e9s dans son ouvrage classique de 1942. Le protocole employait de jeunes chimpanz\u00e9s soumis \u00e0 des t\u00e2ches de discrimination visuelle de surfaces g\u00e9om\u00e9triques planes.<\/p>\n

Les primates \u00e9taient d’abord entra\u00een\u00e9s \u00e0 distinguer une surface carr\u00e9e de 160 cm\u00b2 (S+) d’une surface de 100 cm\u00b2 (S-). Le renforcement \u00e9tait garanti par l’acc\u00e8s \u00e0 de la nourriture dissimul\u00e9e dans un compartiment sous la bo\u00eete portant le carton ad\u00e9quat. Une fois l’apprentissage parfaitement stabilis\u00e9, les sujets \u00e9taient expos\u00e9s \u00e0 quatre conditions de test distinctes, chacune maintenant le m\u00eame rapport dimensionnel relatif d’environ 1:1,6, mais s’\u00e9chelonnant \u00e0 des degr\u00e9s d’\u00e9loignement croissant le long de l’axe m\u00e9trique :<\/p>\n