La cognition incarnée est un programme de recherche diversifié en sciences cognitives, en philosophie et en intelligence artificielle qui étudie comment la cognition est façonnée par l'état corporel et les capacités d'un organisme. Ces facteurs incarnés incluent le système moteur, le système perceptuel, les interactions corporelles avec l'environnement (situatedness), et les hypothèses sur le monde qui façonnent la structure fonctionnelle du cerveau et du corps. Les partisans soutiennent que ces éléments sont essentiels à un large éventail de fonctions cognitives, telles que les biais de perception, le rappel mnésique, la compréhension, les constructions mentales de haut niveau comme l'attribution de sens et les catégories, et la performance dans des tâches telles que le raisonnement ou le jugement.
La thèse de l'esprit incarné remet en question les théories traditionnelles telles que le cognitivisme, le computationnalisme et le dualisme cartésien, qui traitent la cognition comme une manipulation abstraite de symboles indépendante du corps. Elle est étroitement liée à la thèse de l'esprit étendu, à la cognition située et à l'enactivism. Les versions modernes s'appuient sur la recherche en psychologie, linguistique, sciences cognitives, systèmes dynamiques, intelligence artificielle, robotique, cognition animale, cognition végétale et neurobiologie. En tant que programme de recherche plutôt que théorie unifiée unique, la cognition incarnée englobe à la fois des variantes faibles et fortes, avec des accents différents sur le rôle causal ou constitutif du corps.
Fondements théoriques
En philosophie, la cognition incarnée soutient que la cognition d'un agent, plutôt que d'être le produit de simples représentations abstraites innées du monde, est fortement influencée par des aspects du corps de l'agent au-delà du cerveau. Cela s'oppose au modèle cartésien, qui postule que les phénomènes mentaux sont non physiques et non affectés par le corps. La thèse de l'incarnation vise à réintroduire les expériences corporelles dans les récits de la cognition.
L'approche énactive, développée par des chercheurs tels que Francisco Varela et Evan Thompson, définit l'incarnation dans un double sens : premièrement, la cognition dépend d'expériences qui proviennent du fait d'avoir un corps avec diverses capacités sensorimotrices ; deuxièmement, ces capacités sont intégrées dans un contexte biologique, psychologique et culturel plus large. Cette définition large chevauche souvent la cognition étendue et la cognition située, ce qui amène certains chercheurs à considérer la cognition incarnée comme un programme de recherche plutôt qu'une théorie unifiée bien définie.
Une caractérisation plus étroite évite un tel chevauchement en spécifiant que de nombreuses caractéristiques de la cognition sont incarnées en ce sens qu'elles dépendent profondément de caractéristiques du corps physique, de sorte que le corps au-delà du cerveau joue un rôle causal ou constitutif significatif dans le traitement cognitif. Cette thèse omet toute mention directe du contexte culturel, ce qui permet de distinguer la cognition incarnée de la cognition étendue (qui étend le traitement au monde) et de la cognition située (qui met l'accent sur les contextes sociaux et culturels).
Preuves empiriques et mécanismes
La recherche en psychologie et en neurosciences a fourni des preuves d'influences incarnées sur la cognition. Par exemple, des études montrent que les biais de perception peuvent être affectés par des états corporels, comme le fait de tenir une boisson chaude influençant les jugements sociaux. Le rappel mnésique est également influencé par la posture et le mouvement du corps, comme le montrent des études où des actions physiques congruentes avec le matériel appris améliorent le rappel. La compréhension du langage implique souvent des simulations sensorimotrices, comme le démontre l'activité neuronale dans les zones motrices lors de la lecture de verbes d'action.
En sciences cognitives, le rôle du corps est souvent étudié à travers la théorie des systèmes dynamiques, qui considère la cognition comme émergeant de l'interaction continue entre un agent, son corps et l'environnement. Cela contraste avec le computationnalisme classique, qui traite la cognition comme un traitement interne de symboles. Le domaine de l'intelligence artificielle et de la robotique a également contribué, des chercheurs construisant des robots qui utilisent de simples boucles sensorimotrices pour réaliser des comportements complexes sans représentations centrales, soutenant l'idée que la cognition peut être ancrée dans les interactions corporelles.
Implications pour les neurosciences et l'IA
La perspective incarnée a des implications significatives pour les neurosciences cognitives. Les points de vue internalistes traditionnels traitent la cognition comme le produit de cerveaux puissants qui maintiennent des modèles du monde et élaborent des plans, avec le comportement comme sortie. La cognition incarnée suggère plutôt qu'un comportement réussi dans des scénarios du monde réel nécessite l'intégration de capacités sensorimotrices, cognitives et affectives. La cognition émerge dans la relation entre un agent et les affordances fournies par l'environnement, et non dans le cerveau seul.
En intelligence artificielle, la cognition incarnée a inspiré des approches telles que la robotique développementale et l'apprentissage par renforcement avec des agents physiques. Par exemple, Sanctuary AI et Figure AI développent des robots humanoïdes qui apprennent par interaction physique, reflétant les principes incarnés. Waymo et Tesla utilisent des données sensorimotrices des véhicules pour naviguer, bien que leurs architectures restent souvent hybrides. Le domaine de Machine learning et Deep learning s'est largement concentré sur des modèles désincarnés, mais l'IA incarnée reste un domaine de recherche actif, avec des groupes comme BAIR (Berkeley AI Research) et MIT CSAIL explorant ces idées.
Critiques et débats
Les critiques soutiennent que la cognition incarnée manque d'une définition précise et testable, ce qui la rend difficile à falsifier. Certains affirment que de nombreux résultats peuvent être expliqués par des théories cognitives traditionnelles sans invoquer le rôle constitutif du corps. La distinction entre les rôles causal et constitutif est débattue : le corps influence-t-il simplement la cognition, ou fait-il partie du processus cognitif lui-même ? Ce débat fait écho aux discussions dans Artificial intelligence sur la question de savoir si l'incarnation physique est nécessaire pour l'intelligence générale.
Une autre critique est que la cognition incarnée surévalue les corps biologiques, limitant potentiellement son applicabilité aux systèmes artificiels. Cependant, les partisans répondent que la thèse s'applique à tout agent doté de capacités sensorimotrices, y compris les robots. Le domaine continue d'évoluer, les chercheurs intégrant des perspectives de modèles Neural network et de recherche sur Large language model pour explorer comment le raisonnement abstrait pourrait être ancré dans l'expérience incarnée.
Orientations futures
La cognition incarnée est de plus en plus pertinente pour le développement de Generative AI et des systèmes basés sur Transformer (architecture), qui traitent généralement le texte sans corps physique. Certains chercheurs, comme Joshua Tenenbaum et Brendan Lake, soutiennent que l'intelligence de type humain nécessite une interaction incarnée, pas seulement la reconnaissance de formes. Cela a conduit à des propositions d'architectures hybrides qui combinent le raisonnement symbolique avec l'ancrage sensorimoteur.
En robotique, des entreprises comme Intuitive Surgical et Figure AI appliquent des principes incarnés pour créer des systèmes qui s'adaptent aux environnements du monde réel. Des laboratoires académiques, y compris Stanford AI Lab et Carnegie Mellon University, explorent comment l'incarnation peut améliorer l'efficacité de l'apprentissage et la généralisation. Au milieu des années 2020, la cognition incarnée reste un programme de recherche dynamique, influençant des domaines allant de la philosophie à l'intelligence artificielle, et suscitant des débats permanents sur la nature de l'esprit et de l'intelligence.