Thèse présentée à l'Université René Descartes, Paris 5
pour obtenir le titre de docteur en psychologie

Contribution à l'analyse des processus cognitifs mis en jeu dans l'interrogation d'une base de données documntaires

par Elisabeth Nasse-Kolmayer

sous la direction de
Mme Danièle Dubois,
directeur de recherche au CNRS
URA 1575 - LCPE

1997

Membres du jury

J. Lautrey, professeur à l'Université René Descrates, Paris 5 (Président),

J.P. Metzger, professeur à l'Université Jean Moulin, Lyon 3 (Rapporteur),

J.M. Salaün, maître de conférence à l'ENSSIB,

A. Tiberghien, directeur de recherche au CNRS, GRM GRIC, équipe COAST (Rapporteur)

Thèse

Contribution à l'analyse des processus cognitifs mis en jeu dans l'interrogation d'une base de données documentaires. 335 p., 1297 Ko.

Table des matières

Résumé  p. 11

Introduction  p. 13

1° partie : Structuration des connaissances chez les sujets

CHAPITRE 1 : MODES D'ORGANISATION DES CONNAISSANCES  p. 19

1- Connaissances et représentations  p. 20

1-1 En psychologie classique  p. 20
1-2 En psychologie du travail  p. 20
1-3 En psychologie et en didactique  p. 22

2- Les modes d’organisation des connaissances  p. 25

2-1 Organisations en classes logiques  p. 26

• 2-1-1 L’approche piagétienne  p. 26
• 2-1-2 Approche liée à l’étude de la mémoire sémantique  p. 27
• 2-1-3 Convergences et différences entre les deux approches  p. 28
• 2-1-4 Remises en cause des organisations en classes logiques  p. 29

2-1-4-1 Remises en cause de la conception piagétienne  p. 29
2-1-4-2 Remises en cause du modèle hiérarchique de mémoire sémantique  p. 29

2-2 Les catégories à typicalitépp. 30

• 2-2-1 Caractéristiques des catégories « naturelles »  p. 30
• 2-2-2 Les tâches proposées  p. 31

2-2-2-1 Les tâches de production d’exemplaires (ou sous-catégories)  p. 31
2-2-2-2 Les jugements de typicalité  p. 31
2-2-2-3 Les tâches de décision catégorielle  p. 32

• 2-2-3 Objets catégorisés et catégories formées  p. 32

2-2-3-1 Ecologique / artificiel  p. 32
2-2-3-2 Biologique / artefact  p. 33
2-2-3-3 Abstrait / concret ou conceptuel / matériel  p. 33
Catégorisations d’objets sociaux  p. 36
Les concepts scientifiques  p. 36

2-3 Les organisations schématiques  p. 39

• 2-3-1 Caractéristiques des organisations schématiques  p. 40
  La structure des schémas  p. 40
  Le fonctionnement des schémas  p. 41
• 2-3-2 Les paradigmes expérimentaux  p. 42
  Les schémas événementiels  p. 42
  Les schémas situationnels  p. 42

3- Relations entre les divers modes d’organisation  p. 44

3-1 Schémas et catégories  p. 44
3-2 Classes et catégories: organisations analytiques / holistiques  p. 45

4- Conclusion  p. 47

CHAPITRE 2 : EXPERTISES ET CONNAISSANCES  p. 49

1- Experts et expertises: présentation à travers quelques travaux  p. 49

1-1 Expertises et didactique  p. 49

• 1-1-1 Commenter et classer des images de dinosaures: CHI, HUTCHINSON et ROBIN (1988)  p. 50
• 1-1-2 Catégorisation de problèmes de mécanique: CHI, FELTOVICH et GLASER (1982)  p. 54
• 1-1-3 Rappel et interprétation de deux films: MEANS et VOSS (1985)  p. 56
• 1-1-4 Mécanique automobile: JHEAN-LAROSE (1991)  p. 58

1-2 Travaux relevant de l’ergonomie  p. 59

• 1-2-1 La conduite de haut-fourneau: HOC (1991) HOC et SAMURCAY (1992)  p. 60
• 1-2-2 Régulation du trafic d’autobus: MARINE, CELLIER et VALAX (1988)  p. 62
• 1-2-3 Catégorisation de situations de conception: VISSER et FALZON (1992)  p. 65

1-3 Travaux relevant des deux approches  p. 65

• 1-3-1 Interprétation de radiographies: LESGOLD et al. (1988)  p. 66
• 1-3-2 Explication de cas cliniques: GROEN et PATEL (1988)
• 1-3-3 Les étapes de la construction du savoir médical: SCHMIDT, NORMAN et BOSHUIZEN (1992)  p. 67
• 1-3-4 Catégorisation de problèmes de génétique: SMITH (1992)  p. 71
• 1-3-5 Catégorisation de photos de tournesols malades: DUBOIS et al. (1992)

1-4 Conclusion  p. 72

• 1-4-1 Qu’est-ce qu’un expert?  p. 72
• 1-4-2 Caractéristiques psychologiques des conduites expertes  p. 72

1-4-2-1 Les connaissances: aspects quantitatif et qualitatif  p. 72
1-4-2-2 Les traitements mis en oeuvre  p. 74

2- Connaissances des experts et des novices: dimensions et modes d’organisation  p. 74

2-1 Caractéristiques des connaissances: « compilation », degré d’élaboration, niveau de généricité  p. 74

• 2-1-1 Niveau de fonctionnement et « compilation » des connaissances  p. 74

2-1-1-1 Les automatismes  p. 74
2-1-1-2 Les règles  p. 75
2-1-1-3 Les connaissances  p. 76

• 2-1-2 Degré d’élaboration  p. 77

2-1-2-1 L’inférence  p. 77
2-1-2-2 La dérivation  p. 77
2-1-2-3 Les configurations informationnelles  p. 78

• 2-1-3 Niveau de généricité / spécificité  p. 78

2-2 Modes d’organisation des connaissances chez les experts et les novices  p. 81

• 2-2-1 Les liens entre connaissances: les liens propriétés-catégories  p. 81
• 2-2-2 Organisation des connaissances: catégories hiérarchiques et schémas  p. 82

3- Conclusion  p. 83

CHAPITRE 3 : CONNAISSANCES, EXPERTISES ET LEURS MODES D'ORGANISATION  p. 86

CHAPITRE 4 : LES POPULATIOSN ET LEURS CONNAISSANCES  p. 88

1- Les deux populations étudiées et les quatre groupes expérimentaux formés  p. 88

1-1 Les populations: infirmier(e)s et aides-soignant(e)s  p. 89
1-2 Les quatre groupes expérimentaux formés  p. 89

2- Connaissances de ces quatre groupes sur deux thèmes relevant de leur domaine professionnel  p. 90

2-1 Objectifs et hypothèses  p. 90
2-2 Déroulement de l’expérience  p. 91

• 2-2-1 Les thèmes choisis  p. 91
• 2-2-2 Les modalités de constitution des groupes  p. 92
• 2-2-3 La tâche et sa consigne  p. 92
• 2-2-4 Connaissances recueillies et biais possibles  p. 94

2-3 Réponses recueillies; analyse  p. 94

• 2-3-1 Caractéristiques de production des quatre groupes  p. 94
• 2-3-2 Répartition des réponses en grandes catégories  p. 95

2-3-2-1 Les diverses catégories: quelques exemples de réponses  p. 95
2-3-2-2 Répartition en trois grands types de connaissances  p. 97

• 2-3-3 Les niveaux de dénomination  p. 101

2-3-3-1 Le tube digestif  p. 102
2-3-3-2 Os, os longs, courts, plats et os des membres  p. 104
2-3-3-3 Les fractures  p. 106
2-3-3-4 Spécialités médicales et paramédicales: les termes plus génériques  p. 108
2-3-3-5 Dénomination et typicalité  p. 110

• 2-3-4 Les formes de réponses  p. 110

2-3-4-1 Diversité des formes de réponses  p. 111
2-3-4-2 Complexité des réponses  p. 113

• 2-3-5 Les thèmes transversaux  p. 113

2-3-5-1 Chez les aides-soignant(e)s  p. 115
2-3-5-2 Chez les infirmier(e)s  p. 116

3- Discussion des résultats et conclusion  p. 116

Expertises et production verbale  p. 117
Répartition des réponses en grandes catégories  p. 118
Les niveaux de dénomination  p. 120
Niveaux de dénomination et typicalité  p. 120
Les formes de réponses  p. 121
Les thèmes transversaux

CHAPITRE 4 : LES POPULATIONS ET LEURS MODES D'ORGANISATION DES CONNAISSANCES  p. 122

1- Hypothèses  p. 122

2- Expérimentation  p. 123

2-1 Les groupes formés  p. 123
2-2 La tâche  p. 124

• 2-2-1 Les items à organiser  p. 124
• 2-2-2 Les critères de sélection  p. 125
• 2-2-3 Les modes d’organisation possibles  p. 125

2-2-3-1 Pour le thème de la motricité  p. 125
2-2-3-2 Pour le thème de la nutrition  p. 125

• 2-2-4 Consigne et déroulement  p. 126

3- Résultats  p. 126

3-1 Nombre et taille des groupes formés  p. 127

• 3-1-1 Valeurs moyennes  p. 127
• 3-1-2 Distributions selon la taille  p. 127

3-2 Les modes d’organisation des groupes formés  p. 129

• 3-2-1 Analyse quantitative  p. 129
  • 3-2-1-1 Définition d’un indicateur: l’indice-sujet d’organisation catégorielle  p. 129
  • 3-2-1-2 Mode de calcul de l’indice-sujet d’organisation catégorielle  p. 130
  • 3-2-1-3 Valeurs moyennes pour les quatre groupes de sujets  p. 131
  • 3-2-1-4 Les groupes à organisation totalement catégorielle  p. 131

• 3-2-2 Analyse qualitative des divers modes d’organisation  p. 133
  • 1° type: ce qui est important - ce qui ne l’est pas  p. 133
  • 2° type: le déroulement d’une histoire  p. 133
  • 3° type: organisation scriptale à dominante de relations temporo-causales  p. 135
  • 4° type: catégories  p. 135
  • 5° type: les sur-organisations  p. 135
    -Sur-organisation schématique sur une organisation catégorielle  p. 137
    -Sur-organisation temporelle sur une organisation schématique  p. 137
    -Sur-organisation catégorielle à partir d’une organisation scriptale  p. 138
  • 6° type: les organisations intra-groupe  p. 139
  • 7° type: les passages d’un mode d’organisation à un autre  p. 139
    -Changement de mode lié au changement de thème  p. 140
    -Les catégories comme aide à la construction de schémas  p. 140
  • 8° type: les petits groupes des élèves de BEP  p. 141
    -La taille des groupes  p. 141
    -Les modes de regroupement

3-3 Familles de sujets et familles d’objets  p. 142

• 3-3-1 Présentation du logiciel d’analyse  p. 142
• 3-3-2 Résultats obtenus  p. 142
  • 3-3-2-1 Hétérogénéité des populations  p. 148
  • 3-3-2-2 Stabilité des partitions moyennes  p. 148
  • 3-3-2-3 Différences entre sous-familles d’objets selon les populations  p. 148
    -La catégorie « anatomie »  p. 150
    -La catégorie « aides à l’autonomie »  p. 151
    -La catégorie « problèmes »  p. 153
    -La catégorie « traitements »  p. 155

4- Discussion des résultats et conclusion

4-1 Expertises et taille des groupements formés  p. 155
4-2 Modes d’organisation utilisés et liens mis en oeuvre  p. 156

• 4-2-1 Expertises et importance des organisations catégorielles / schématiques  p. 156
• 4-2-2 Les organisations atypiques  p. 157
• 4-2-3 Les liens mis en oeuvre  p. 157

4-3 Imbrication des modes d’organisation  p. 158
4-4 Des schémas aux catégories ou des catégories vers les schémas ?  p. 158
4-5 Analyse des partitions: familles de sujets et structuration des connaissances  p. 159

• Familles de sujets et hétérogénéité des populations  p. 159
• Familles d’items et structuration des connaissances  p. 159
  

CHAPITRE 6 : STRUCTURATION DES CONNAISSANCES CHEZ LES SUJETS : CONCLUSION  p. 161

CHAPITRE 2 : LES SYSTEMES D'INFORMATION DOCUMENTAIRES ET LES RELATIONS QUI LES SOUS-TENDENT  p. 173

1- Quelques éléments d’un système d’information  p. 173

1-1 Contenu d’une banque de données bibliographiques  p. 173
1-2 Les termes d’indexation  p. 174

• 1-2-1 Qu’est-ce que l’indexation? Quelques définitions  p. 175
• 1-2-2 Les OPACs et l’indexation en vedettes matières  p. 177
• 1-2-3 Quelques difficultés liées à l’indexation: solutions envisagées  p. 178

2- Les relations qui sous-tendent les systèmes d’information  p. 179

2-1 Les classifications  p. 179
2-2 Les thesauri  p. 182

• 2-2-1 Que contient un thesaurus  p. 183
• 2-2-2 Le regroupement des termes  p. 183
• 2-2-3 Les relations dans un thesaurus  p. 184
• 2-2-4 Modes de présentation des thesauri  p. 185

2-3 Le cas des OPACs: RAMEAU  p. 186

• 2-3-1 Les relations dans RAMEAU  p. 186
• 2-3-2 Modes de présentation de RAMEAU  p. 189

2-4 Relations dans les langages d'indexation et organisation des connaissances niveaux hiérarchiques, typicalité, schémas  p. 189
2-5 Usages de ces outils  p. 190

• 2-5-1 A l’indexation des documents  p. 190
• 2-5-2 Lors de l’interrogation  p. 192

3- Conclusion  p. 194

CHAPITRE 4 : CONFRONTATION DES REPRESENTATIONS DU DOMAINE INTERROGE ROLE DES EXPERTISES DE L'OPERATEUR  p. 196

1- Connaissances de l’opérateur sur le domaine interrogé et déroulement de l’interrogation  p. 197

1-1 Expertises et formulation de la demande  p. 197
1-2 Expertises et choix de descripteurs à l’indexation de documents  p. 198
1-3 Expertises et interrogation  p. 199

2- Expertises et formulation des requêtes: approche expérimentale  p. 200

2-1 Hypothèses  p. 200
2-2 La situation expérimentale et ses difficultés  p. 200

• 2-2-1 La tâche  p. 201
• 2-2-2 Les thèmes d'interrogation  p. 202

2-3 Analyse des résultats  p. 202

• 2-3-1 Indicateurs utilisés et difficultés rencontrées  p. 202 
• 2-3-2 Formulation des requêtes  p. 205
• 2-3-3 Relations catégorielles et relations schématiques  p. 206
• 2-3-4 Rôle de l'expérience professionnelle sur les reformulations de type schématique  p. 210
• 2-3-5 Effet du facteur niveau de formation  p. 211
• 2-3-6 Requêtes et typicalité  p. 212

2-4 En résumé  p. 213

3- Conclusion

CHAPITRE 4 : LES FONCTIONNALITES D'UN SYSTEME D'INTERROGATION DOCUMENTAIRE :  L'EXEMPLE DES OPACs (Online Public Access Catalogs)  p. 216

1- Présentation des OPACs: principales caractéristiques  p. 216

1-1 Caractéristiques des OPACs  p. 216
1-2 Les modes de recherche  p. 218

• 1-2-1 La recherche par cote  p. 218
• 1-2-2 La recherche par titre, par auteur, par sujet  p. 218
• 1-2-3 La recherche par mot  p. 219

2- Caractéristiques de l’OPAC GEAC 9000  p. 220

3- Enquêtes et études quantitatives  p. 222

4- Evolution des OPACs: recherches et perspectives  p. 223

4-1 Evolution des interfaces  p. 223

• 4-1-1 La compréhension du langage naturel  p. 223
• 4-1-2 L’implémentation de stratégies de recherche  p. 224
• 4-1-3 Le feed-back de pertinence  p. 224
• 4-1-4 Contourner l’usage des booléens  p. 224

4-2 Evolution des fonctionnalités  p. 224

• 4-2-1 Une meilleure représentation des documents  p. 224
• 4-2-2 Prise en compte du profil de l’usager  p. 225
• 4-2-3 Des possibilités d’exploration  p. 225

5- Conclusion

CHAPITRE 5 :  ANALYSE DE LA SITUATION D'INTERROGATION DOCUMENTAIRE :  DES APPROCHES EN SCIENCES DE L'INFORMATION ET EN PSYCHOLOGIE  p. 227

1- Quelques représentations proposées par les sciences de l’information:  p. 227

1-1 La représentation de BELKIN   p. 227
1-2 La représentation de l’Information Retrieval  p. 228
1-3 La représentation en pivot  p. 230
1-4 Les représentations basées sur l’exploration  p. 231

2- Deux représentations proposées par la psychologie cognitive:  p. 233

2-1 La situation d’interrogation comme construction d’un espace de recherche  p. 233

• 2-1-1 La notion d’espace de recherche  p. 233
  • 2-1-1-1 Construction et représentation de l’espace de recherche  p. 233
  • 2-1-1-2 Espace de recherche et stratégies de résolution  p. 234
• 2-1-2 Application à la situation d’interrogation documentaire  p. 235

2-2 La situation d’interrogation: un problème de conception  p. 236

• 2-2-1 Catégorisation des problèmes  p. 236
  • 2-2-1-1 Le passage de la situation initiale à la situation but est prédominant  p. 236
  • 2-2-1-2 La représentation de la situation initiale est prépondérante  p. 236
  • 2-2-1-3 La représentation de la situation but est prédominante  p. 236
• 2-2-2 Les activités de conception  p. 237

3- Convergences et divergences entre les deux approches  p. 238

CHAPITRE 6 : REPRESENTATIONS DE LA SITUATION D'INTERROGATION DOCUMENTAIRE : APPROCHE EXPERIMENTALE  p. 239

1- Le contexte expérimental  P. 240

1-1 Les sujets  p. 240
1-2 Le système documentaire et l’outil d’interrogation  p. 241
1-3 La recherche  p. 241
1-4 Le recueil des données  p. 242

2- Attentes et hypothèses  p. 242

2-1 La représentation du l’outil documentaire  p. 242
2-2 La représentation de la situation-but  p. 242

3- Résultats concernant la représentation de l’outil documentaire  p. 243

4- Résultats concernant la représentation de la situation-but  p. 245

4-1 Les indicateurs utilisés  p. 245

• 4-1-1 Pour les verbalisations  p. 246
• 4-1-2 Pour les requêtes  p. 246

4-2 Résultats obtenus  p. 247

• 4-2-1 h1 et h2: même importance « en volume » de la représentation du problème dans les deux groupes mais structurations différentes  p. 247
• 4-2-2 h3 a et b: chaque groupe élabore des représentations générales ces représentations s’accompagnent de plans de mise en oeuvre  p. 249
  • 4-2-2-1 Approche qualitative  p. 249
  • 4-2-2-2 Approche quantitative  p. 253
• 4-2-3 h4: la prise en compte des contraintes liées au système documentaire s’effectue différemment chez les usagers et les professionnels  p. 254  p. 254
• 4-2-4 h5: les essais-erreurs des usagers sont des changements de représentation du problème plutôt que des prises d’information sur le fonctionnement du système  p. 255
• 4-2-5 h6: les démarches de feuilletage sont assimilables à des procédures minimales  p. 255

5- Conclusion  p. 256

CHAPITRE 7 : L'INTERACTION ENTRE LE OPERATEURS ET DES SYSTEMES DOCUMENTAIRES INFORMATISES : CONCLUSION   p. 259

1. La situation d’interrogation
2. Les expertises et le paradigme experts - novices
3. Les connaissances

• Infirmier(e)s et Aides-soignant(e)s: rôles professionnels et modes de formation
• Consigne pour le recueil de connaissances
• Exemple de grille de recueil
• Consigne pour la tâche d’organisation
• Relations de type catégoriel entre items