Détermination des priorités attentionnelles : Interactions entre buts, saillance et histoire de récompense.

Determining attentional priorities: Interactions between goals, salience, and reward history.

• Auteur / Autrice : Dylan Naceur
• Direction : Marie Izaute, Laetitia Silvert
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Psychologie, psychologie clinique, psychologie sociale
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2022
• Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne (2021-...)
• Ecole(s) doctorale(s) : Lettres, Langues, Sciences humaines et Sociales
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Psychologie Sociale et Cognitive

Mots clés

Mots clés libres

Attention sélective

Histoire de récompense

Véhicule autonome

Selective attention

Reward history

Autonomous vehicle

Résumé

Les problématiques au cœur de l'action AVENTURE, orientées vers la navigation de véhicules intelligents, entretiennent des liens évidents avec les travaux menés sur l'attention en psychologie cognitive. En effet, les modèles explicatifs de l'attention humaine visent à intégrer les différents facteurs qui, face à une scène visuelle complexe, permettent de déterminer quelles informations seront sélectionnées à chaque instant par l'observateur et influenceront ses actions. Longtemps, la sélection attentionnelle a été considérée comme résultant exclusivement de l'interaction entre deux facteurs : les propriétés physiques de la scène visuelle (facteur bottom-up) et les buts de l'observateur (facteur top-down). Les modèles les plus récents font intervenir un troisième facteur, l'« histoire de sélection », lui-même constitué de plusieurs composantes (e.g., les régularités statistiques de l'environnement, le statut antérieur d'une information - pertinente ou distractrice -, le fait qu'elle ait été associée à une récompense ou une punition...). Cependant, la manière dont ces trois facteurs sont intégrés dans le calcul de la priorité attentionnelle n'est pas encore établie. Le projet de thèse s'inscrit dans ce cadre novateur, avec pour ambition de contribuer aux différents objectifs de l'action AVENTURE. De façon générale, il s'agira de définir comment une composante spécifique de l'histoire de sélection, l'association avec une récompense (ou histoire de récompense), interagit avec les buts et les facteurs bottom-up de saillance et de nouveauté. Il a récemment été mis en évidence que lorsque la sélection d'une caractéristique visuelle (e.g., la couleur rouge) ou d'un objet donné (e.g., la lettre X) permet l'obtention d'une récompense extrinsèque (e.g., des points ou l'approbation d'un pair), le traitement de ce stimulus s'apparente ensuite à celui d'un stimulus visuellement saillant, capturant l'attention même lorsqu'il n'est plus associé à une récompense et n'est plus pertinent pour la tâche en cours. Formulé différemment, il acquiert un poids très particulier au regard des mécanismes de sélection top-down et bottom-up. Cependant, il reste à caractériser plus précisément cette particularité, dans différents contextes perceptifs (e.g., quand le stimulus est mis en compétition avec différents types de stimuli saillants visuellement, nouveaux, dynamiques…) et en fonction des buts poursuivis par l'observateur (e.g., sélection top-down basée sur les caractéristiques visuelles, les objets ou les positions spatiales…). Dans ce cadre, il est également envisagé de travailler plus spécifiquement sur les relations existantes entre histoire de récompense et attention spatiale. En effet, la grande majorité des travaux antérieurs sur l'histoire de récompense ont porté sur des caractéristiques visuelles ou des objets déterminés. La question de savoir si, et si oui, sous quelles conditions l'histoire de récompense peut biaiser l'attention vers une position spatiale particulière reste à explorer. Au niveau fondamental, ce projet recouvre donc des questionnements théoriques actuels en psychologie cognitive offrant des pistes de réflexions convergeant avec celles déjà déployées autour des véhicules autonomes. Par ailleurs, ces questionnements peuvent être investigués empiriquement de diverses façons (par exemple, la saillance visuelle d'une information peut résulter de sa couleur, sa forme, sa taille, son orientation, son apparition soudaine…). L'interdisciplinarité du projet permettra de définir les opérationnalisations les plus pertinentes pour le développement de solutions pour le véhicule autonome.

The problems at the heart of the AVENTURE action, oriented towards the navigation of intelligent vehicles, have obvious links with the work carried out on attention in cognitive psychology. Indeed, the explanatory models of human attention aim at integrating the different factors which, when faced with a complex visual scene, allow to determine which information will be selected at each moment by the observer and will influence his actions. For a long time, attentional selection was considered to result exclusively from the interaction between two factors: the physical properties of the visual scene (bottom-up factor) and the observer's goals (top-down factor). The most recent models involve a third factor, the "selection history", which is itself made up of several components (e.g., statistical regularities of the environment, the previous status of a piece of information - relevant or distracting -, the fact that it was associated with a reward or punishment...). However, the way in which these three factors are integrated in the calculation of attentional priority is not yet established. The thesis project is part of this innovative framework, with the ambition to contribute to the different objectives of the AVENTURE action. In general, the aim will be to define how a specific component of the selection history, the association with a reward (or reward history), interacts with the goals and bottom-up factors of salience and novelty. It has recently been shown that when the selection of a visual feature (e.g., the color red) or a given object (e.g., the letter X) results in the receipt of an extrinsic reward (e.g., points or peer approval), the processing of this stimulus then resembles that of a visually salient stimulus, capturing attention even when it is no longer associated with a reward and is no longer relevant to the task at hand. Formulated differently, it acquires a very particular weight with respect to top-down and bottom-up selection mechanisms. However, it remains to characterize more precisely this particularity, in different perceptual contexts (e.g., when the stimulus is put in competition with different types of visually salient, novel, dynamic stimuli...) and according to the goals pursued by the observer (e.g., top-down selection based on visual features, objects or spatial positions...). In this framework, it is also envisaged to work more specifically on the existing relations between reward history and spatial attention. Indeed, the vast majority of previous work on reward history has focused on specific visual features or objects. The question of whether, and if so under what conditions, reward history can bias attention towards a particular spatial position remains to be explored. At the fundamental level, this project covers current theoretical questions in cognitive psychology, offering avenues of reflection that converge with those already deployed around autonomous vehicles. Moreover, these questions can be investigated empirically in various ways (for example, the visual salience of an information can result from its color, its shape, its size, its orientation, its sudden appearance...). The interdisciplinarity of the project will allow to define the most relevant operationalizations for the development of solutions for the autonomous vehicle.