Les propriétés discrètes des mots (comment ils sont combinés) et les propriétés continues (comment ils sont prononcés) peuvent transmettre un sens très détaillé, comme le démontrent les légères différences de sens que véhiculent différentes prononciations de cette phrase. Crédit :Lieck et al 2021
Des chercheurs du Collège des sciences humaines de l'EPFL ont utilisé l'apprentissage automatique pour révéler comment les humains comblent les écarts souvent importants entre le signal et le sens dans la communication.
Robert Lieck et Martin Rohrmeier du Laboratoire de musicologie numérique et cognitive (DCML) ont utilisé l'apprentissage automatique et l'intelligence artificielle pour explorer les alignements et les désalignements entre les signaux, tels que les mots et les gestes, et le sens dans la communication. Leurs découvertes ont récemment été publiées dans Cognition , une revue de sciences cognitives.
Lieck, chercheur postdoctoral et auteur principal de l'article, explique que la recherche du DCML aborde une énigme fondamentale de la communication et de l'évolution du sens dans le langage.
"Le problème est que les mots sont rigides et ne peuvent jamais pointer vers une seule idée, alors que les sentiments, les couleurs, etc. sont de nature continue et graduelle. Essentiellement, cela signifie qu'entre deux mots, il y a une infinité de significations que les mots seuls ne peut pas capturer."
Les humains sont bien sûr capables d'exprimer avec précision de telles significations « floues »; par exemple, par le ton de la voix ou des gestes. Alors pourquoi avons-nous même commencé à décomposer les significations continues pour les presser en mots discrets ?
La communication comme un jeu
Lieck et Rohrmeier ont cherché à répondre à cette question de manière empirique en utilisant des méthodes informatiques pour simuler l'évolution de la communication en tant que jeu. Dans leur simulation d'apprentissage automatique, deux agents virtuels ont échangé et interprété des signaux, et ont utilisé les retours de leur environnement pour améliorer leurs stratégies de communication.
Décalage topologique entre l'espace de forme (orange) et l'espace de sens (bleu). (a):Des malentendus se produisent parce que les limites de l'espace de sens sont cartographiées près du même point dans l'espace de forme (en médaillon). (b) :Un vide dans l'espace du formulaire évite les malentendus. Crédit :Lieck et al 2021
Les chercheurs ont découvert trois résultats clés. Premièrement, les agents virtuels ont développé des signaux distincts, ou des « mots » pour les composants structurels de leur environnement. Cependant, ils avaient également des moyens continus de communiquer des gradations plus fines au sein de chacun de ces composants, analogues à différentes prononciations du même mot.
Deuxièmement, même dans les cas où une communication entièrement continue était possible, les agents ne pouvaient pas toujours trouver une correspondance optimale et créaient parfois des mosaïques de différents fragments de signal pour exprimer toutes les significations.
Enfin, les chercheurs ont constaté que dans les cas où les signaux et les significations sont continus mais ont des formes logiques différentes (par exemple, si les signaux suivent une forme circulaire et les significations une forme linéaire), des significations très différentes peuvent être mappées sur des signaux très similaires, forçant ainsi les agents de laisser des espaces entre ces signaux pour éviter les malentendus.
Des animaux à Zoom
Ces découvertes ont de vastes implications non seulement pour la compréhension du langage humain, mais aussi pour d'autres systèmes de communication, y compris la communication animale et la musique.
"Nos recherches aident à mieux comprendre comment les cartes de sens évoluent dans diverses formes de communication et comment elles peuvent être utilisées pour exprimer des idées sur un monde complexe", déclare Rohrmeier.
Lieck ajoute que l'ouvrage offre une analyse unifiée à la fois des aspects discrets et structurels du langage et des aspects continus et graduels :"Nous montrons que ce sont vraiment les deux faces d'une même médaille, et l'une ne peut être comprise sans l'autre."
L'étude met également en évidence le rôle structurel fondamental joué par la communication non verbale, qui revêt une importance particulière en période de pandémie :alors que nous envisageons l'avenir de la vidéoconférence dans l'éducation et le travail, nous sommes souvent confrontés à des conditions moins qu'optimales en ce qui concerne à la communication non verbale, mais nous développons également de nouvelles façons de nous exprimer à mesure que la communication continue d'évoluer.
