91: L’effet de seuil

Sommaire

• 1. Déclencheurs : les différents types de seuils
  • Les seuils escaliers
  • Les seuils à effet plateau
  • Les seuils limites
  • Application pratique
• 2. Classification : Combien de sexes ? d’espèces ?
• 3. Big Data : Twitter + IBM => Segmentation psychologique
• 4. Actualités (Premium)
• 5. Articles cités

1. Déclencheurs : les différents types de seuils

Les seuils escaliers

Si vous avez déjà regardé un match de tennis, vous n’avez pu que remarquer que le système de comptage des points est spécial : il n’y a pas addition des points tout au long du jeu, mais un système constitué de marches intermédiaires qui elles-mêmes compteront comme points (il faut accumuler les points pour avoir un jeu, les jeux pour avoir un set, et les sets pour gagner un match).

Le graphique ci-contre montre que l’impact sur les chances de gagner est dramatique : il calcule les probabilités de gain d’un jeu, d’un set ou d’un match en fonction de la probabilité de gain d’une balle. Exemple : il faut avoir 47% de chance de gagner une balle pour atteindre 10% de chances de gagner un match. C’est une énorme prime au meilleur, qui explique pourquoi certains joueurs peuvent tenir plusieurs années tout en haut de l’affiche.

Le principe du comptage de points au tennis peut paraître étrange, mais il est étonnamment proche de celui des études supérieures. Il ne s’agit pas là de jeux, sets et matchs mais d’UVs (Unité de Valeur), années et diplôme. Dans les deux cas, il faut atteindre un seuil minimal (une marche) pour passer à un niveau supérieur qui fonctionnera sur le même principe^[1].

Les seuils à effet plateau

Si au tennis et dans les études, les seuils permettent de passer à un niveau plus élevé (de faire un saut qualitatif), tous les phénomènes à effet de seuil ne présentent pas ce même schéma et certains marquent même un plafond, c’est-à-dire un point à partir duquel il n’y aura plus (ou moins) de changement. C’est ce qu’on appelle l’effet plateau.

La Lettre 27.3 (“Tests cognitifs et Performances“) avait présenté l’étude d’Arneson, Sackett & Beatty (2011) qui était justement sur ce thème : elle avait montré qu’au niveau de la performance il n’y a pas d’effet plateau du QI.

Mais ce n’est pas le cas pour toutes les caractéristiques liées au QI. Une toute nouvelle étude de Jauk et al. (2013) a elle trouvé un effet plateau pour la créativité, mais seulement quand celle-ci n’est pas prise dans sa globalité.

Ils ont trouvé trois seuils de QI (85, 100 et 120) pour trois différents types de créativité à partir duquel la créativité augmente moins avec le QI (voir l’image ci-après), mais n’ont pas trouvé de seuil pour la mesure globale au test ICAA (“Inventory of Creative Activities and Achievements”) :

Les seuils limites

Un autre type de seuil avait été présenté dans la conférence TED de Christoph Adami en février 2011 (c’était la vidéo de la Lettre 57).

Il y montrait que la proportion de composants de base permet de détecter la vie, que ces composants soient des acides aminés (ce qui correspond à notre vie) ou des instructions informatiques (pour des jeux de la vie), ou par extension quoique ce soit d’autre. Pour qu’il y ait vie il faut qu’il y ait transmission de ces composants d’une génération à l’autre, c’est-à-dire un taux de mutation (erreurs de recopie) qui ne soit pas trop important.

Dans sa conférence, Christoph Adami le montre en faisant varier le taux de mutation et en observant les proportions relatives des instructions informatiques de base dans son programme Avida. Au dessus d’un certain taux, la mutation est trop forte et il n’y a pas de sélection d’une génération à l’autre, aussi les proportions sont égales (la courbe est une droite). Mais tant qu’il est en dessous d’un certain seuil “de viabilité”, alors la sélection opère et la courbe change de manière visible :

(en haut : proportion des instructions informatiques de base, éloignée d’une répartition aléatoire ; en bas : taux de mutation d’une génération à l’autre en bleu et seuil de viabilité en rouge)

Application pratique

Les seuils sont intrinsèquement liés à trois des thèmes essentiels des Lettres Neuromonaco :

• Les déclencheurs : ceux-ci ne sont activés qu’à partir d’un certain niveau, généralement exagéré (voir Lettre Neuromonaco 53 : “Déclencheurs : le besoin d’exagérer “).

• La rétroaction positive : à partir d’un certain seuil un cercle vicieux (ou vertueux, selon le point de vue) pourra se mettre en route (voir Lettre Neuromonaco 22 : “Systémique, Paradoxes et Palo Alto “).

• La classification (voir ci-après et Lettre 42: “Guerre des sexes : la fin ?“)

Il est donc important de chercher à découvrir s’il existe de ces seuils dans son activité, et de distinguer leur type éventuel.

Notes

1. Compléments :

• Au tennis les seuils sont relatifs : l’acquisition d’un jeu ne dépend pas que du nombre de balles gagnées mais aussi du nombre gagnées par l’adversaire, le même principe se retrouvant aux autres niveaux.

• La non linéarité des points au tennis est prise en compte dans le calcul de classement des joueurs de tennis suisses (au travers d’une formule compliquée, voir les explications du Dr Goulu).

• A l’opposé du tennis, le football montre des classements assez aléatoires où le meilleur est loin d’être assuré de gagner (Dr Goulu ; Eljjdx).

Liens

• Tennis :

  • Le comptage des points au tennis. Par Dr. Goulu Pourquoi Comment Combien. 12 mai 2008
  • Classement des Joueurs de Tennis (suisses). Par Dr. Goulu Pourquoi Comment Combien. 28 septembre 2008
  • Jeu, set et match. Par Eljjdx. Choux romanesco, Vache qui rit et intégrales curvilignes. 6 juin 2009

• Football :

  • La science du football. Par Dr. Goulu. Pourquoi Comment Combien. 9 mai 2008
  • Oooooon refait le match ! Par Eljjdx. Choux romanesco, Vache qui rit et intégrales curvilignes. 31 mai 2009

• L’Histoire de l’intelligence artificielle en images. Par David Civera. Tom’s Hardware FR. 8 novembre 2013

• Lettres Neuromonaco :

  • 16: Comment augmenter sa créativité
  • 22: Systémique, Paradoxes et Palo Alto
  • 27.3: Tests cognitifs et Performances
  • 42: Guerre des sexes : la fin ?
  • 53: Déclencheurs : le besoin d’exagérer
  • 57.5. Video : Qu’est-ce que la vie ? (Christoph Adami)

Photo

Alexander Shustov. Licence CC0.

2. Classification : Combien de sexes ? d’espèces ?

3. Big Data : Twitter + IBM => Segmentation psychologique

4. Actualités (Premium)

Cette section premium signale quelques découvertes récentes (qui feront peut-être l’objet de futures lettres) et autres liens intéressants.

Cette semaine: un avantage de la pensée abstraite et une caractéristique du mensonge.

5. Articles cités

Arneson, J., Sackett, P., & Beatty, A. (2011). Ability-performance relationships in education and employment settings: critical tests of the more-is-better and the good-enough hypotheses. Psychological Science, (22), 1336-1342.

Jauk, E., Benedek, M., Dunst, B., & Neubauer, A. C. (2013). The relationship between intelligence and creativity: New support for the threshold hypothesis by means of empirical breakpoint detection. Intelligence, 41(4), 212–221. doi:10.1016/j.intell.2013.03.003

Jung, R. E., Gasparovic, C., Chavez, R. S., Flores, R. A., Smith, S. M., Caprihan, A., & Yeo, R. A. (2009). Biochemical support for the “threshold” theory of creativity: a magnetic resonance spectroscopy study. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience, 29(16), 5319–25. doi:10.1523/JNEUROSCI.0588-09.2009

Morris, P. H., White, J., Morrison, E. R., & Fisher, K. (2012). High heels as supernormal stimuli: How wearing high heels affects judgements of female attractiveness. Evolution and Human Behavior. doi:10.1016/j.evolhumbehav.2012.11.006

Rupp, H. A., James, T. W., Ketterson, E. D., Sengelaub, D. R., Janssen, E., & Heiman, J. R. (2009). The role of the anterior cingulate cortex in women’s sexual decision making. Neuroscience letters, 449(1), 42–7. doi:10.1016/j.neulet.2008.10.083

Schurger, a., Sitt, J. D., & Dehaene, S. (2012). An accumulator model for spontaneous neural activity prior to self-initiated movement. Proceedings of the National Academy of Sciences, 1–10. doi:10.1073/pnas.1210467109