Comment optimiser la prise de décision ?
Publié par Isabelle le 13/09/2019 à 14:00
Source: Université de Genève

Des chercheurs de l'UNIGE démontrent que notre cerveau ne choisit pas une proposition pour sa valeur propre, mais pour ce qu'elle a en plus des autres propositions possibles.

Notre cerveau est sans cesse confronté à des choix: macaron ou éclair au chocolat ? Bus ou voiture ? Pull en laine ou en cachemire ? Lorsque la différence de qualité entre deux propositions est grande, le choix se fait très rapidement. Mais lorsque cette différence est minime, nous pouvons rester bloqués de longues minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain est la carte originale, au crayon, levée sur le terrain. Unités et...), voire plus, avant d'être capables de prendre une décision. Pourquoi cela devient-il si difficile de trancher entre deux ou plusieurs choix ? Notre cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses fonctions du corps, dont la motricité...) n'est-il pas optimisé pour prendre des décisions ? Pour répondre à ces questions, des neuroscientifiques de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études...) de Genève (UNIGE), en collaboration avec l'Université de Harvard, ont représenté mathématiquement la stratégie (La stratégie - du grec stratos qui signifie « armée » et ageîn qui signifie « conduire » - est :) de choix optimal. Ils démontrent ainsi que les décisions optimales doivent se fonder non pas sur la valeur propre (En mathématiques, le concept de vecteur propre est une notion algébrique s'appliquant à une application linéaire d'un espace dans lui-même. Il correspond à l'étude des axes...) des choix possibles, mais sur la différence de valeur qui existe entre eux. Ces résultats, à lire dans la revue Nature Neuroscience, démontrent que cette stratégie de décision maximise la sensation de récompense.

Il existe deux types de prises de décision: la prise de décision perceptuelle, fondée sur les informations sensorielles (ai-je le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de traverser la route (Le mot « route » dérive du latin (via) rupta, littéralement « voie brisée », c'est-à-dire creusée dans la roche, pour ouvrir le chemin.) avant l'arrivée de cette voiture?), et la prise de décision subjective, pour laquelle il n'y a pas de bonne ou de mauvaise décision, mais un choix à faire entre plusieurs propositions ( est-ce que je veux manger des pommes ou des abricots?). Lors de prises de décisions subjectives, les choix se font très rapidement lorsqu'il y a une grande différence de qualité entre les propositions possibles. Mais lorsque ces propositions sont semblables, la prise de décision devient très complexe à effectuer alors que dans les faits, il n'y a pas de choix pire qu'un autre. Pourquoi ?

La valeur d'un choix se situe dans la différence

Satohiro Tajima, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les...) au Département de neurosciences fondamentales de la Faculté de médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain (anatomie), son fonctionnement normal (physiologie), et cherchant à...) de l'UNIGE, a conçu un modèle mathématique (Un modèle mathématique est une traduction de la réalité pour pouvoir lui appliquer les outils, les techniques et les théories mathématiques, puis généralement, en sens inverse, la traduction des résultats...) simple qui démontre que face à deux propositions, la stratégie optimale consiste à faire la somme des valeurs associées aux souvenirs que l'on a de chaque choix, puis de calculer la différence qui existe entre ces deux sommes de valeurs (ai-je plus de souvenirs positifs associés aux macarons ou aux éclairs au chocolat?). La décision se fait lorsque cette différence atteint une valeur seuil, fixée au préalable, et qui détermine le temps de la décision. Ce modèle conduit à une prise de décision rapide lorsque les valeurs des deux possibilités sont très éloignées l'une de l'autre. Mais lorsque deux choix ont presque la même valeur, il nous faut plus de temps, car il nous faut solliciter davantage de souvenirs pour que cette différence atteigne le seuil de décision. Est-ce le même procédé lorsque nous devons choisir entre trois possibilités ou plus ?

La moyenne des valeurs de chaque choix donne le gagnant

Pour chaque choix, nous voulons maximiser le gain possible en un minimum de temps. Dès lors, comment procéder ? "La première étape est identique à celle d'un choix binaire, c'est-à-dire que l'on accumule les souvenirs pour chaque choix, afin d'estimer leur valeur cumulée", explique Alexandre Pouget, professeur au Département de neurosciences fondamentales de la Faculté de médecine de l'UNIGE. Au lieu de regarder la valeur cumulée associée à chaque choix indépendamment, la décision se base sur la différence entre la valeur cumulée de chaque choix et la valeur moyenne des valeurs cumulées sur tous les choix. Comme dans le cas précèdent, la décision est prise lorsqu'une de ces différences atteint une valeur seuil prédéterminée. "Le fait que la décision se base sur la valeur cumulée moins la moyenne des valeurs de toutes les possibilités explique pourquoi les choix interfèrent entre eux, même lorsque certaines différences sont criantes", continue Alexandre Pouget.

Si les différents choix possibles ont des valeurs similaires, la moyenne sera presque identique à la valeur de chaque choix, d'où un temps de prise de décision très long. "Faire un choix simple peut prendre 300 millisecondes, mais un choix compliqué est parfois l'affaire de toute une vie (La vie est le nom donné :)", relève le chercheur genevois.

Cette étude démontre que le cerveau ne prend pas de décision en fonction de la valeur propre à chaque possibilité qui s'offre à lui, mais de la différence qui existe entre elles. "Cela souligne l'importance du sentiment de devoir maximiser les gains possibles que l'on peut obtenir", explique Alexandre Pouget. A présent, les neuroscientifiques vont se concentrer sur la manière dont le cerveau revisite la mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir d'une information.) pour faire appel aux souvenir liés à chaque choix possible, et comment il simule des informations lorsqu'il est face à l'inconnu et ne peut prendre de décision fondée sur les souvenirs.

Contact chercheur:
- Alexandre Pouget - Professeur ordinaire au Département de neurosciences fondamentales - Faculté de médecine - Alexandre.Pouget at unige.ch

Cette recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également...) est publiée dans Nature Neuroscience
DOI: 10.1038/s41593-019-0453-9
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