Le
cognitivisme
Juignet
Patrick, Psychisme,
2011
Le
cognitivisme est un courant de la recherche scientifique concernant le
domaine
des capacités à connaître, agir, parler, comprendre, qui s’est
amorcé au
milieu du XXe siècle et se poursuit activement de nos jours. Le
cognitivisme
utilise et synthétise en un corpus original des disciplines diverses
qui vont
de la logique algébrique à la neurobiologie en passant par la
linguistique et
la psychologie ou encore la cybernétique et l’informatique.
1/ La naissance du cognitivisme et le computationnisme
Le
cognitivisme doit être fermement distingué du comportementalisme car,
bien que prolongeant certaines de ses tendances, il s’est développé sur
une tout autre base et il a même fortement contribué à sa mise à
l’écart. Ainsi en 1980, Mario Bunge se réjouit que l’on soit enfin
sorti de la « longue et ennuyeuse nuit du behaviorisme ».
Tout en ayant une approche expérimentale, le cognitivisme y adjoint des
réflexions issues de la théorie des systèmes, de la cybernétique, de
l’informatique, de la linguistique, de la neurobiologie et de la
philosophie du fonctionnement mental d’origine anglo-saxonne,
disciplines qui lui ont apporté un enrichissement considérable.
Le projet original et fondateur du cognitivisme s’est formé dans les
années 1940. Il s’agissait de créer une « science de l'esprit » valable
pour la « machine » comme pour le « cerveau ». Nous mettons ces
termes entre guillemets, car leur signification n’est pas clairement
définie et a été sujette à des variations au sein du
cognitivisme. Cette démarche est empreinte, au départ, d’une
forte tendance réductionniste, car fondée sur l'affirmation d'Alan
Turing (1936) selon laquelle tout ce que fait l’esprit humain peut être
effectué par une machine. Le présupposé matérialiste se traduit par
l’idée de chercher « comment les phénomènes mentaux peuvent être
matériellement réalisés » (Dan Sperber, 1992).
Selon Francisco Varela, l'hypothèse cognitiviste fondamentale fut
formellement posée en 1956 : la cognition peut être définie par la «
computation de représentations symboliques » et ceci peut être fait
aussi bien par le cerveau que par une machine. Cette hypothèse a été
rendu plausible par l’algèbre de Boole qui permet de réaliser
concrètement tout calcul. Elle peut être appelée du terme anglais qui
s’est imposé, le « computationnisme », puisque dans ce cas l’esprit est
considéré comme un traitement syntaxique, un calcul portant sur des
représentations symboliques, qui sont elles-mêmes des traces, des
marques matérielles. On retrouve, en 1989, le même projet exprimé par
John Haugeland. « La pensée est une manipulation de symboles » et « la
science cognitive repose sur l’hypothèse … que toute intelligence,
humaine ou non, est concrètement une manipulation de symboles quasi
linguistiques ».
Il y a au fondement du cognitivisme un postulat calculateur : la
cognition serait fondamentalement du calcul. Cette manière
computationniste de concevoir l’intelligence est centrale pour le
cognitivisme, car c’est elle qui a permis de supposer que l'activité
cognitive puisse être effectuée par un dispositif matériel. Il y a un
parallélisme et une réduction possible entre cognition et traitement
matériel électronique (ou neurologique) puisqu’un calcul peut être
effectué par un machine. Citons Dan Sperber qui résume très bien la
généralisation de la conception computationniste : si l'on considère
une opération cognitive complexe, " il s'agit de décomposer le
processus en opérations élémentaires et de ramener les représentations
à des structures formelles dont la réalisation matérielle est
concevable". (Introduction aux sciences cognitives, Paris,
Gallimard, 1992, p. 405).
Ce type de pensée s’inscrit dans une tradition de recherche sur la
mathématisation de la pensée qui remonte à Leibniz. Elle a progressé
avec George Boole qui a publié en 1854 son livre princeps : An
investigation into the Laws of Thought, on Which are founded the
Mathematical of logic and Probability. Il y montre comment marier
logique et algèbre et fonde l’algèbre logique qui porte son nom. Cette
algèbre porte sur des classes, pourvues de trois opérations. La
restriction de cette algèbre à deux éléments remarquables, le 0 et le
1, a permis la réalisation matérielle des calculs. Après d’autres sont
venus Babbage, Frege, Gödel, Shannon, etc.
Le début de la doctrine computationniste apparut lors de la jonction
des travaux d’Alan Turing et de Claude Shannon à la suite de la thèse
de ce dernier en 1937, lorsque ce dernier proposa une théorie
mathématique applicable à la transmission des signaux par un canal
physique comme une ligne téléphonique. Il utilisa l’algèbre de Boole ce
qui rendit possible un isomorphisme entre logique et circuits
électriques fonctionnant sur un mode digital. À partir de ce moment, «
calcul booléen, arithmétique et logique propositionnelle ou booléenne,
sont réalisables ou matérialisables dans un circuit de Shannon »
(Andler D., « Calcul et représentations : les sources », (Introduction
aux sciences cognitives, Gallimard, 1992).
2/ Des courants
divers et peu homogènes
À
partir du noyau originaire vu ci-dessus, se sont développés divers
courants cognitivistes. Nous en décrirons quatre mais, il y en a
d’autres, trop nombreux pour être étudiés ici.
Du côté de l’information
Il
s’est développé un très large courant autour de la théorie de
l’information qui a été initié par Shannon et Weaver (1949). La notion
a été inventée par Claude E Shannon, ingénieur à la Bell Telephone.
Elle concerne la transmission des signaux par un canal de communication
comme une ligne téléphonique. À ce moment, le mot désigne précisément
une quantité donnée par la théorisation statistique du signal. Par la
suite la notion s’est très largement étendue, du fait de son ambiguïté
sémantique, car l’information désigne aussi une connaissance en
général. En 1963, elle prend une tournure duelle. Pour Couffignal c’est
une « action physique qui s’accompagne d’une action psychique » qui
associe « un support à une sémantique ». Pour le cognitivisme,
l’information concerne aussi le « contenu d’un message » (Launay 2004).
Sans contenu une information au sens ordinaire du terme n’en est pas
une, mais un signal séquentiel n’a pas de contenu. De plus, Francisco
Varela note que l'information "ressemble à un phlogistique moderne"
(Invitation aux sciences cognitives, Paris, Seuil, 1996), car elle est
faussement donnée pour exister intrinsèquement mais sans que l’on sache
ce que c’est. Au total ce courant est devenu très vaste et très flou.
Du côté de l’intelligence artificielle
La
recherche sur l’intelligence artificielle s’inscrit dans le
cognitivisme. On pourrait, avec Daniel Kayser (1992), la définir comme
« une tentative visant à analyser ce qu’est l’intelligence, en
cherchant à la reproduire par des moyens artificiels ». Cette approche
a nourri beaucoup d’espoirs sur la compréhension de l’intelligence, qui
se sont ensuite éteints. Par contre, elle a produit des applications
opérationnelles efficaces en informatique (systèmes experts, nouveaux
environnements de programmation, etc). Finalement, cette recherche a
abouti à ruiner l’hypothèse computationniste, en montrant que
l’intelligence est complexe et donc qu’un fonctionnement logique
unificateur ne peut être toujours retrouvé. Autrement dit, les
intelligences sont hétérogènes et elles ne sont pas toutes
interprétables en termes de logique. Elles s’appuient sur des
stratégies utilisant des connaissances préalables et se situant à des
profondeurs variables dans les niveaux de raisonnement.
La liaison avec les neurosciences
L'idée
d'une jonction avec les neurosciences est arrivée assez vite toujours
avec cette arrière-plan d'une analogie homme machine. Peu de
temps après les travaux de Shannon , H.H. Aiken élabora une théorie qui
permettait de déterminer un circuit électronique réalisant une fonction
logique. Suivi le développement de la cybernétique vers 1953 avec
Warren McCulloch et Walter Pitts. Ceci était déjà possible dans les
machines à calculer mécaniques. Maintenant, il s’agit d’un calcul
logique fait grâce à des variables (0 et 1) et des opérateurs (non, et,
ou, ou exclusif, non-ou, non-et). La reproduction concrète par
l’électronique permet que les formes syntaxiques et les formes
signalétiques électroniques aient un rapport de concordance parfaite.
Des équations peuvent être « réalisées » par des circuits, ce qui veut
dire qu’aux opérations sur les variables logiques, correspondent point
par point des fonctionnements électriques.
L’idée vint qu’un calcul logique du même type pourrait être effectué
par l’activité nerveuse. C’est la « Nouvelle synthèse » proclamée dans
les années 40 par Stephen Pinker et Henry Plotkin. Pour eux, le calcul
est enraciné dans le substrat biologique du cerveau humain et qui plus
est de manière innée. Alan Nexell et Herbert Simon, lancent le dogme
selon lequel l’intelligence, ou l’esprit, est un calcul symbolique de
type informatique. Suit « l’information processing paradigme »
annonçant que tous les aspects cognitifs (perception, apprentissage,
intelligence, langage) sont des opérations de traitement de
l’information (signal) similaires à celles que l’on peut implémenter
dans un ordinateur. Il s’agissait de chercher « comment les phénomènes
mentaux peuvent être matériellement réalisés », ainsi que l’écrit Dan
Sperber.
En 1943, Warren Mc Culloch et Walter Pitt publient un article « Un
calcul logique immanent dans l’activité nerveuse ». Ils indiquent la
possibilité d’un calcul logique dans le système nerveux en le
comparant avec un réseau électronique calculateur. Il s’agit d’un point
de vue formel et hypothétique, car les schémas proposés simplifient
considérablement les neurones et rien n’indiquent que de tels réseaux
existent vraiment dans le cerveau. Ils sont seulement au vu des
connaissances de l'époque possibles. Franck Rosenblatt propose en 1962
une machine composée de deux couches de neurones simplifiés, liées
entre elles par des connexions au hasard, et qui peuvent être modifiées
pour apprendre. Malheureusement ce dispositif a montré rapidement des
limites.
Le lien avec les neurosciences s’est progressivement développé et a
pris de l’ampleur vers 1980-90. De nombreux laboratoires se sont créés
et le Journal of Cognitive Neurosciences a vu le jour en 1989. « Les
neurosciences cognitives sont une tentative pour comprendre comment la
cognition émerge des processus cérébraux » écrit Kosslyn (1997 in
Gazzaniga). Selon N. Franck (2003) « pour la neuropsychologie
cognitive, les processus cognitifs représentent le traitement de
l’information sous-jacent aux pensées. Dans cette acception, la
cognition représente donc les mécanismes élémentaires de la pensée dont
le sujet n’a pas conscience. Ce niveau réalise l’interface entre le
cerveau en tant qu’organe et la pensée en tant que processus élaboratif
». Une partie des chercheurs cognitivistes ne sont pas réductionnistes
et admettent dans l’approche symbolique « en plus des niveaux de la
physique et de la neurobiologie … un niveau symbolique distinct
irréductible » et même « un troisième niveau purement sémantique » ou
encore dans l’approche connexionniste un « niveau sub-symbolique »
(Varela, 1988). C’est une avancée considérable qui permet que certaines
des options théoriques adoptées soient compatibles avec la psychanalyse.
L’extension vers la psychologie
Autour
de la recherche fondamentale, on trouve des travaux de psychologie
appliquée, dont le but est de rendre compte du fonctionnement mental en
des termes spécifiques au cognitivisme, puis de le ramener à des
processus pouvant être expérimentés. On constate une importation de
théories diverses et leur application au fonctionnement mental, ce
dernier étant ramené à des critères testables. Cette démarche a une
validité certaine. Le cognitivisme s’intéresse à la perception, aux
apprentissages, au langage et au raisonnement et laisse de côté ce qui
est affectif et relationnel. (Pour plus de précision voir l'article :
La psychologie cognitiviste)
La psychologie cognitiviste aurait « pour objet de reconstituer
et de décrire les différents processus internes que l’on suppose à
l’origine des conduites » (Launay, 2004). De plus, le cognitivisme ne
s’adresse pas spécialement aux faits conscients comme le note Mahoney
(1974) et admet que les structures et fonctions cognitives soient
inconscientes.
Par un étrange détour, on retrouve l’inconscient, mis en évidence par
la psychanalyse et tant contesté par la psychologie, en particulier
béhavioriste. Les processus concernés ne sont pas les mêmes, mais la
catégorisation est identique : il s’agit de séparer les faits perçus,
qui sont conscients, des processus qui les produisent et qui, eux, ne
le sont pas. Par exemple Stich (1978) parle de processus ou d’états «
infra-doxatiques ».
Comme exemple d’évolution du cognitivisme, on peut citer le travail de
Gilles Vignaux. Cet auteur, dans, est amené à supposer que le travail
cognitif du sujet est orienté vers le rétablissement ou la
généralisation d'états harmonieux (Les Sciences cognitives, une
introduction, 1991). Ce qui introduit le problème de l'homéostasie
psychologique par rapport au plaisir-déplaisir et implique de tenir
compte des émotions et de « l’univers cognitivo-affectif » du sujet.
Pour résoudre ces problèmes l’auteur est amené à proposer l'opposition
entre des « processus cognitifs », qui concerneraient le sujet
épistémologique, et des « mécanismes intrapsychiques », qui
concerneraient le sujet psychologique.
3/ Vers une
définition synthétique
Au
terme de cette première approche, qui en montre la diversité, on peut
tenter une définition du cognitivisme. En rupture avec le behaviorisme,
il apporte la reconnaissance de quelque chose de mal situé
ontologiquement, mais dont on admet l’existence et qui est nommé, selon
les auteurs, « esprit », « pensée », « intelligence », « cognition », «
traitement de l’information », « système de représentation ». Deuxième
point fondateur, le cognitivisme admet que ces aspects cognitifs sont
réalisés concrètement grâce à un dispositif matériel qui peut être
neuronal ou machinique.
Nous allons tenter une définition générale qui puisse s’appliquer à la
plupart des courants de recherche cognitivistes, en nous servant de la
distinction entre référent (la partie du monde désignée pour être
étudiée) et objet de connaissance (le construit spécifique à une
science). Le référent du cognitivisme porte sur la manière dont les
capacités cognitives des entités organisées peuvent être réalisées par
des dispositifs matériels quels qu’ils soient. À partir de ce référent
central, des objets de recherche divergents ont vu le jour. Les
divergences portent sur ce qu’est la cognition et sur son
autonomisation possible vis-à-vis du dispositif matériel. Elles
entraînent des différences de méthode.
Voyons les principales options
concernant la cognition et sa réalisation concrète.
Pour les pionniers, la cognition est une « manipulation symbolique »,
une « computation ». L’homogénéité de ce niveau tient à un
fonctionnement de type algorithmique que l’on pourrait toujours
retrouver que ce soit directement ou de manière plus lointaine (en
allant vers les couches plus profondes du fonctionnement cognitif).
Une autre manière de voir la cognition est de la situer dans un rapport
adaptatif à l’environnement. Elle consiste à résoudre des problèmes et
à choisir une conduite adaptée, sans que soit précisée la nature de ce
qui le permet. Dans ce cas, le soubassement supposé n’est pas de type
calcul.
Concernant la réalisation concrète des opérations cognitives, trois
options divergentes sont présentes dans les courants cognitivistes,
selon la volonté réductionniste ou non réductionniste des auteurs. La
première est une option réductionniste forte : seul le hardware existe
et le reste n'en est que le reflet. "Nous ne sommes rien d'autre qu'un
paquet de neurones" dit F Crick (Cité par Varela dans Invitation aux
sciences cognitives, Paris, Seuil, 1996, p.VIII). C'est la tendance
matérialiste médiatisée par les Churchland.
Il existe un réductionnisme faible qui reconnaît le niveau cognitif et
le rapporte au niveau matériel sous-jacent, neurobiologique ou
électronique. Les propriétés cognitives sont « fondées sur » et
explicables par les propriétés neuronales ou électroniques. La machine
ou le cerveau « produisent » la cognition qui est la manifestation de
son fonctionnement. C’est le point de vue fonctionnaliste.
Il existe aussi dans le courant cognitiviste une option
non-réductionniste pour laquelle le niveau sémantique/représentationnel
a une existence irréductible et une détermination autonome qui exige
pour son explication une connaissance spéciale. Les propriétés de ce
niveau sont en rapport avec les propriétés neuronales ou électroniques
(mais indépendantes du support en tant que tel, car plusieurs supports
sont possibles).
Selon la combinaison des manières de concevoir la cognition et le degré
de réductionniste, un panel de possibilités se dessine et toutes sont
présentes au sein du cognitivisme.
4/ Le rebondissement
connexionniste
Vers
les années 1980, le cognitivisme a subi un profond remaniement avec une
nouvelle doctrine dite « connexionniste ».
Une autre approche
Le
référent du connexionnisme s’est constitué par inversion du référent du
computationnisme. Au lieu de se demander comment la logique peut être
réalisée par un dispositif, on a eu l’idée d’étudier ce qu’un
dispositif concret peut produire comme interaction cognitive avec
l’environnement. Au lieu de dispositifs séquentiels commandés on a
inventé des dispositifs formés de constituants en très grand nombre,
associés en parallèle et par des connexions récurrentes aléatoires. Le
référent est donc l’inverse de celui du computationnisme. Ce qui est
désigné pour être étudié ce sont les productions cognitives de réseaux
non programmés.
Dans cette perspective référentielle, un objet d’étude a été forgé. En
reprenant la proposition d’Emmanuel Daucé (2000) nous dirons que le
connexionnisme se fixe pour objet d’étudier les réseaux constitués de
composants dont les états évoluent au cours du temps en fonction de
leurs entrées. Le système se définit par les caractéristiques
électriques des composants (leur fonction de transfert), les types de
liaisons entre eux (routes possibles) et les valeurs de ces liaisons
(force et temporalité du signal).
Une nouvelle théorisation a vu le jour.
On peut la définir selon quatre axes.
1/ La
théorie se rattache aux problèmes généraux des ensembles d’éléments en
interaction, déjà traités par la physique contemporaine. Les premiers
modèles mentionnant explicitement la correspondance entre les réseaux
de composants récurrents et les systèmes de particules en interaction
datent des années soixante-dix.
Trois points sont spécifiques de ces nouvelles théorisations
: Elles concernent des ensembles d’éléments en
interaction. Ces ensembles sont dynamiques, c’est-à-dire évolutifs dans
le temps. Les constituants sont en grands nombres, ce
qui engendre des comportements particuliers et complexes.
Du point de vue mathématique les notions nouvelles d’attracteur et le
chaos sont venues modifier profondément la manière de théoriser les
systèmes dynamiques. La dynamique signalétique des réseaux est, à notre
avis, l’une des plus prometteuse.
2/ Le rattachement à la théorie générale des systèmes qui étudie les
rapports des ensembles à leurs parties (sans chercher à les dissocier),
des parties entre elles (de leur influence réciproque, leur hiérarchie)
.
Globalement nous dirons qu’il s’agit d’une approche systémique et
statistique des grands ensembles en interactions dont on peut donner
une modélisation mathématique.
3/ La reprise de l’idée de niveaux d’organisation ou d’intégration. Le
problème (du niveau concerné) apparaît dans les années 1980 et a fait
l'objet de controverses qui ne sont pas terminées (Stefen Stich, 1983,
Jerry Fodor, 1981, 1987). L'idée de concevoir le monde en niveaux
d'organisation/intégration n'est pas récente en philosophie, mais n'est
venue vers la communauté scientifique que dans les années 1980. La
controverse porte sur le nombre de niveaux à considérer. Trois niveaux
sont concernés : un niveau basal qui est neurobiologique ou le hardware
électronique selon le cas, un niveau signalétique/informationnel et un
niveau sémantique/représentationnel. L'irréductibilité du niveau
sémantique est évidemment le point le plus contesté.
4/ C’est une autre vision nouvelle de la cognition. C’est la version
interactive adaptative qui est adoptée. La cognition est détachée de la
pensée logico-symbolique pour être rapportée à la mise en place de
schèmes permettant de résoudre des problèmes. Dans ce cas, le
soubassement supposé n’est pas de type logique.
Une définition
À
partir de là on peut définir plusieurs des approches complémentaires
caractéristiques du connexionnisme :
- La recherche sur la manière selon laquelle les processus locaux
peuvent s’auto-organiser en processus globaux (sans qu’il y ait de
commande centrale). C’est la recherche de régularités au niveau global
à partir du chaos des interactions locales.
- L’étude des systèmes signalétiques dynamiques visant à montrer
comment par les bifurcations successives des routes empruntées par les
signaux, il se produit une complexification croissante de leurs
interactions.
- L’étude des effets de la règle de Hebb (renforcement de la connexion
mise en jeu) et des possibilités d’apprentissage que cela donne
(propriétés nouvelles après mise en jeu successives).
- La recherche de nouveaux critères de définition de la
connaissance comme interaction efficace avec l’environnement se mettant
en place grâce à l’expérience. L’intégration de travaux traditionnels
sur la psychologie de la connaissance comme ceux de l’école piagétienne.
Le moment novateur et le cœur du changement
Dans
les années quatre-vingt, avec le connexionnisme, on a vu apparaître des
dispositifs capables d’entretenir une activité dynamique, c’est-à-dire
de produire un signal de façon autonome. Il y a là un vrai changement
par rapport à ce qui précède. Au lieu d’une commande programmant
intégralement la machine (ce qui ruine l’analogie possible avec le
cerveau) on invente des dispositifs générant de manière autonome des
signaux. Au lieu d’une logique, la cognition est conçue comme un
processus constructif se produisant grâce à l’interaction entre la
dynamique interne et les signaux provenant de l’environnement. Ceci se
faisant de manière sub-symbolique infradoxatique (Smolensky) ou
enactive (Varela). C’est un fonctionnement cognitif qui n’a pas besoin
de symboles, ni de syntaxe.
Le schéma, contrairement au schéma computationniste, marche dans le bon
sens. Le système envisagé est productif/inventif et non
producteur/commandé. Son avenir est, d’après nous, dans la prise en
compte d’un nombre plus important de niveaux.
Notons au passage que c’est une véritable rupture épistémique qui
s’opère, un changement de paradigme. On trouve au cœur du cognitivisme
un changement qui fait passer de la science classique à la science
moderne. Concernant le même référent, qui est le rapport entre
capacités cognitives et les dispositifs organisés, la manière de
concevoir l’objet de recherche est radicalement changée. On passe
d’une conception orientée vers le mécanique, le séquentiel, le
linéaire, la logique, la compréhension sur un mode causal, à une
conception orientée vers le dynamique, l’aléatoire, une détermination
systémique compréhensible selon une pensée complexe.
Toutefois les résultats sont encore limités, car ils ne concernent que
la cognition simple, spécialisée, et se produisant dans des
environnements stables. Il y a encore une distance énorme pour arriver
à l’homme. Les développements les plus prometteurs se font actuellement
en collaboration avec les neurosciences. Ils ont, au vu des avancées
actuelles, un bel avenir devant eux.
Conclusion : Aller
plus loin
Nous
nous inscrivons dans le cognitivisme car nous refusons de considérer un
esprit substance, notion qui est avantageusement remplacée par celle de
processus
cognitifs. Conformément à la thèse cognitiviste, il nous semble que ces
processus dérivent du traitement de l’information. Mais cette thèse
reste à nos yeux insuffisante. Il nous semble que l'on doit faire
l'hypothèse d'un niveau de complexité supérieur à celui
du traitement de l’information, niveau qui est probablement spécifique
à l'homme. C'est l'hypothèse néocognitiviste. Elle a l'avantage de
pouvoir être articulée avec la conception psychodynamique.
Bibliographie
Anonyme,
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