Élaboration de méthodes de prise en compte et l'étude des représentations des opérateurs pour la conception et l’amélioration d’Interfaces Homme Système (IHS). - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2021

Development of methods designed to investigate operator representations for the conception and optimization of Human-System Interfaces (HSI)

Élaboration de méthodes de prise en compte et l'étude des représentations des opérateurs pour la conception et l’amélioration d’Interfaces Homme Système (IHS).

Résumé

The objective of this thesis is a study of decision-making processes in complex dynamic and time-constrained environments, applied to aeronautics (civil aviation pilots).We started our approach with a broad analysis of the literature. This work allowed us to: specify the specificities linked to environmental conditions (uncertainty, risk, resilience); study the cognitive capacities brought into play in a dynamic situation (attention, memory, cognitive resources and modelling, planning); define the decision-making processes (situation awareness, mental representation, theory of mind).We have concluded that decision-making is based on an internalized mental representation of the world. This representation is based both on past experiences and their structuring in the memory in an explicit but also unconscious way.On the basis of these results, we therefore sought to implement a method that would allow us to analyse both these conscious elements of the mental representation of the situation for aircraft pilots, but also to explore its tacit aspects.The study of the literature, as well as our experience from previous or related studies, directed us towards methods derived from psychology such as self-confrontation interviews. It is on this basis that we have designed a method of mental representation analysis dedicated to the problems of human-system interaction. This method, called MERIA for Mental Representation Impact Analysis, allows us to create a chronicle of the decision-making activity giving access to the implicit aspects of decision-making.This method has been tested on a panel of 30 airline pilots and 3 types of airliner cockpit interfaces (based on the A320). These experiments were carried out in two experimental series as part of the European Horizon 2020 "Future Sky Safety - Human Performance Envelope" project and are continuing as part of the CO2TEAM (Cleansky2) project. The aim of these projects is to carry out an evaluation and modelling of the various parameters that are considered in measuring the performance of an operator in interaction with a system.Thanks to the MERIA methodology, we were able to validate that certain interfaces or interaction modalities favoured more relevant/performing mental representations with regard to the situations of use.The results presented here are based on the work carried out under the Future Sky Safety program, funded by the Horizon 2020 research and innovation program of the European Union under Grant Agreement No 640597.
L’objectif de cette thèse est une étude des processus de prise de décision en environnement dynamique complexe et temps contraint, appliquée à l’aéronautique (pilotes d’aviation civile).Nous avons débuté notre approche par une analyse élargie de la littérature. Ce travail nous a permis de : préciser les spécificités liées aux conditions environnementales (incertitude, risque, résilience) ; étudier les capacités cognitives mises en jeu dans le cadre d’une situation dynamique (attention, mémoire, ressources cognitives et modélisation, planification) ; définir les processus de prise de décision (conscience de la situation, représentation mentale, théorie de l’esprit).Nous avons abouti à la conclusion que la prise de décision s’appuie sur une représentation mentale intériorisée du monde. Cette représentation repose sur des expériences passées et leur structuration dans la mémoire, de manière explicitée mais aussi inconsciente.À partir de ces résultats, nous avons donc cherché à mettre en œuvre une méthode permettant d’analyser à la fois ces éléments conscients de la représentation mentale de la situation pour les pilotes d’aéronefs, mais également d’en explorer les aspects tacites.L’étude de la littérature, ainsi que notre expérience issue d’études antérieures ou connexes, nous ont dirigés vers les méthodes issues de la psychologie, comme les entretiens d’auto-confrontation. C’est sur cette base que nous avons conçu une méthode d’analyse de la représentation mentale dédiée aux problématiques de l’interaction homme-système. Cette méthode baptisée MERIA, pour Mental Representation Impact Analysis, permet de réaliser une chronique de l’activité décisionnelle donnant notamment accès aux aspects implicites de la prise de décision.Cette méthode a été éprouvée sur un panel de 30 pilotes de ligne et 3 types d’interfaces de cockpit d’avion de ligne (base A320). Ces expérimentations ont été réalisées en deux séries expérimentales dans le cadre du projet européen Horizon 2020 « Future Sky Safety – Human Performance Envelope », et se poursuivent dans le cadre du projet CO2TEAM (Cleansky2). Le but de ces projets est de réaliser une évaluation et une modélisation des différents paramètres qui entrent en compte dans la mesure de la performance d’un opérateur en interaction avec un système.Grâce à la méthodologie MERIA, nous avons pu valider que certaines interfaces ou modalités d’interaction favorisaient des représentations mentales plus pertinentes/performantes au regard des situations d’usage.Le présent travail s'appuie sur les travaux réalisés dans le cadre du programme Future Sky Safety, financé par le programme de recherche et d'innovation Horizon 2020 de l'Union Européenne au titre de l'accord de subvention n° 640597.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03282453 , version 1 (09-07-2021)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03282453 , version 1

Citer

Théodore Letouze. Élaboration de méthodes de prise en compte et l'étude des représentations des opérateurs pour la conception et l’amélioration d’Interfaces Homme Système (IHS).. Psychologie. Université de Bordeaux, 2021. Français. ⟨NNT : 2021BORD0142⟩. ⟨tel-03282453⟩
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