Sami Lini

Dans le cadre du pilotage d’ aéronefs et de la conception d’ interfaces « écologiques » dans le sens Gibsonnien du terme, Thales DAé et l’ ENSC proposent un travail de thèse en Sciences Cognitives.

La maîtrise de l’ anticipation dans la gestion des tâches est une des différences majeures entre experts et novices. Identifier les tenants et les aboutissants des tâches à venir ainsi que les contraintes sur leur exécution et leur contrôle, les risques qui y sont associés et leurs conséquences potentielles restent l’ apanage de l’ expertise. La répétition des situations problématiques et de leur résolution permet à l’ expert une automatisation des liens entre indices pertinents de la situation et ressources nécessaires pour la traiter.

Au-delà de la simple projection des tâches les unes par rapport aux autres, leur caractérisation (pré-requis, coût, durée, contraintes, variabilité, sorties, …) doit permettre des choix d’ordonnancement dans le temps et d’ attribution par anticipation de ressources permettant ainsi de les rendre moins coûteuses à terme échu.

La pertinence d’ un système de présentation graphique de la chronologie des tâches (avec leurs attributs et leurs liens) serait un exemple de démonstrateur pour analyser l’ apport d’un tel système en aéronautique.

Cet approche de l’ outil cognitif « anticipation » s’ intègrerait dans une vision plus large de la gestion des ressources cognitives des opérateurs de systèmes dynamiques complexes.

L'objectif de la thèse serait :
• de réaliser un état de l’ art sur la gestion des ressources cognitives, en précisant le rôle de l’ anticipation comme outil d’ économie cognitive pour la prise de décision dans le contrôle des systèmes dynamiques complexes,
• d’ analyser les limites de l’ anticipation comme outil expert pour la prise de décision,
• de formaliser une tâche aéronautique (phase d’ atterrissage d’ un liner) pouvant servir de base à un démonstrateur,
• d’ identifier les enseignements possibles pour la conception d’ IHS facilitant la projection de l’ anticipation et la gestion des tâches.

Ce stage de fin d'études de 6 mois a pris place au Commissariat à l'Energie Atomique, au sein du Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces, et plus spécifiquement dans le Laboratoire Interfaces Sensorielles. Le thème du stage était "Intégration en réalité virtuelle d'une plateforme pédagogique pour la chirurgie maxillo-faciale". Il avait été convenu que l'emploi de mes compétences se déroulerait en deux temps distincts : celui de l'intégration logicielle, destiné à la création de la simulation de réalité virtuelle, et celui de l'ergonomie au sens large du terme, où seraient abordées des questions de pédagogie ainsi que des problématiques d'ergonomie des interfaces.

Durant le temps de l'intégration, il fut donc question d'appréhender des techniques de modélisation d'objets physiques en trois dimensions, de gérer et de manipuler un périphérique haptique à retour d'effort, et de régler la rencontre de ces deux environnements, par un travail sur la stabilité du bras et la précision du rendu physique. Pour la seconde partie du projet, il a été question de mener une réflexion sur les exercices à développer sur la plateforme, puis de spécifier et développer un prototype de l'interface en amont de la simulation : définition et gestion de profils utilisateurs, accès conditionné à des exercices issus d'un programme établi, et création ou modification dudit programme pédagogique.

Après six mois de présence, une simulation stable a été mise en place et est aujourd'hui disponible à la présentation pour des salons ou conférences, un programme d'exercices a été développé et les exercices implémentés, les spécifications de l'interface ont été établies et plusieurs prototypes partiels ont été réalisés, dont le dernier dynamique et fonctionnel réalisé en Flash/AIR à partir d'un design Illustrator.

Mon stage de fin de seconde année à l'ENSC s'est déroulé au sein du Digital Enterprise Research Institute (DERI) de Galway en Irlande, dans le département Web Sémantique. Le défi majeur du Web Sémantique, appelé parfois Web 3.0, et de parvenir à mettre du sens sur les données, afin de transformer l'internet actuel en une immense base de données d'informations interliées. Beaucoup est dit sur le potentiel d'une telle évolution, mais très peu sur les problématiques d'Interface Homme-Machines que cela induit.

SWSE (Semantic Web Search Engine) est un projet de recherche visant à créer un moteur de recherche sémantique tirant parti de la structuration des données. Parmis les problématiques traitées, on peut citer la collecte automatique, l'indexation, ou encore l'interrogation de données. Dans ce cadre, la présentation pertinente des données, qui est un problème bien connu dans le domaine des systêmes d'informations, est plus que jamais un défi à relever.

Mon intervention au sein du projet consistait à évaluer l'interface existante. Pour ce faire, il s'est agi de créer un corpus de données interliées, à indexer sur l'interface à évaluer et sur une interface choisie selon des critères d'évaluation comparative précis, puis de préparer et mener l'évaluation centrée utilisateur. Ceci consista donc en la création de scenarii utilisateurs, de questionnaires, en la définition de métriques. Cette phase fut réalisée en autonomie, en s'appuyant sur la littérature existant sur le sujet (le corpus de données indexé et l'interface de comparaison sont issue du domaine des librairies virtuelles, la littérature est abondante sur le sujet), qu'il a cependant fallu adapter pour le milieu du Web Sémantique.

Le stage ne durant que trois mois, un test d'évaluation fut effectué durant mon temps de présence.

Mon stage de fin de première année s'est déroulé au CNRS au sein du laboratoire Mouvement Adaptation Cognition.

Ce stage courte durée (2 mois) avait pour thématique "Technique d'imagerie fonctionnelle chez l'Homme (IRMf et EEG). Application à l'étude de pathologies neuropsychiatriques". Le premier temps de mon stage a donc été l'implémentation de paradigmes expérimentaux pour des applications en IRMf et en EEG en utilisant le langage Python. Il s'est agi d'affiner les protocoles existants, de prendre en compte les contraintes matérielles (fréquence de balayage de l'IRMf, ...) puis d'en réaliser l'algorithmique avant de les implémenter.

Dans le second temps de mon travail, j'ai été affecté à un projet d'analyse automatisée de tracé EEG : afin d'en faciliter et d'en accélérer le traitement, la demande était d'écrire et d'implémenter un algorithme de détection de point de changement sur les courbes obtenues expérimentalement. Des méthodes dont les résultats n'étaient pas totalement satisfaisants avaient été développées précédemment, le code avait été réalisé en Visual Basic, il s'est donc agi de se greffer sur l'existant.

A l'issue des deux mois, les paradigmes expérimentaux ont été implémentés et sont fonctionnels, le projet de détection de point de changement avait des perspectives encourageantes : les premiers résultats étaient prometteurs et le projet a pu être poursuivi sur la base du code commenté.