La modélisation enactive

International audienceUn système modélisé en Réalité Virtuelle doit donc tenir compte à la fois des aspects psychologiques, scientifiques et informatiques. Une expertise psychologique de l’inscription de l’individu dans son environnement naturel fournit les ph énomènes qu’il faut modéliser pour un système de réalité virtuelle permettant l’immersion d’un utilisateur. La modélisation des phénomènes demande de respecter les lois des domaines étudiant ces phénomènes, par exemple pour les phénomènes naturels, il s’agit notamment des principes physiques d’interaction entre ces phénomènes. L’instrumentation informatique du système multi-modèles en interaction multi-échelles permet d’expérimenter les modèles en les faisant vivre ensemble et avec des opérateurs humains, c’est à dire de réaliser des expériences de réalité virtuelle. Cette expérimentation in virtuo peut alors être à l’origine d’une modification du système selon les trois axes : psychologique, scientifique et informatique. L’Homme est alors en énaction à travers le système de réalité virtuelle, qui est créé et façonné par son activité modélisatrice.La modélisation énactive est alors un exemple pragmatique d'une telle méthode pour l'expérimentation in virtuo

L'enaction pour explorer des problèmes subtils en laboratoire virtuel ?

International audienceContexte. L'étude et la compréhension du couplage entre l'humain et son environnement est un des défis pour les sciences du XXI-ième siècle. Certains problèmes dits subtils ne peuvent pas être résolus par une seule discipline et demandent une approche interdisciplinaire. Problème. Comment faire pour étudier scientifiquement un problème dans un contexte interdisciplinaire pour lequel il n'existe pas de formalisme partagé, voire des idées d'apparence contradictoire ? Méthode. Susciter une posture enactive sur la connaissance à expliciter ou à imaginer. Modéliser chaque phénomène etudié comme une entité autonome définie par ses interactions avec les autres phénomènes. Proposer un formalisme minimaliste pour l'informatisation de ces modèles. Explorer ces modèles par la méthode expérimentale, en les animant au sein d'un système informatique incluant l'humain dans la boucle.Résultats. Appliquée a l'étude de divers problèmes plutôt biophysiques et/ou géophysiques pendant plus d'une dizaine d'années, cette méthode a toujours généré des objets à fort potentiel pédagogique. Dans certains cas, elle a permis de lever des verrous scientifiques disciplinaires, dans d'autres situations elle a révélé des lacunes dans le champ des connaissances des parties prenantes.Conséquences. En s'appuyant sur le paradigme de l'enaction pour la construction de connaissances interdisciplinaires, cette méthode semble suffisamment mûre pour aborder des problèmes plus subtils comme, par exemple, la compréhension de la ressource durable en eau potable en fonction de l'activité anthropique.Lien avec l'enaction. Quelques principes de l'enaction sont respectés par les modèles qui sont vus comme des entités autonomes co-construisant le milieu supportant leurs interactions. Aussi, la construction des connaissances explicitées dans les modèles provient d'un couplage entre les parties prenantes et les modèles expérimentés

The sea is your mirror

International audienceThe Sea Is Your Mirror is an artistic interactive experience where surface cerebral electromagnetic waves from a participant wearing an EEG sensor headset are depicted in real-time as ocean waves in an animated 3D environment. The aim of this article is to describe the sea wave model used for the sea state animation and how it is connected to the brain computer interface (BCI). The sea state is animated by the groupy choppy wave model that provides nonlinear sea states with wave groups and asymmetric wave shapes. The BCI maps the temporal spectrum of the electroencephalogram onto the elevation spectrum of the sea surface. The resulting setup enables the participant to fly over a dynamic sea state: a metaphor for conscious and unconscious neurofeedback

Solving Partial Differential Equations with Chaotic Asynchronous Schemes in Multi- Interaction Systems

International audienceWithin the framework of multi-interaction systems (MIS), we aim at proposing algorithms for solving some partial differential equations (PDE), that are commonly used for modeling phenomena like transport or diffusion, as they often occur in a complex system involving natural phenomena. Unlike classical synchronous ones, schemes for MIS have to be compatible with chaotic asynchronous iterations, which enable multi-model/scale, interactive and real-time simulations. In our context, the notion of asynchronous iteration expresses the fact that activities, each modeling a phenomenon, have their own lifetime and are processed one after the other. These activations are processed by cycles, in a random order -to avoid computation bias-, what we name chaotic iterations. We provide MIS-compatible schemes to simulate transport phenomena, thermal diffusion phenomena and the spreading phenomenon of a wave packet. Our schemes are based on interactions that represent sorts of Maxwell daemons: transfers of flows between several separate environments given by a spatial resolution grid. We establish formal proofs of convergence for our transport methods. We experiment an efficient asynchronous diffusion scheme, and couple both schemes for solving the advection-diffusion problem. We finally illustrate a multi-interaction method for the spreading of a wave packet described by the Schrödinger equation. Results are compared to classical numerical methods and they show that our methods are as accurate as classical ones, whilst respecting MIS constraints

RéSISTeCC : Résilience par Simulation Immersive Stratégique et Technique de Crise Cyber

International audienceLe projet de Résilience par la Simulation Immersive Stratégique et Technique de Crises Cyber (RéSISTeCC) adresse la formation continue de tous les métiers aux bons réflexes dans la gestion des crises d'origine cyber par une immersion des apprenants dans un environnement reproduisant par simulation le système d'information qui supporte habituellement leurs différents métiers, qu'ils soient non-informaticiens ou informaticiens. Les principaux verrous sont la complexité des interactions au sein d'une cellule de crise tout comme entre plusieurs cellules de crise, et l'automatisation de la spécification des exercices de formation aux bons réflexes pour différents métiers afin de proposer des exercices stimulant la motivation des équipes et améliorant le transfert d'apprentissage du monde virtuel au monde réel. Cet article se contente d'exposer l'intention de ce projet interdisciplinaire qui démarre à peine

La mer est ton miroir

This video is attached to the MIG'2015 article : the sea is your mirror.The Sea Is Your Mirror is an artistic interactive experience where surface cerebral electromagnetic waves from a participant wearing an EEG sensor headset are depicted in real-time as ocean waves in an animated 3D environment. The aim of this article is to describe the sea wave model used for the sea state animation and how it is connected to the brain computer interface (BCI). The sea state is animated by the groupy choppy wave model that provides nonlinear sea states with wave groups and asymmetric wave shapes. The BCI maps the temporal spectrum of the electroencephalogram onto the elevation spectrum of the sea surface. The resulting setup enables the participant to fly over a dynamic sea state: a metaphor for conscious and unconscious neurofeedback

Modèle multi-agents pour le pilotage temps réel d'un voilier

National audienceWe propose to implement a real time sailboat autopilot system with the help of a three asynchronous agents architecture, respectively in charge of the short-term reactive control, the mid-term predictive simulation and the long-term incremental learning. Fuzzy Cognitive Maps are used here to specify a behavior defined by a marine expertise.Nous proposons d'implémenter un système temps réel de pilotage de voilier à l'aide d'une architecture composée de trois agents asynchrones, chargés respectivement du contrôle réactif à court terme, de la simulation prédictive à moyen terme et de l'apprentissage à plus long terme. Les graphes cognitifs flous sont utilisés dans cette architecture pour spécifier un comportement respectant une expertise maritime

Formation immersive dans la gestion des crises d'origine cyber : Le cas du projet RESISTECC

International audienceThe “Resilience through Immersive Strategic and Technical Simulation of Cyber Crises” project aims to train staff from small communities and small socio-economic entities in the proper management of cyber crises. To carry this out, a Cyber-Range will be used as an experiential learning setting, which will simulate the learners' working environment as well as their databases and digital work tools. The main objective of this work is to position cognitive ergonomics within the RESISTECC project. This positioning will be based on the evaluation of three variables: immersion, situation awareness and cognitive load. The evaluation of these three variables will be a lever to achieve the instructional objectives of the project, both in the creation of simulation scenarios and in understanding how learners make decisions during stressful situations.Le projet « Résilience par la Simulation Immersive Stratégique et Technique de Crises Cyber » vise à former le personnel des petites collectivités et des petites entités socio-économiques à la bonne gestion des crises d'origine cyber. Pour ce faire, un Cyber-Range sera utilisé comme dispositif d'apprentissage expérientiel. Il simulera l'environnement de travail des apprenants ainsi que leurs bases de données et outils numériques de travail. L'objectif principal de ce travail est de positionner l'ergonomie cognitive au sein du projet RESISTECC. Ce positionnement se fera sur la base de l'évaluation de trois variables : l'immersion, la conscience de la situation et la charge cognitive. L'évaluation de ces trois variables constituera un levier pour atteindre les objectifs pédagogiques du projet, tant dans la création de scénarios de simulation que dans la compréhension de la façon dont les apprenants prennent des décisions lors de situations stressantes