Modèles et mécanismes d'adaptation de l'interaction Homme-Machine aux changements de contexte

Complex systems such as aircraft cockpits, Air Traffic Control consoles or Unmanned Vehicle control stations, operators manage a set of tasks with high temporal dynamics and inducing frequent changes of situation within the same mission. These transitions between contexts (triggered by the addition, removal, interruption or retrieval of a task) may reduce operators' Situation Awareness. In this thesis, we introduce SAMANTA (Situation Awareness Modeling and ANalysis for Transition Amelioration), a model-based and user-centered methodology. Designed for Human Factors experts in charge of future systems' analysis and design, this methodology helps identifying and solving the difficulties caused by such transitions. The transitions analysis process is based on the dual description of operators' activity: the modeling of operators' task is associated with the definition of Situation Awareness requirements for each of their tasks (the tasks' context). The experts base their analysis on the characteristics obtained and provide recommendations for the new interfaces in order to support the foreseen impacts. End-users and Subject Matter Experts are involved at different key stages of the design process supported by this methodology. In order to support the implementation of SAMANTA by the analysts, we developped a specific web-based tool. The methodology has been applied to the design of future Unmanned Aerial Vehicle systems, detailing the analysis of two specific transitions.Les systèmes complexes actuels (cockpits, contrôle de trafic aérien, pilotage de drones,...) amènent les opérateurs à gérer un ensemble de tâches évoluant dynamiquement dans le temps, et imposent des changements fréquents de situation au cours d'une même mission. Ces transitions entre contextes (provoqués par l'ajout, le retrait, l'interruption ou la récupération d'une tâche) peuvent induire une rupture de la conscience de situation (Situation Awareness) de l'opérateur. Dans le cadre de cette thèse, nous introduisons la méthodologie SAMANTA (Situation Awareness Modeling and ANalysis for Transition Amelioration). Celle-ci, mise en oeuvre par les experts en charge de l'analyse et de la conception de futurs systèmes, contribue à l'étude et la résolution des difficultés engendrées par de telles transitions. Le processus d'analyse des transitions proposé s'appuie sur une approche duale de description des transitions à travers la modélisation des tâches, et des éléments de situation associés à chacune d'entre elles (les contextes). Les caractéristiques des transitions ainsi obtenues sont utilisées par l'analyste afin d'émettre des recommandations sur les interfaces du système considéré. Les utilisateurs (opérateurs de systèmes et experts du domaine) sont intégrés aux étapes clés du processus de conception. Un outil dédié a été développé dans le cadre de cette thèse dans le but de faciliter la mise en oeuvre de la méthodologie SAMANTA par les analystes. Une application concrète à la conception de futurs systèmes de drone est présentée, développant l'étude de deux transitions spécifiques

Modeling Task Transitions to Help Designing for Better Situation Awareness

International audienceIn complex systems such as cockpits or unmanned systems, operators manage a set of tasks with high temporal dynamics. Frequent changes of situation within the same mission can sometimes induce a loss of operators’ Situation Awareness. In this paper, we introduce a methodology for design of Human-Computer Interfaces in dynamic systems taking into account the situation elements constituting operators’ activity. We follow a user-centered approach; end-users and domain experts are included along the different steps of this model-based design process. The complete methodology is presented here, from initial task & situation modeling, through transition analysis, to the final recommendations on interface design, applied to an illustrative example

Towards a method for context-dependant allocation of functions

International audienc