Soutenance mémoire
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Construction de l’image opérative
L’image opérative est construite au cours de l’action sur l’objet, pour l’action et par l’action. Nous avons vu précédemment qu’elle est le reflet de la structure opérative de l’objet dans la conscience de l’opérateur. Par ailleurs, la structure opérative correspond à l’ensemble des éléments de l’objet les plus pertinents pour la tâche. Nous avons vu qu’Ochanine spécifie que cette structure opérative n’est pas immédiatement perceptible puisqu’il la distingue de la structure manifeste de l’objet. A ce sujet, l’auteur précise qu’il est parfois laborieux de dégager la structure opérative d’un objet car il est difficile de faire abstraction de sa structure manifeste (Ochanine & Morossanova, 1973). Cependant il n’est pas explicitement dit comment l’opérateur dégage cette structure opérative si ce n’est par l’action sur l’objet.
Néanmoins, Ochanine (1969) distingue un moyen de structuration de l’information-signal lors de la formation de l’image opérative : dégager les structures sémantiques partielles ou blocs informationnels. Il s’agit du procédé d’information chunking (Miller, 1956). En effet, Ochanine souligne que l’information contenue dans l’image opérative est structurée en un tout cohérent dont les constituants s’inscrivent dans un ensemble de relations déterminées (Ochanine, 1969, p1). Aussi, il est important de préciser que le contenu de l’image opérative est fortement influencé par la finalité de l’activité en cours. Par conséquent, dès lors que le but poursuivi par l’opérateur est modifié, l’image opérative peut s’avérer inopérative. Dans ce cas, la recherche de moyen à employer pour atteindre ce but modifié conditionne la formation d’une nouvelle image opérative qui lui soit adéquate (Ochanine & Zaltzman, 1971, p1)
De plus, Ochanine appelle l’information qui vient au sujet au cours de l’action l’information-signal. Pour l’auteur cette information-signal interagit activement avec l’image opérative (Ochanine, 1969). En outre, il définit également un autre type d’image opérative : les images opératives de référence ou images opératives étalons. Ces images étalons seraient des structures opératives d’objets, stockées en mémoire au cours de la pratique (Ochanine & Koslov, 1971). Chaque fois que le sujet agit sur un objet, il en dégage une structure opérative spécifique à cette tâche. Ainsi, pour un même objet, différentes structures opératives seraient accumulées et compilées en une seule image étalon généralisée. Ces images étalons constitueraient des classes. Pour Cazamian (1981, p 13), l’image-étalon vise une expérience passée ; l’image-signal une perception présente ; l’image-structure opérative vise plutôt une action à venir. Pour Ochanine, la formation de l’image étalon (ou de référence) et la perception (ou information-signal) ont des effets réciproques. L’image référence en formation, « filtrant » en quelques sortes l’information extéroceptive redondante, participe à la formation progressive de l’image opérative perceptive qui, à son tour, constitue une base de correction sensorielle pour l’image-référence, en la maintenant au niveau requis (opératif) d’actualisation (Ochanine & Koslov, 1971, p13). Ainsi, l’image opérative résulte de la confrontation de l’information dont le sujet dispose déjà, (ie : image étalon) et de l’information qu’il recueille dans l’environnement (ie : information-signal). Cette information préexistante, à laquelle est confrontée l’information extéroceptive, apparaît très souvent organisée en une image opérative (Ochanine, 1969, p1). Par ailleurs, Cazamian (1981, p14) rapporte les propos d’Ochanine (conférence à Bruxelles, 1967) pour rendre compte de l’interaction des trois formes images (signal, étalon, oprétaive) lors d’une tâche de contrôle d’un processus automatisé. Au départ l’opérateur perçoit une image-signal du processus ; il la compare avec l’image-étalon qu’il possède en mémoire ; s’il y a conformité entre les deux images, il n’intervient pas ; s’il y a désaccord, il recourt à l’image-structure opérative du processus pour découvrir une stratégie opératoire qui remédiera à l’incident.
Caractéristiques de l’image opérative
Ochanine définit trois caractéristiques de l’image opérative : (1) la finalisation, (2) le laconisme, (3) les déformations fonctionnelles (Ochanine et al., 1972).
La finalisation est la propriété principale de l’image opérative. En effet, Ochanine distingue l’image opérative de l’image cognitive du fait que la première se forme au cours d’une action donnée sur un objet, alors que la seconde est le reflet intégral de l’objet. Par ailleurs, nous avons vu qu’une image opérative peut ne plus être adéquate pour la tâche si au cours de l’activité le but est modifié. Le fait que l’opérateur doit continuellement ajuster son image opérative aux objectifs poursuivis est une preuve de la finalité de cette construction mentale. De plus, Ochanine souligne que la structure opérative de l’objet sera celle qui contiendra le plus petit nombre possible de relations, suffisant pour la réalisation de la tâche ou, en d’autres termes, celle qui, par le plus petit nombre possible de relations, fournira au sujet de l’action le maximum d’informations pertinentes sur l’objet (Ochanine & Chebek, 1968, p2).
Ainsi, la finalisation de l’image opérative a pour conséquence directe la sélection de l’information pertinente. En Effet, pour Ochanine l’image opérative ne retient que ce qui est directement utile à l’action, en ce sens elle est sélective. Tout doit être économique : par rapport à l’image cognitive, elle est laconique (Weill-Fassina, 1981, p65). Nous retrouvons ici l’idée que le reflet subjectif de l’objet construit dans la conscience du sujet n’est pas le reflet d’un miroir. Ochanine va plus loin dans cette idée de sélection des informations pertinentes, pour lui l’image opérative est une déformation fonctionnelle de la réalité.
La déformation fonctionnelle est l’accentuation des « points » informatifs les plus importants en fonction de la tâche visée : propriétés de l’objet, ses divers aspects, ses structures partielles (Ochanine et al., 1972, p1). Cette déformation est dite fonctionnelle tout d’abord parce qu’elle implique que le reflet soit toujours adéquat à la réalité. En outre, bien que cette déformation puisse masquer certains aspects de la réalité, elle n’est que temporaire.
Elle n’apparaît qu’au moment de l’exécution des tâches intermédiaires dont se compose l’action envisagée (Ochanine et al., 1972, p2). Ensuite, cette déformation est fonctionnelle parce qu’elle vise à minimiser les possibilités d’erreurs. Pour Ochanine, la déformation fonctionnelle des images opératives vise toujours à supprimer ou à ramener au minimum l’incertitude de la situation d’action (p16). Par exemple, au moment de la confrontation de l’information-signal avec les images-étalons, la déformation fonctionnelle permet de réduire les risques d’erreur au moment de la détermination des classes de situations. Elle augmente les différences et minimise les ressemblances. Enfin, la déformation est fonctionnelle car elle manifeste la souplesse et la plasticité de l’image opérative. Il suffit que la tâche à effectuer ou les conditions concrètes de son accomplissement changent pour que la déformation fonctionnelle disparaisse complètement ou change de caractère, d’importance ou de polarité (p2).
Evolution de l’image opérative au cours de l’expérience
Une expérience très connue d’Ochanine a permis de montrer comment l’image opérative évolue au cours de l’apprentissage d’une activité, il s’agit de l’expérience de la thyroïde (Spérandio, 1984). Trois groupes de sujets ont examinés des personnes atteintes de pathologies de la thyroïde. Les sujets étaient répartis en fonction de leur niveaux de connaissances et de pratiques : des spécialistes confirmés, des médecins débutants et des infirmières. Dans un premier temps, les sujets devaient palper la glande malade, puis réaliser un moulage en glaise de celle-ci telle qu’ils l’avaient perçue par la palpation. Dans un second temps, ils examinaient le scintillogramme (ie : scintigramme : image graphique de la glande réalisée par la fixation d’iode radioactif dans les tissus thyroïdiens). A la suite de quoi, sans recourir à une nouvelle palpation, ils devaient réaliser un nouveau moulage. Enfin, dans un troisième temps, les sujets effectuaient un troisième moulage à partir d’un nouvel examen du scintillogramme et d’une nouvelle palpation. En dernier lieu, les sujets donnaient leur diagnostic. Les résultats ont mis en évidence qu’en général les moulages des médecins les plus qualifiés présentent des écarts importants par rapport à la réalité. Les détails non significatifs sont négligés alors que les symptômes significatifs sont exagérés. En d’autres termes, les écarts observés par rapport à la réalité sont des déformations fonctionnelles. Par contre, les sujets les moins qualifiés ont réalisés des moulages très justes anatomiquement, mais cependant plus pauvres en ce qui concernent les informations pertinentes : les symptômes. Cette expérience permet de mettre en évidence que les déformations fonctionnelles, caractéristiques de l’image opérative, n’apparaissent qu’avec l’expérience. Aussi, Ochanine (1971, p11), décrit le processus de mise en évidence et de fixation de la structure opérative, au cours de l’expérience, en trois phases présentées par Spérandio (1984 p83). (1) phase de réactions chaotiques qui témoignent des prises d’informations non structurées qu’effectue le sujet face à une situation nouvelle ;(2) phase de recherche et de mise en évidence de la structure opérative qui témoigne des essais « d’accrochage opératoire » du sujet ; (3) phase de fixation définitive de la structure opérative au terme de laquelle la performance est maximale.
Qu’est-ce que l’image opérative ?
L’image opérative est donc une construction mentale de l’objet (ie : reflet dans la conscience de l’opérateur), ou du système sur lequel l’opérateur agit. En outre, elle ne représente que les éléments qui sont pertinents pour l’opérateur en fonction de sa tâche en cours. C’est pourquoi, Ochanine la décrit comme laconique et lui attribue la caractéristique de présenter des déformations fonctionnelles.
De plus, l’image opérative est également liée aux connaissances du sujet (ie : image cognitive, image étalon). De ce fait, en suivant Cazamian (1981, p12) nous pouvons dire que pour agir sur un objet l’opérateur doit donc posséder une image mentale opérative reflétant la structure opérative de l’objet. Cette image permet à l’opérateur d’agir sur l’objet qu’elle représente, mais aussi de le contrôler s’il s’agit d’un processus. Dans ce dernier cas, nous avons également vu qu’Ochanine attribue une capacité anticipatrice à l’image dynamique opérative. Enfin, d’après les textes d’Ochanine l’image opérative revêt un caractère transitoire : elle est étroitement liée à l’action en cours. De ce fait, elle doit être modifiée dès que les objectifs de l’activité, ou les conditions de l’activité évoluent. Ce caractère transitoire suggère que cette image élaborée d’une part à partir des informations perçues dans l’environnement (information-signal) et d’autre part à partir des connaissances en mémoire (image étalon, ou image de référence) soit élaborée dans une structure psychique différente de la mémoire permanente. Pour Ochanine, l’image opérative est élaborée dans la conscience de l’opérateur.
Par ailleurs, pour Vermersch (1981) le terme d’image opérative initié par Ochanine peut poser des problèmes sémantiques. En effet pour cet auteur, dans les travaux d’Ochanine le terme image est employé pour décrire un modèle intériorisé de la réalité (ie : reflet subjectif de la structure opérative de l’objet dans la conscience de l’opérateur). Mais, le caractère strictement imagé de ce reflet n’est pas défendu par Ochanine, Vermersch propose donc de le remplacer par représentation. En outre, le terme opérative décrit le caractère adapté, ou non, à l’activité, il renvoie donc à l’idée d’opérationnalité. Mais, il ne fait pas référence à l’acception de la théorie opératoire de l’intelligence de Jean Piaget. C’est pourquoi Vermersch propose de substituer le terme de représentation opérationnelle à celui d’image opérative. Dans la même idée, Vergnaud (1985) qualifie les représentations de fonctionnelles. Pour lui, le rôle de la représentation est de conceptualiser le réel pour agir efficacement dans le cadre des attentes du sujet et des effets produits à partir des signifiants utilisés par le sujet, des signifiés qu’il élabore et des schèmes qu’il utilise où construit. L’aspect fonctionnel de la représentation est lié au rôle qu’elle joue dans le réglage de l’action et des attentes du sujet. Par celles-ci le sujet élabore et corrige ses représentations.
La révision sémantique proposé par Vermersch, apportée dans les années 1980, nous amène d’autant plus à nous pencher sur les textes orignaux de Zintchenko (1966) qui présentent le concept de mémoire opérationnelle. Ce concept ayant été repris par Bisseret dans les années 1970 comme synonyme de représentation opérationnelle : Représentation est synonyme de : « représentation mentale circonstancielle », « représentation de la situation », « modèle mental », « représentation fonctionnelle », « représentation opérationnelle », « mémoire opérationnelle » etc (Bisseret, 1995, p5).
LA MEMOIRE OPERATIONNELLE
Après une présentation de la mémoire opérationnelle définie telle que Zintchenko (1966) l’introduit, nous reviendrons sur les travaux de Bisseret afin de comprendre son point de vue.
Les travaux de Zintchenko et de Smirnov, la mémoire et l’activité
Le titre de l’article de Smirnov (1966) la mémoire et l’activité reflète très bien l’une des préoccupations des recherches soviétiques en psychologie, des années 1940-70, orientées vers l’analyse du travail des opérateurs dans l’industrie. Dans cet article, comme le rappelle Zintchenko (1966, p7), Smirnov expose ses expérimentations et ses conclusions sur la dépendance de la mémoire à l’égard de l’activité de l’homme. Ces études partent du postulat de base de cette branche de la psychologie soviétique pour laquelle l’action et la connaissance sont étroitement liées. L’homme prend connaissance du monde qui l’entoure en agissant sur lui, en le transformant (Smirnov, 1966, p47). Par ailleurs, d’après des expérimentations menées par Zintchenko (1939; 1945), Smirnov insiste sur la subordination de la mémorisation spontanée à l’objectif et au caractère de l’activité pendant laquelle elle se réalise, à la place qu’elle occupe dans la structure de cette activité et à la fonction qu’elle remplit, en particulier selon qu’elle est le but de l’action ou seulement un moyen de la réaliser (p52). Petit à petit les questions de ces chercheurs ont glissé de l’acquisition des connaissances au cours de l’activité à la dépendance de la mémoire et de l’activité. C’est alors que Zintchenko (1966, p7) pose clairement le concept de mémoire opérationnelle dont la fonction consiste justement à servir les besoins concrets de l’activité. Auparavant, le terme de mémoire opérationnelle était utilisé en cybernétique afin de le distinguer de la mémoire permanente. Par la suite, Zintchenko a estimé que ces deux termes, mémoire permanente et mémoire opérationnelle, étaient valables dans le domaine de la psychologie humaine. Par conséquent, Zintchenko (1966) les distingue très clairement. Tout d’abord, il conçoit la mémoire permanente en tant que l’accumulation de l’expérience, la conservation de celle-ci et son emploi dans des activités ultérieures. Mais, il souligne que lors de n’importe quelle activité on éprouve le besoin, non seulement de mettre à profit l’expérience acquise, mais de garder le souvenir de telles ou telles données de départ, de telles ou telles conditions de la tâche (dans le sens large du terme), à réaliser, de tels ou tels résultats intermédiaires ainsi que de l’ordre de succession des opérations à effectuer, etc… (1966 p9). Ainsi, il souligne la nécessité de mémoriser temporairement un certain nombre d’informations utiles uniquement durant l’accomplissement de l’activité en cours. De plus, Zintchenko insiste également sur la nécessité pour l’opérateur d’oublier en temps voulu les renseignements dont il n’a plus besoin pour son activité. C’est pourquoi, cette mémoire ne peut selon lui se limiter à l’accumulation et à l’utilisation de l’expérience. Zintchenko cite comme exemple la recopie d’un texte. Recopier un texte en se rappelant du « passage » que l’on lit tandis qu’on le couche sur le papier tout en fixant dans la mémoire le groupe de mots suivants, alors que le souvenir de ce qu’on a écrit reste encore indispensable un certain temps à la compréhension du sens (1966 p10).
En outre, Zintchenko distingue également la mémoire opérationnelle de la mémoire immédiate. Il définit la mémoire immédiate comme l’aptitude psycho-physiologique de l’homme à garder le souvenir, à retenir sur le coup un matériel à peine assimilé (1966 p10). En revanche la mémoire opérationnelle n’est concevable que strictement subordonnée aux buts d’une activité donnée, que liée au contenu même de cette activité (1966 p10). De ce fait, l’auteur précise que si ces deux mémoires sont transitoires, la brièveté de la mémoire opérationnelle est relative à l’activité qu’elle sert. Certes, la mémoire opérationnelle est brève par rapport à la mémoire permanente mais elle peut donc être longue par rapport à la mémoire immédiate. De ce fait, pour Zintchenko la mémoire opérationnelle accomplit une fonction spécifique, et possède un contenu particulier.
Au cours d’expérimentations Zintchenko chercha à élucider les particularités de la mémoire opérationnelle. Il a ainsi mis en évidence que la diminution des capacités de la mémoire opérationnelle lorsque la complexité de la tâche augmente. De plus, ses résultats ont également permis de constater des différences individuelles dans l’exécution de tâches mettant en œuvre la mémoire opérationnelle. Par exemple, il met en évidence que les procédés d’intégration des informations en mémoire opérationnelle sont très variables d’un sujet à l’autre. En effet, les sujets qui assemblent les informations en unités de mémoire ou unités opérationnelles (ie : chunking) sont plus performants que ceux qui n’y parviennent pas. Lors d’une expérimentation auprès d’écoliers, en situation de recopie de texte, Zintchenko met en évidence que les unités de la mémoire opérationnelle des élèves peuvent appartenir à trois niveaux différents. Les unités du niveau inférieur se limitent aux lettres et aux syllabes, celles du niveau intermédiaire comprennent des mots, et enfin les unités opérationnelles du niveau supérieur absorbent des groupes de mots et des propositions. Par ailleurs, il analyse que les niveaux inférieurs et moyens n’assurent que très faiblement la justesse orthographique et sémantique du texte retranscrit. En mettant en place des séances d’entraînement pour les écoliers les plus en difficulté, Zintchenko mit en évidence que le passage à des unités opérationnelles du stage supérieur permettait de diminuer le nombre d’erreurs et d’augmenter la vitesse de copie. Graduellement, l’automatisation des opérations suscitait ainsi la modification des procédés de la mémorisation opérationnelle, la formation d’unités de la mémoire d’un niveau plus élevé (p17). De ce fait, pour Zintchenko, la formation de ces unités opérationnelles de niveau supérieur, d’une part, assure de meilleurs résultats et, d’autre part, est étroitement liée à l’expérience des sujets.
Reprises du concept de mémoire opérationnelle
Les méthodologies employées par Zintchenko mettent en jeu des tâches assez simples (recopie, ou rappel de chiffres inscrits sur des tableaux). Cependant le concept de mémoire opérationnelle a été repris par Bisseret (1970) alors qu’il étudiait la tâche centrale des contrôleurs aériens (ie : prise en charge des avions après le décollage pour assurer l’anticollision pendant tout leur trajet).
La mémoire opérationnelle avant que n’existe le concept de mémoire de travail
Lorsque Bisseret (1970) utilise le terme de mémoire opérationnelle les travaux de Zintchenko lui sont contemporains et le concept de mémoire de travail n’existe pas encore. De ce fait, pour Bisseret il semble évident que la mémoire immédiate (mémoire à court terme) ne peut correspondre qu’à des activités de stockage temporaire d’informations. C’est pourquoi, en suivant Zintchenko il distingue la mémoire opérationnelle de la mémoire immédiate et de la mémoire permanente. C’est en réaction à des travaux américains sur la mémoire à court terme (running memory en particulier) que j’ai proposé « mémoire opérationnelle » pour le phénomène constaté d’une mémorisation sans commune mesure avec ce qui était admis pour la mémoire à court terme ; tout en le distinguant de la mémoire à long terme, parce que transitoire (Bisseret, 2004). A cette époque, Bisseret (1970) envisage que la mémoire opérationnelle est constituée non pas d’une copie du réel, mais d’un ensemble d’informations pré-traitées, ou enregistrées sous une forme qui prépare et facilite le traitement de l’information.
La mémoire opérationnelle et la mémoire de travail
Au cours des années 1970, la notion de mémoire à court terme a été petit à petit abandonnée au profit de la mémoire de travail. La mémoire à court terme était considérée comme un système de stockage transitoire. En revanche, la mémoire de travail est pensée comme un système de stockage transitoire et de traitement de l’information. Richard (1990) discute le lien entre mémoire de travail (A. D. Baddeley & Hitch, 1974) et la mémoire opérationnelle (Bisseret, 1970). Pour Richard ces deux notions sont voisines. Il considère que la notion de mémoire opérationnelle vise à rendre compte du fait que dans la réalisation d’une tâche significative la mémorisation est extrêmement dépendante des objectifs de la tâche et traduit l’idée que la mémoire est structurée par les exigences de la tâche à accomplir (Richard, 1990, p35). Cependant, pour Richard, ces trois concepts (mémoire permanente, mémoire de travail et mémoire opérationnelle) ne se situent pas au même niveau. Il distingue d’une part un niveau structural de la mémoire humaine et un niveau fonctionnel. La mémoire permanente et la mémoire de travail permettraient de décrire les structures de la mémoire humaine, alors que la mémoire opérationnelle serait une notion purement fonctionnelle. Pour Richard (1990, p36) elle décrit des états de l’information mémorisée, ce n’est pas une nouvelle structure de mémorisation avec ses mécanismes propres. Par ailleurs, pour Richard, le contenu de la mémoire opérationnelle peut être considéré comme constitué de l’information contenue en mémoire de travail et la partie active de la mémoire à long terme. Le contenu de la mémoire opérationnelle serait la représentation mentale.
En 1995, lorsque Bisseret revient sur la notion de mémoire opérationnelle, il fait toujours référence au concept de Zintchenko, mais, également à Richard (1990). De ce fait, selon Bisseret (1995) il est vrai que ce que nous avions appelé mémoire opérationnelle à la suite des auteurs soviétiques, est plutôt un concept fonctionnel et correspond en fait à la représentation (p124). Cependant Bisseret note une réserve à cette fusion sémantique. En effet, pour l’auteur, la brièveté de la mémoire opérationnelle n’est pas de même nature que celle de la mémoire à court terme, elle est déterminée par le contenu, le degré de complexité de l’activité qu’elle sert (1995 p75). C’est pourquoi Bisseret pense que la mémoire de travail telle que la conçoit Richard, en référence à Baddeley, ne peut rendre compte des phénomènes constatés sous le terme de « mémoire opérationnelle » (au point de vue capacité en particulier) (Bisseret, 2004). Par conséquent, Bisseret pense que la seule issue possible à ces difficultés terminologiques et conceptuelles est la théorie de la mémoire de travail à long terme (Ericsson & Kintsch, 1995).
La mémoire opérationnelle, une mémoire de travail à long terme ?
La théorie de la mémoire de travail à long terme est en fait l’intrication entre la mémoire de travail et la mémoire à long terme. En effet, selon Ericsson et Kintsch (1995) la mémoire de travail fait partie intégrante de la mémoire permanente. Comme dans le modèle Cowan (1988), auquel se réfère Endsley (2000), la mémoire de travail est envisagée comme la partie active de la mémoire permanente.
Ericsson et Kintsch (1995) soulignent que dans les tâches cognitives complexes une grande quantité d’information doit être maintenue active. Comme Bisseret le suggère, ils pensent que cette quantité d’information est très supérieure à ce que laissent envisager les études de la mémoire de travail en laboratoire telle qu’elle est analysée par Baddeley (1986; 2000). En outre, les auteurs soulignent que dans de nombreuses situations, l’activité du sujet est ponctuée d’interruptions et de reprises. L’hypothèse centrale du modèle est que, dans des conditions bien délimitées, les sujets peuvent élargir leur mémoire de travail traditionnelle au moyen d’un accès par indices aux informations stockées en mémoire à long terme (Gaonac’h & Larigauderie, 2000, p250). Par ailleurs, pour les auteurs la MTLT est étroitement liée à l’expérience des sujets. Elle permettrait de récupérer, de manière hautement stratégique, des contenus stockés en mémoire à long terme et de les activer en mémoire de travail. La MTLT serait donc une partie de la MLT spécialisée dans le stockage d’indices de récupération des connaissances (retrieval cues) qui ont pu être utilisées lors de la réalisation d’une tâche antérieure. Ces indices sont envisagés comme des structures de récupération stratégiquement associées avec les unités de connaissances stockées en mémoire à long terme (ie : schémas). La simple activation de ces indices permettrait d’activer, de façon économique, toutes les connaissances requises pour une tâche donnée. En ce sens, l’instance de mémoire de travail à long terme n’est pas générique et ne peut être utilisée que pour une activité donnée dont la réalisation est devenue experte (Chanquoy & Alamargot, 2002, p395).
Mémoire opérationnelle et charge de travail
Une autre position est envisagée par Spérandio (1975; 1984) qui se réfère aux travaux de Bisseret (1970). Lorsque l’on parle de mémoire « opérationnelle », on ne se réfère ni à une théorie particulière des processus mnémoniques, ni à un certain découpage de la mémoire dans le temps (comme on parle de mémoire à court terme ou à long terme). Ce n’est pas non plus la mémoire telle qu’on l’étudie classiquement en laboratoire, ni non plus la mémoire de la vie courante (Spérandio, 1975 p41). Pour Spérandio, la mémoire opérationnelle est totalement liée à l’activité de travail. Il la définie comme l’ensemble des informations dont l’opérateur disposait au cours de la tâche (1984 p66). Par conséquent, l’auteur s’est notamment intéressé aux effets de la charge de travail sur la mémoire opérationnelle des contrôleurs aériens. Dans ce but, il a étudié la mémoire opérationnelle des contrôleurs en fonction du nombre d’avions contrôlés.
Les résultats d’observations de contrôleur en cours d’activité réelle ont montré qu’en fonction du nombre d’avions à contrôler les sujets mettent en œuvre des stratégies différentes. En effet, tant que le nombre d’avions est faible les contrôleurs respectent les critères de sécurité mais aussi des critères secondaires (eg : trajectoire favorisant une économie de carburant). En revanche, plus le nombre d’avions augmente plus le nombre de critères respectés diminue (la sécurité étant toujours respectée). Lorsque le niveau d’exigence de la tâche est faible (peu d’avions) Spérandio montre que les stratégies alors mises en œuvre nécessitent des raisonnements plus fins, de nombreuses prises d’informations et de nombreux échanges verbaux. En revanche, lorsque le niveau d’exigence de la tâche est élevé (grand nombre d’avions) le temps de traitement accordé à chaque avion est minimal, et les procédures mises en œuvre sont stéréotypées.
Par ailleurs, une autre expérimentation a permis de comparer la quantité d’information contenue en mémoire opérationnelle toujours en fonction du nombre d’avions à contrôler mais également, en fonction du délai de rappel (Spérandio, 1975). Il en ressort qu’un effet d’oubli attribuable à l’augmentation du nombre d’avions à contrôler est augmenté par la durée du délai de rappel. Cependant, certains avions sont mieux rappelés que d’autres. Spérandio observe que ce résultat n’est pas lié au temps pendant lequel les informations sur ces avions étaient disponibles. En effet, les avions les mieux rappelés sont ceux qui ont été les plus manipulés par les contrôleurs : les plus opérationnels durant la séance de contrôle (avions en cours de contrôle lors de la prise de poste, ou en fin de vacation et avions impliqués dans des conflits lors de la vacation).
Ces études réalisées auprès de contrôleurs expérimentés mettent en évidence que les capacités de la mémoire opérationnelle sont fortement dépendantes de l’activité menée. Les rappels ne se répartissent pas au hasard, mais au contraire touchent électivement certains avions et certaines informations caractéristiques des avions, en liaison explicite avec les caractéristiques opérationnelles de la tâche (Spérandio, 1975, p61).
REPRESENTATION MENTALE ET CONSCIENCE DE LA SITUATION
Nous avons vu dans notre première partie que la théorie de la Conscience de la Situation renvoie à l’idée de l’élaboration d’un produit cognitif afin de servir une activité en cours. Au cours de la présente partie nous avons présenté le concept d’image opérative qui 46 s’inscrit totalement dans cette conception de l’activité humaine. Cependant, chronologiquement, il serait plus juste de dire que c’est la théorie de la Conscience de la Situation qui s’inscrit dans la lignée des travaux soviétiques sur l’activité cognitive de l’opérateur.
Quoi qu’il en soit, le champ théorique dans lequel nous nous inscrivons postule que l’activité cognitive du sujet est centrée sur l’élaboration d’un produit interne qui lui permet d’agir sur le monde : la représentation mentale de la situation soit la conscience de la situation. Cette construction mentale n’est pas permanente, sa durée de vie se limite à l’utilité qu’elle revêt pendant l’activité. De ce fait, d’un point de vue fonctionnel elle est à distinguer des connaissances permanentes de l’opérateur. Les représentations mentales sont des constructions circonstancielles (…) finalisées par la tâche et la nature des décisions à prendre (Richard, 1990). Par ailleurs, les représentations doivent être distinguées de connaissances ou des croyances (Richard, 1990, p10). Cette distinction reprend celle faite par Le Ny (1985) entre les représentations-types et les représentations occurrentes. Pour cet auteur, les représentations-types renvoient à des structures permanentes inscrites en mémoire à long terme, ce sont par exemple les représentations sociales. En revanche, les représentations occurrentes décrites par Le Ny (1985) sont transitoires. Elles correspondent à l’activation momentanée d’une représentation-type, pour un traitement particulier. En d’autres termes, les représentations occurentes sont ce que Richard (1990) appelle les représentations mentales. Si un consensus a été établi entre ces auteurs pour distinguer des structures de connaissances permanentes et des constructions mentales circonstancielles, cette distinction n’est pas si claire chez tous les auteurs. En effet, parfois le terme de représentation peut-être employé pour définir des connaissances permanentes. Par exemple, pour Abric (2003) une représentation est constituée d’un noyau central, élément stable de la représentation et d’éléments périphériques qui fonctionneraient comme une grille de décryptage de la situation. Pour l’auteur, ces éléments périphériques constitue l’interface entre le noyau central et la situation réelle dans laquelle s’élabore ou fonctionne la représentation. Notons que le champ d’étude d’Abric est celui des représentations sociales et non des représentations cognitives.
Pour la suite de ce travail, de psychologie cognitive, nous utiliserons donc le terme connaissance en ce qui concerne les structures de connaissances permanentes stockées en mémoire à long terme, et le terme de représentation mentale pour les constructions mentales circonstancielles. En outre, notre intérêt porte donc sur les constructions circonstancielles, les produits cognitifs que sont les représentations mentales. Néanmoins, plusieurs formats ont été proposés pour décrire la nature du contenu de ces représentations mentales.
Quelle est la nature de l’information dans les représentations mentales ?
Un grand débat porte sur la nature du contenu des représentations mentales. Est-il verbal ou imagé ? En d’autres termes, l’information traitée par le sujet, est-elle codée de manière imagée ou de manière verbale ? Intuitivement, pour tout un chacun, l’idée que nous nous représentions le monde en image n’est pas irrecevable. Cependant, nous allons voir que le statut cognitif de l’image n’a pas été facilement admis par la communauté scientifique.
Fondements du débat
C’est le behaviorisme fut à l’origine du déclin de l’importance du concept d’image dans la psychologie scientifique. La raison de ce rejet était l’absence de preuve expérimentale. En effet, les images mentales n’étaient accessibles que par l’introspection qui n’était pas reconnue comme une méthode expérimentale. En revanche, le matériel recueilli par les expérimentateurs étant le plus souvent verbal, c’est donc cette forme de codage qui a été mis au premier rang. A partir des années 60, le développement de la psychologie cognitive redonne une place à l’image dans l’activité cognitive. Les travaux de Piaget et Inhelder (1963; 1966) ont alors marqué un tournant dans le statut accordé à l’imagerie mentale. Denis (1979, p34) souligne les deux points fondamentaux de ces travaux. L’image mentale n’est plus conçue comme un simple prolongement de l’activité perceptive ou comme une forme résiduelle de la sensation, mais comme le produit d’une activité symbolique. De plus, le caractère actif et constructif des processus d’imagerie est reconnu. L’image mentale est une construction active opérée par l’individu. L’image mentale prend alors une fonction symbolique comme le langage. Dès lors, ces formes de codes de l’information en mémoire de travail ont été défendues et comparées. Une solution a été apportée par Paivio (1986) qui s’inscrit dans la théorie du double codage. Pour cet auteur, les deux modes de représentations co-existent : un système de représentations imagées et un système de représentation verbale. La mise en œuvre des représentations imagées sera d’autant plus probable que le sujet traitera des informations concrètes. Cette forme de codage fait référence à des expériences perceptives passées. En revanche, le système de représentation verbale, qui fait référence au langage, sera plus utilisé dans des situations abstraites. La théorie du double codage postule que les textes et les images sont traités et stockés séparément, mais qu’il existe des inter-relations entre le codage verbal et le codage imagé. En outre, un mot qui est abstrait (eg : liberté, justice) sera codé de manière verbale, alors qu’un mot concret (eg : oiseau, voiture) sera codé de manière visuelle. En d’autres termes, lorsque le matériel est imageable, des images mentales peuvent facilement être construites par les sujets. Afin d’asseoir le statut cognitif de l’image, de nombreuses recherches ont cherché à étudier de plus près les processus d’imagerie pour les comparés au processus de perception visuelle.
Exemple d’études de l’imagerie mentale
Le statut cognitif de l’imagerie mentale retrouvé, des recherches ont alors visé à comparer l’imagerie visuelle et la perception visuelle, les deux thèmes les plus connus sont la rotation mentale et le balayage d’image mentale.
Shepard et Metzler (1971) ont étudié la rotation mentale. Des paires de stimuli étaient présentés aux sujets qui devaient dire si les deux figures étaient identiques ou non (figure 10). Pour comparer ces deux figures, il est indispensable d’en faire tourner une mentalement. Pour les auteurs, ce processus est de nature analogue à une rotation d’objets dans la réalité.
Par ailleurs, Kosslyn et al (1978) ont réalisé des expérimentations sur le balayage d’images mentales. Ces auteurs présentaient à leur sujet la carte géographique d’une île fictive (figure 11). Après avoir demandé au sujet de bien mémoriser les objets représentés sur la carte (eg : lac, hutte, arbre) ainsi que leurs localisations, l’expérimentateur retirait la carte. Il était alors demandé au sujet de se représenter mentalement la carte et de regarder mentalement l’un des éléments figurant sur la carte (eg : hutte). Puis, on leur indiquait un second objet (eg : arbre). Le sujet devait alors vérifier que ce second objet était présent sur la carte en imaginant un point qui se déplaçait en ligne droite du premier objet (eg : hutte) au second (eg : arbre). Lorsque le sujet avait, mentalement, atteint le second objet, il devait appuyer sur un bouton. De cette manière, Kosslyn et al mesurent le temps nécessaire au déplacement mental. Les résultats de cette expérimentation ont mis en évidence qu’à mesure que la distance réelle (ie : sur la carte) entre les objets augmentent le temps de réponse des sujets augmente. Cette étude a permis de mettre en évidence que les sujets ont pu construire une représentation mentale de la carte qui a conservé les caractéristiques spatiales de cette dernière.
D’autres opérations sur les images mentales ont été étudié : la comparaison d’images mentales (Paivio, 1978) ou encore des tâches de pliage (Shepard & Feng, 1972). Toutes ont suggéré que nous disposons de capacités à former et traiter des représentations analogues aux stimuli qu’elles représentent. L’image est une forme de représentation qui résulte d’une abstraction, sans toutefois que le degré atteint par cette abstraction fasse perdre à la représentation son isomorphisme structural à l’égard de la perception (Denis, 1989, p9). En outre, pour Kosslyn (1980), les processus impliqués dans la perception visuelle et dans l’imagerie mentale sont les mêmes. Si tous les auteurs ne s’accordent pas sur cette identité, il est cependant indéniable que ces processus entretiennent une étroite parenté (Denis, 1989). Toutefois, Pylyshyn (1973) reproche de ne postuler que des modes de représentations imagés ou visuels, c’est-à-dire uniquement des représentations analogiques.
Une nouvelle controverse sur l’image mentale ?
Pour Pylyshyn, il est indispensable d’envisager un mode de représentation abstrait, inaccessible à la conscience du sujet. Pour l’auteur, ces représentations sont amodales, de nature conceptuelle et propositionnelle. Elles ne ressemblent pas à l’objet qu’elles représentent : leur structure n’est pas analogue à la structure de l’objet réel. De ce point de vue, d’une part, toutes les informations sont stockées d’une seule et même manière : les propositions, et d’autre part l’imagerie mentale n’est qu’un épiphénomène des propositions. Cette vision n’est pas incompatible avec le point de vue de Kosslyn (Fortin & Rousseau, 1993). En effet, pour Kosslyn, l’élaboration d’images mentales met en jeu deux structures mnésiques. Premièrement, une mémoire sémantique qui renvoie à la signification des objets et des événéments, cette mémoire contient des représentations propositionnelles. Et deuxièmement, une mémoire à court terme visuelle (ie : buffer). Le modèle de Kosslyn est computationnel. Le buffer serait une sorte d’écran permettant d’afficher l’image à partir de la représentation propositionnelle contenue en mémoire. Ainsi, selon ce modèle, il nous semble que la nouvelle controverse introduite par Pylyshyn ne toucherait pas directement aux représentations mentales. En effet, selon nous, les propositions abstraites que défend Pylyshyn renvoient aux connaissances permanentes stockées en mémoire à long terme et non aux représentations mentales élaborées en mémoire opérationnelle. En ce qui concerne le débat autour de l’existence des images mentales nous suivons, le spécialiste français de la question, Michel Denis (1979) et pensons que le débat n’est toujours pas clos !
Cependant le point de vue de Pylyshyn introduit l’idée de représentations mentales à différents niveaux d’abstraction, ce qui nous semble intéressant. En effet, nous pouvons la rapprocher de l’idée selon laquelle les informations peuvent être traitées à un niveau symbolique (ie : conscients, à base de règles) ou un à niveau sub-symbolique (ie : automatisés et inconscients). L’articulation de ces deux niveaux renvoie également à la conception de contrôle cognitif définit par Hoc et Amalberti (1994). Cependant, les activités humaines étudiées ne sont plus comparables avec les tâches de laboratoire que nous venons de présenter. En effet, le champ d’investigation de Hoc et Amalberti (eg : contrôle de haut fourneau, pilotes d’avion, contrôleurs aériens) s’apparente plus à celui d’Ochanine qu’à celui de Paivio ou Kosslyn. En effet, le débat sur la nature du contenu des représentations mentales fait un peu perdre de vue l’aspect fonctionnelle de ces constructions cognitives. Le concept de représentation pour l’action permet de resituer le champ d’investigation des représentations mentales dans l’activité du sujet.
Les représentations mentales pour l’action
Dans notre acception, le concept de représentation pour l’action dépasse le sens que lui avait attribué Bruner (1966) en parlant des représentations énactives. Selon Bruner, cette forme de représentation est liée à l’exécution de procédures et en contrôle le déroulement. Elle concerne les activités motrices mais aussi les habiletés cognitives de nature symbolique. C’est le cas des règles de jeux bien connues comme la bataille navale ou la pétanque.
En revanche, nous parlerons de représentation pour l’action afin de souligner l’aspect fonctionnel et finalisé des représentations mentales qu’un sujet élabore lors d’une activité. Ce concept se rapproche ainsi, d’une part, de la notion de « modèles mentaux » dans la mesure où les représentations pour l’action réfèrent, pour le sujet, à des propriétés constitutives de classes de situations, et d’autre part, des notions de « schémas » et de « scripts » dans la mesure où ils renvoient à des procédures mémorisées. En confrontation avec la spécificité des situations, les représentations sont, pour partie, dans le guidage et l’organisation de l’action (Weill-Fassina, Rabardel, & Dubois, 1993, p17). De ce fait, les représentations pour l’action sont à rapprocher de l’image opérative d’Ochanine, ou du concept de représentation opérationnelle que nous avons tous deux présentés plus haut. En effet, les représentations pour l’action sont élaborées en fonction de la finalité de l’activité. C’est pourquoi nous pouvons dire que leur vocation est de construire du sens sur la situation de l’activité. En ce sens, Weil-Fassina (1993) souligne leur variabilité temporelle pour une même situation de base et un même individu en fonction des buts, des circonstances et du temps.
Représentation Mentale pour l’Action et/ou Conscience de la Situation ?
Quelle que soit la situation, l’activité cognitive du sujet est orientée par un but (hormis la contemplation). En fonction de ce but et de ses connaissances le sujet interprète la situation, réalise des traitements, afin de prendre des décisions et d’exécuter des actions. Interpréter la situation c’est en construire une représentation qui est circonstancielle, spécifique de la situation et des traitements relatifs (Bisseret, 1995). Cette représentation mentale est une image opérative de la situation, dans le sens que Vermersch (1981) attribue à la représentation opérationnelle : un modèle interne du monde adapté à l’activité en cours. Ainsi, l’opérateur qui agit dans une situation, élabore de cette situation une représentation mentale, circonstancielle, transitoire, laconique et déformée fonctionnellement. Ces représentations sont des reconstructions cognitives (Martin, 1984). Cette représentation circonstancielle est construite dans une structure cognitive fonctionnelle particulière : la mémoire opérationnelle. Selon nous, la mémoire opérationnelle est une sorte de mémoire de travail, lieu de stockage transitoire et de traitement de l’information nécessaire à l’activité en cours. Pour Richard (1990) et pour Bisseret (2004), la mémoire opérationnelle et la représentation mentale sont intimement liées.
En outre, en fonction de l’expérience des sujets, Ericsson et Kintsch (1995) pensent que la mémoire de travail et la mémoire à long terme entretiennent des liens spécifiques, offrant ainsi de meilleures capacités à la mémoire de travail. Les auteurs proposent alors le terme de mémoire de travail à long terme pour qualifier cette structure mnésique spécifique. De notre point de vue, l’idée fondamentale défendue par ces auteurs, sur les effets de l’expérience sur les connaissances, ne peut être niée. Cependant, il est également possible de rendre compte des effets de l’expérience autrement que par le concept de mémoire de travail à long terme. Nous reviendrons plus en détail sur les questions liées à l’expérience dans la partie 3.3. En résumé, nous pouvons déjà dire que l’expérience permet une meilleure organisation des connaissances permanentes (ie : schémas) en mémoire à long terme. En revanche, d’un point de vue fonctionnel il est nécessaire de distinguer une mémoire transitoire (ie : mémoire opérationnelle) où sera élaborée la représentation mentale et une mémoire à long terme en tant que stock de connaissances permanentes (ie : schémas). Au cours de la pratique, l’utilisation de ces connaissances au cours de l’activité sera optimisée. Le profit de l’expérience de l’opérateur sera d’élaborer des représentations mentales plus adéquates, plus pertinentes à la situation réelle que ne pourrait le faire un novice, et ce pour un moindre coût cognitif.
C’est ce dernier point qui nous permet d’exploiter le concept d’Endsley de Conscience de la Situation. Bien que l’auteur ne soit pas très clair sur l’architecture cognitive de son modèle, il a l’avantage de mettre en lien les concepts de connaissances, d’expérience, de ressources cognitives et d’un produit cognitif construit au cours de l’action afin de servir l’action. Dominguez (1994) qui a rassemblé une partie des définitions de Conscience de la Situation (tableau 2) extrait 4 composants qui, selon elle, doivent être présents dans une définition complète de la conscience de la situation. Il s’agit (1) d’extraire l’information à partir de l’environnement (2) d’intégrer cette information avec les connaissances internes appropriées pour créer une image mentale de la situation actuelle; (3) d’utiliser cette image pour diriger l’exploration dans un cycle perceptif continu (4) de prévoir de futurs événements. C’est sur cette base qu’elle construit sa définition de la CS « l’extraction continue des informations disponibles dans l’environnement, l’intégration de cette information avec la connaissance précédente pour former une image mentale logique, et d’utilisation de cette image pour diriger la perception et prévoir le futur » (Dominguez 1994). En outre, en 1991, Endsley définit la Conscience de la Situation comme le modèle mental qu’une personne a du monde qui l’entoure (« situation awareness, a person’s mental model of the world around him » p 801).
La conduite automobile, une activité de contrôle de processus
Pour évoluer en toute sécurité et s’adapter dans son environnement, le conducteur devra traiter les informations constitutives de cet environnement complexe et dynamique.
Les environnements dynamiques
Les situations dynamiques sont caractérisées par le fait que l’opérateur doit contrôler un processus qui évolue au cours du temps. De ce fait, le point commun à toutes ces situations est qu’elles évoluent même en l’absence d’action de l’opérateur (Cellier, 1996). En effet, le processus, possédant sa propre dynamique, continue d’évoluer de manière indépendante à l’action de l’opérateur (Carreras, 1999). Cette évolution se traduit par un changement d’état par rapport à un état antérieur, le maintien d’un état alors constant ou bien l’apparition de nouvelles données (Decortis & Cacciabue, 1991).
Par ailleurs la complexité est souvent une caractéristique commune aux situations dites dynamiques. En effet, pour Woods (1988) le dynamisme est l’une des dimensions caractéristiques d’une situation complexe. Quand un monde est dynamique, les incidents se dévoilent au cours du temps et sont entraînés par les événements, c.-à-d., les événements peuvent se produire à des moments indéterminés. En outre, l’opérateur est contraint par une pression temporelle plus ou moins forte. De ce fait, l’auteur note que les opérateurs doivent être flexibles afin de détecter et s’adapter aux événements ce qui exige la révision de l’évaluation de la situation et de leurs plans. D’une part, le dynamisme des situations, leur évolution dans le temps, est donc un facteur de complexité. D’autre part, elles impliquent souvent une multitude d’éléments interconnectés plus ou moins accessibles. Cependant, l’opérateur ne peut pas toutes les prendre en compte. Par conséquent, parce qu’il doit choisir l’information qu’il prendra en compte, cette complexité peut être source d’incertitudes et donc de risques.
Or, comme le rappelle Malaterre (1987) la contrainte temporelle et dynamique constitue un aspect primordial de l’activité de conduite. A ce sujet, Van Elslande (1992, p3-4) précise que l’interaction du conducteur avec la dynamique temporelle des situations a notamment pour conséquences le caractère déterminant de l’utilisation des connaissances disponibles pour lui permettre d’interpréter les informations perçues et d’anticiper les informations à venir, afin de contrôler efficacement le scénario dans lequel il est engagé.
Activités cognitives de contrôle de processus, le diagnostic
Dans une situation dynamique le diagnostic est une activité de compréhension d’une situation, pertinente à une décision (Hoc & Amalberti, 1994). Hoc et Amalberti envisagent alors la compréhension sous-jacente au diagnostic en tant que la construction ou l’évocation d’une représentation opérationnelle (p180). Cependant, dans une situation dynamique, l’élaboration en temps réel d’un diagnostic ne peut pas porter seulement sur l’état actuel de la situation. Elaborer une représentation en situation dynamique consiste donc à construire une représentation dynamique, évolutive de cette situation. Dès lors, même si nous nous centrons sur le niveau 2 (ie : compréhension) de Conscience de la Situation définit par Endlsey, il apparaît que nous ne devons pas perdre de vue le troisième niveau (ie : anticipation). Dans un environnement dynamique, la compréhension de l’état courant et l’anticipation vont de paire pour assurer un contrôle optimal. Hoc et Amalberti (1994) distinguent trois niveaux de diagnostic. C’est-à-dire, différents niveaux de contrôle de l’activité d’élaboration d’une représentation opérationnelle.
• Le diagnostic automatique, sub-symbolique. Il s’appuie sur la détection de signaux (caractéristiques physiques de stimulus) qui orientent immédiatement vers l’action appropriée sans passer par la représentation symbolique. Ce niveau de diagnostic est important surtout dans deux cas. Lorsque l’opérateur est expert et lorsque le processus
contrôle est rapide. Le diagnostic automatique n’est pas à considérer comme une simple liaison ‘’stimulus réponse’’. Les signaux perçus peuvent être complexes et entraîner des procédures complexes, c’est pourquoi les auteurs ont recours au paradigme des schémas. En effet, l’appariement de schémas au réel permet une reconnaissance souvent efficace du réel, et qui plus est plus ‘’légère” pour la mémoire de travail.
• Le diagnostic symbolique; les stimuli ne sont plus exploités au niveau de leurs caractéristiques physiques, mais au niveau du contenu qu’ils véhiculent par l’interprétation d’un système de signes. Lorsque l’information est identifiée, la prise de décision peut être directement orientée vers des règles connues (ie : schémas).
• Le diagnostic conceptuel, symbolique, il renvoie à des mécanismes interprétatifs plus profonds que la simple orientation vers une régle applicable. Ce niveau est proche de la résolution de problèmes.
Ces trois niveaux de diagnostic sont liés à l’expérience des sujets. En d’autres termes, selon le niveau d’expertise du conducteur, l’élaboration d’une représentation opérationnelle de la situation monopoliserait plus ou moins de ressources cognitives.
Nous venons de voir qu’une activité est dite complexe d’une part,lorsqu’elle nécessite la prise en compte de multiples sources d’informations, et d’autre part, lorsqu’elle s’intègre dans un environnement dynamique. Par conséquent, la conduite automobile est bien une activité complexe. Par ailleurs, dans un environnement dynamique nous avons vu que la compréhension indispensable à la prise de décision repose sur l’activité de diagnostic, voire de pronostic. Selon nous, cette activité correspond à l’élaboration de la Conscience de la Situation (compréhension de la situation et anticipation de l’avenir de la situation) en tant que représentation mentale opérationnelle de la situation. La partie suivante va nous permettre de mieux comprendre en quoi consiste l’activité cognitive du conducteur automobile.
L’activité cognitive du conducteur automobile
Prélèvement de l’information dans l’environnement
Physiologiquement, il nous est impossible de percevoir l’intégralité de notre environnement. De plus, toutes les informations présentes dans une situation routière ne sont pas pertinentes pour piloter un véhicule en toute sécurité. Ainsi, le conducteur n’a pas besoin de traiter toute l’information de l’environnement, une étape précède donc le traitement de l’information il s’agit du prélèvement de l’information. Cette question a particulièrement été étudiée par Neboit (1980). La prise d’information n’est pas faite au hasard, mais en fonction des objectifs du conducteur et de son expérience. En effet, le conducteur expérimenté aurait appris non seulement à sélectionner les informations significatives par rapport à la tâche, mais aussi à adapter ses modes de consultation et de traitement aux caractéristiques et aux exigences spécifiques des différentes sources d’information (Neboit, 1980, p222). Par ailleurs, l’information peut être obtenue via 2 modes d’acquisition. En situation de conduite automobile ces modes d’acquisition d’informations co-existent.
• L’information n’est pas recherchée de manière volontaire par le conducteur, mais elle est prégnante et donc s’impose d’elle-même au conducteur (obstacle sur la route). On parlera alors d’intégration perceptive, elle est dirigée par les données, il s’agit de processus dit bottom-up.
• L’information est recherchée de manière active par le conducteur. Cette recherche d’information est guidée par les connaissances, à long terme, du conducteur. On parle alors de processus top-down.
Selon Shinoda et al (2001) les processus bottom-up ne sont apas suffisants pour assurer l’intégration des éléments de signalisation. Les auteurs souligent par exemple que l’intégration des panneaux « stop » nécessitent une recherche active et donc la mise en œuvre de processus top-down. Ils précisent également que cette recherche peut être facilitée par les connaissances acquises au cours de la pratique et par la stabilité des infrastructures (ie : intersection). En revanche, ils suggèrent que ce n’est peut être pas le cas pour des éléments plus saillants, tels que les autres véhicules.
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Table des matières
1- LA CONSCIENCE DE LA SITUATION
1.1-LA THEORIE DE R MICA ENDSLEY
1.1.1-Le modèle Conscience de la situation Endsley 1988-2003
1.1.1.1 Traitement pré-attentif
1.1.1.2 Attention
1.1.1.3 Perception
1.1.1.4 Mémoire
1.1.1.5 Automatismes
1.1.1.6 Buts
1.1.2 Erreurs de Conscience de la situation
1.2. PRISE DE DECISION ET CONSCIENCE DE LA SITUATION
1.3 LE CYCLE PERCEPTION-ACTION
1.3.1 Le cycle perception-action de Neisser
1.3.2 Conscience de la Situation et Cycle Perception-Action
1.4 THEORIE DE L’ACTIVITE ET CONSCIENCE DE LA SITUATION
1.4.1 Qu’est-ce que la théorie de l’activité ?
1.4.2 Place de la Conscience de la Situation dans l’activité
2 L’APPORT DES TRAVAUX SOVIETIQUES DES ANNEES 1940-70
2.1 L’IMAGE OPERATIVE
2.1.1 Les travaux de Dimitri Ochanine
2.1.1.1 Définition de l’image opérative
2.1.1.2 Construction de l’image opérative
2.1.1.3 Caractéristiques de l’image opérative
2.1.1.4 Evolution de l’image opérative au cours de l’expérience
2.1.2 Qu’est-ce que l’image opérative ?
2.2 LA MEMOIRE OPERATIONNELLE
2.2.1 Les travaux de Zintchenko et de Smirnov, la mémoire et l’activité
2.2.2 Reprises du concept de mémoire opérationnelle
2.2.2.1 La mémoire opérationnelle avant que n’existe le concept de mémoire de travail
2.2.2.2 La mémoire opérationnelle et la mémoire de travail
2.2.2.3 La mémoire opérationnelle, une mémoire de travail à long terme ?
2.2.2.4 Mémoire opérationnelle et charge de travail
2.3 REPRESENTATION MENTALE ET CONSCIENCE DE LA SITUATION
2.3.1 Quelle est la nature de l’information dans les représentations mentales ?
2.3.1.1 Fondements du débat
2.3.1.1 Exemple d’études de l’imagerie mentale
2.3.1.3 Une nouvelle controverse sur l’image mentale ?
2.3.2 Les représentations mentales pour l’action
2.3.3 Représentation Mentale pour l’Action et/ou Conscience de la Situation ?
3- CONSCIENCE DE LA SITUATION ET CONDUITE AUTOMOBILE
3.1 QU’EST-CE QUE LA CONDUITE AUTOMOBILE ?
3.1.1 La conduite automobile, une activité de contrôle de processus
3.1.3.1 Les environnements dynamiques
3.1.3.2 Activités cognitives de contrôle de processus, le diagnostic
3.1.2 L’activité cognitive du conducteur automobile
3.1.2.1 Prélèvement de l’information dans l’environnement
3.1.2.2 Place de la représentation mentale dans l’activité du conducteur automobile : COSMODRIVE
3.2 LES RESSOURCES COGNITIVES DES CONDUCTEURS
3.2.1 Qu’est-ce que l’attention ?
3.2.1.1 La sélection de l’information pertinente : l’attention sélective
3.2.1.2 À quel niveau situer le filtre de l’attention sélective ?
3.2.1.3 Répartir l’attention entre des tâches : l’attention partagée
3.2.1.2 Les processus ne nécessitent pas tous de l’attention
3.2.2 Manque de ressources et conduite, exemple de l’utilisation du téléphone au volant
3.2.3 Ressources cognitives du conducteur et Représentation de la Situation
3.3 L’EXPERIENCE DE CONDUITE
3.3.1 Rôle de l’expérience sur l’activité cognitive d’un opérateur
3.3.1.1 Richesse des connaissances permanentes
3.3.1.2Pertinence des informations sélectionnées dans l’environnement
3.3.1.3 Flexibilité et niveaux de contrôle de l’activité
3.3.2 Effet de l’expérience sur la conduite automobile
3.3.2 Conscience de la situation et Expérience de conduite
3.4 LES CONDUCTEURS AGES
3.4.1 Changements fonctionnels dus à l’âge pouvant affecter la conduite
3.4.2 Performance de conduite des conducteurs âgés
3.4.3 Effet de l’âge en terme de CS et de conduite
3.5 COMMENT ANALYSER LES REPRESENTATIONS MENTALES DES CONDUCTEURS ?
3.5.1 La cécité au changement (change blindness)
3.5.2 Faire émerger les représentations mentales, la technique du rappel impromptu
4- ÉLABORATION D’UN OUTIL D’ANALYSE DES REPRESENTATIONS MENTALES DU CONDUCTEUR : OSCAR
4.1- FILIATION D’OSCAR
4.1.1- Le dessin d’une scène finale de vidéo
4.1.2- Des consignes de dessin plus restreintes
4.2- PRESENTATION D’OSCAR
4.2.1- Le matériel
4.2.1.1- le choix des séquences
4.2.1.2 Les modifications
4.2.2- Expérimentation d’OSCAR
4.2.2.1- Passation et consignes
4.2.2.2- Les sujets
4.3-RESULTATS DE LA PREMIERE EXPERIMENTATION
4.3.1 Le groupe de référence
4.3.1.1 Groupe de référence en condition de simple tâche
4.3.1.2 Impact de la double tâche sur les performances du groupe de référence
4.3.2 L’effet de l’expérience
4.3.2.1 L’effet de l’expérience en condition de simple tâche
4.3.2.2 L’effet de l’expérience en situation de double tâche
4.3.3 Discussion de la première expérimentation
4.4-RESULTATS DE LA DEUXIEME EXPERIMENTATION
4.4.1 L’effet de l’âge
4.4.1.1 L’effet de l’age en condition de simple tâche
4.4.1.2 Diminution des ressources cognitives disponibles et effet de l’âge
4.4.1.3 Discussion « effet de l’âge »
4.4.2 Comparaison effet de l’age vs manque d’expérience
4.4.2.1 Effet de l’âge et manque d’expérience en ST
4.4.2.2 Effet de l’âge et manque d’expérience en DT
4.4.2.3 Discussion Effet de l’âge vs manque d’expérience
4.4.3 Conducteurs âgés et âgés multi accidentés
4.4.3.1 Les multi-accidentés en simple tâche
4.4.3.2 Les multi accidentés en double tâche
4.4.3.3 Discussion OSCAR-VISA
4.5 DISCUSSION GENERALE SUR OSCAR
4.5.1 Notre champ d’investigation
4.5.2 Nos principaux résulats : synthétiquement mais, concrètement
4.5.2.1 Représentation mentale de la situation de conduite
4.5.2.2 Représentation mentale de la situation de conduite et mutli-activité
4.5.3 Atouts et limites Méthodologiques
5-EVOLUTION DU PROTOCOLE : ICARE
5.1- DE OSCAR A ICARE
5.1.1 Utilisation de la 3D
5.1.1.1 Modélisation des scènes
5.1.1.2 Réponses des sujets
5.1.2 Les données recueillies
5.2- OSCAR VS ICARE
5.2.1 Matériel et passation
5.2.1.2 Matériel
5.2.1.3 Passation
5.2.1.4 Les sujets
5.2.2 Comparaison des résultats OSCAR vs ICARE
5.2.2.1 Oscar vs Icare, en simple tâche
5.2.2.2 Oscar vs Icare, en double tâche
5.2.3 Conclusion OSCAR vs ICARE
5.3- LES DONNEES SUPPLEMENTAIRES D’ICARE
5.3.1 Les réponses justes « oui, la scène a été modifiée » (oui_R)
5.3.1.1 Des résultats plus fins sur les détections de modifications
5.3.1.2 Des niveaux de justesse des réponses
5.3.1.3 Conclusion sur les réponses oui_R
5.3.2 Les non détections de modifications (PMV)
5.3.2.1 Type de réponses fausses en fonction de la nature des éléments modifiées
5.3.2.2 Types de réponses fausses en fonction de la distance des éléments modifiés
5.3.2.3 Conclusion sur les non détections de modifications (PMV)
5.3.3 Les réponses non attendues (oui_NA)
5.3.3.1 Nature et distance des changements non attendus
5.3.3.2 Types de changements non attendus
5.3.3.3 Conclusions sur les réponses non attendues (oui_NA)
5.3.4 Le feed-back visuel
5.3.4.1 Des reconstitutions parfaites
5.3.4.2 Des cas atypiques, les changements non attendus en images
5.3.4.3 Visualisation du décalage par rapport au dynamisme de la situation
5.3.4.3 Conclusion sur le feed-back visuel
5.4- DISCUSSION SUR ICARE
6- UNE NOUVELLE GENERATION D’OUTILS POUR LA FORMATION DES CONDUCTEURS
6.1 DRIVESMART
6.1.1 Présentation du CD-ROM DriveSmart
6.1.2 Critique de DriveSmart
6.2 CD-DRIVE REAL WORLD SIMULATOR
6.3 SENSEABLEDRIVING
6.3.1 Présentation de SenseAble Driving
6.3.2 Critique de SenseAble Driving
7- CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES
7.1 CONCLUSIONS
7.1.1 Des théories polysémiques ?
7.1.2 Un protocole, des résultats, des pistes d’investigations
7.2 PERSPECTIVES
7.2.1 Développement à venir pour des outils de formations
7.2.1.1 Support pour la formation collective
7.2.1.2 Une application autonome
7.2.2 Autre champ d’application
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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