Analysis of traces of activity for cognitive modelling of the car driver
Analyse de traces d'activité pour la modélisation cognitive
Résumé
How to describe the mental processes and states carried out by a human subject when he performs an activity? I.e. what is a mental process or state? How to infer them from the subject’s behavior and statements? How to describe them? Our goal is to provide answers to these questions, in the context of car driving. To this end, we have collected "traces of activity" during an experiment made with an instrumented vehicle. They are sequences of events that describe the interaction of the driver with his environment. They contain data from sensors or from assessments made by the ergonomist or by the driver. We have developed a progressive process for modeling these traces. It is based on a knowledge engineering tool, which we have specifically designed and implemented. This process allows us to produce models of the activity at different levels of abstraction. From these models, we show how an ergonomist can explain the activity, in reference to his own theoretical explicative framework. The framework that we have chosen comes from cognitive psychology. It proposes to describe the mental processes and states of the subject as "cognitive schemas" carried out at different "levels of control". Our approach allows us to search and find the implementation of cognitive schemas in the activity and to propose models of these schemas. From an epistemological viewpoint, this approach is based on a "constructivist" positioning, i.e. evolutionist, pragmatic and driven by the cesses and states of the subject as "cognitive schemas" carried out at different "levels of control". Our results consist of the methodology that we have developed, the software tool that we have built, the models of the activity that we have produced, and the cognitive schemas that we have modeled.
Comment décrire les processus et états "mentaux" qu’un sujet humain met en œuvre lorsqu’il réalise une activité ? C'est-à-dire : qu’est-ce que des processus et états "mentaux" ? Comment les inférer à partir des comportements et des déclarations de ce sujet ? Quelle description obtient-on ? Notre objectif est d’apporter des réponses à ces questions dans le contexte de la conduite automobile. Pour cela nous avons collecté des "traces d’activité" pendant une expérimentation de conduite avec un véhicule instrumenté. Ce sont des séquences d’événements qui décrivent l’interaction du sujet avec son environnement. Nous avons mis au point un processus progressif de modélisation de ces traces. Il est basé sur un outil d’ingénierie des connaissances, que nous avons spécifiquement développé. Ce processus nous permet de produire des modèles de l’activité à différents niveaux d’abstraction. A partir de ces modèles, nous montrons comment un ergonome peut expliquer l’activité, en référence à son propre cadre théorique explicatif, notamment avec les notions de "schémas cognitifs", mis en œuvre à différents "niveaux de contrôle".Notre approche nous permet de repérer la mise en œuvre de schémas cognitifs dans l’activité et d’en proposer une modélisation. Sur le plan épistémologique, cette démarche se fonde sur un positionnement "constructiviste", c'est-à-dire évolutionniste, pragmatique, et dirigé par l’ergonome. Les résultats obtenus sont constitués de la méthodologie que nous avons mise au point, de l’outil informatique que nous avons conçu et réalisé, des modèles de l’activité que nous avons produits, et des schémas cognitifs de conduite automobile que nous avons modélisés.