Allocation des fonctions entre l'homme et la machine dans les sytèmes sociotechniques complexes. Application au pilotage de sous-marins.

Allocation of functions between man and machine in the complex socio-technical Shopsystems . Application to piloting submarines.

• Auteur / Autrice : Samantha Judas
• Direction : Christine Chauvin, Pascal Berruet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Psychologie
• Date : Soutenance le 06/01/2015
• Etablissement(s) : Lorient
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences humaines et sociales (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : PRES : Université européenne de Bretagne (2007-2016)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire en sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance
• Jury : Président / Présidente : Franck Ganier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Franck Ganier, Nasser Mebarki
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jean-Marie Burkhardt, Gaël Morel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sous-marins

Systèmes homme-machine

Mots clés libres

Système socio technique

Allocation des fonctions

Coopération homme-Machine

Sociotechnical systems

Function allocation

Human-­‐machine cooperation

Résumé

Cette thèse s’inscrit dans le cadre théorique très général de la conception des systèmessociotechniques complexes. Elle est appliquée au système de l'Appareil à Gouverner des sous-­‐marins. Elle traite, tout particulièrement, de l'étape d’allocation des fonctions entre l’homme et la machine.L’objectif des premiers travaux a été de tester un système automatisant la phase d’analyse de l’information mise à disposition du barreur. Deux expérimentations ont évalué les effets d’une interface ''écologique'' sur la performance, la charge de travail et la conscience de la situation de barreurs réalisant une tâche de pilotage sur simulateur.Une deuxième phase a consisté à définir différentes solutions d’allocation dynamique des fonctions entre l’homme et la machine dans le système de pilotage de sous-­‐marin. Une expérimentation a évalué l’apport d’une réallocation à la machine de la gestion du cap et/ ou de l'immersion, en fonction de la performance et de la charge de travail de l'opérateur.Les résultats de ces différentes études conduisent à proposer une démarche de conception d'un système sociotechnique qui reprend et enrichit le cadre du CWA (Cognitive Work Analysis) et à discuter du positionnement et de la formalisation del’allocation des fonctions dans le processus de conception des systèmes homme-­‐machine.

This thesis comes within the scope of sociotechnical systems design. It is applied to thesubmarine rudder control system. It focuses, in particular, on the stage of functions allocation between helmsman and machine.The objective of the first experiments was to test an ''ecological'' interface automating the function of information analysis. Two experiments evaluated its effects on performance, workload and situation awareness of helmsmen performing steering tasks.A second phase consisted in defining different proposals of dynamic allocations of functions between helmsman and machine. An experiment was carried out, in order to evaluate a solution of adaptive automation.The results of these studies lead to propose an approach for designing a socio-­‐technical system, which relies on and enhances the CWA (Cognitive Work Analysis) framework. They lead also to discuss place and formalisation of the functions allocation's stage into the process of sociotechnical systems' design.