Effets de la transparence sur la confiance dans la coopération humain-machine : application à l'industrie 4.0

Effects of transparency on trust in human-machine cooperation : application to industry 4.0

• Auteur / Autrice : Loick Simon
• Direction : Philippe Rauffet, Clément Guérin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ergonomie
• Date : Soutenance le 20/10/2023
• Etablissement(s) : Lorient
• Ecole(s) doctorale(s) : Éducation, langages, interactions, cognition, clinique, expertise (Rennes ; 2022-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire en sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance
• Jury : Président / Présidente : Jean-Marie Burkhardt
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marie-Pierre Lemoine, Isabelle Milleville
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Julien Cegarra, Émilie Loup-Escande

Mots clés

Mots clés contrôlés

Confiance

Prise de décision

Interaction humain-machine

Industrie 4.0

Mots clés libres

Systèmes Cyber-Physique

Cooperation

Industry 4.0

Cyber-Physical System

Decision Making

Human-Machine

Transparency

Trust

Résumé

La transition vers l’industrie 4.0 introduit des changements sur la place des opérateurs dans l’industrie. Les nouvelles fonctionnalités des systèmes cybers-physiques (CPS) leur octroient la capacité de formuler des propositions aux opérateurs. Dès lors, les opérateurs doivent coopérer avec ces CPS et prendre la décision de leur faire confiance, ou non, en acceptant ou en refusant leur proposition. L’objectif de cette thèse est de comprendre le rôle de la confiance lors de la prise de décision de l’opérateur d’une part, et d’autre part de comprendre quelles sont les capacités de communication des CPS permettant à l’opérateur de calibrer sa confiance. Au travers trois expérimentations nous avons testé différentes configurations de transparence des CPS et des risques des situations. La troisième expérimentation comporte une transparence adaptative. Les résultats de ces expérimentations confirment que la confiance se structure autour de plusieurs composantes, chacune d’entre elles étant plus ou moins déterminantes de la prise de décision. Nous montrons que les informations sur les risques jouent un rôle modérateur dans l’acceptation. Nous mettons en avant le rôle important que joue la transparence dans le processus de la confiance et de l’acceptation de la proposition par l’opérateur. Enfin, cette transparence peut être utilisée de façon dynamique pour aider l’opérateur à calibrer sa confiance. Les éléments avancés dans cette thèse ont pour objectif de remettre l’opérateur au centre des processus de conception des CPS. L’utilisation de la transparence permettra au CPS d’aider les opérateurs à calibrer leur confiance et d’améliorer la coopération humain-machine.

Transition to industry 4.0 induces many changes on operators’ status in the workplace. Cyber-physical systems (CPS) have new functionalities and are able to formulate proposition to operators. Therefore, operators need to cooperate with the CPS by trusting them, or not, with the acceptation, or the denying, of their proposition. The thesis objective is to understand the role of trust in this decision making. We also want to understand what CPS’ communication capacity helps operators to calibrate their trust. We did three experiments where we tested different CPS’ transparency configuration and risk situations. The third experiment used a dynamic transparency. Experiment results confirm that trust is structured with multiple layers. Each layer predicts with more, or less precision the operators’ decision making. We show that risk information is a moderator of acceptation. We also show that transparency has an effect on trust process and the acceptation of a proposition. This transparency can be use dynamically in order to help the operator calibrating his trust. This thesis has, for objective, to recenter the process of CPS conception around the operator. Transparency is a tool that will allow the CPS to help operators calibrates their trust and improve human-machine cooperation.