La charge mentale lors de tâches cognitives

Mental workload during cognitive tasks

• Auteur / Autrice : Lina-Estelle Louis
• Direction : Isabelle Milleville-Pennel, Christophe Demarque
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Psychologie
• Date : Soutenance le 13/06/2023
• Etablissement(s) : Nantes Université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Éducation, Cognition, Langages, Interactions, Santé (ECLIS) (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes
• Jury : Président / Présidente : Jordan Navarro
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Raphaëlle N. Roy, Catherine Gabaude
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Raphaëlle N. Roy, Catherine Gabaude

Mots clés

Mots clés contrôlés

Charge cognitive

Électroencéphalographie

Mots clés libres

NASA-TLX

Workload Profile (WP)

Design ludique

NASA-TLX

Workload Profile (WP)

Fun design

Résumé

La charge mentale est utilisée comme référence pour évaluer le coût mental d’une activité. Un des défis liés à l'expérience utilisateur est de pouvoir prédire en amont d’une tâche, la charge mentale de l’individu et de la surveiller en cours d’activité. Pour ce faire, la thèse avait pour objectif de répondre à des questionnements autant théoriques que pratiques. Sur le plan théorique, une première étape visait à répertorier et à organiser les divers modèles conceptuels de la charge mentale. Pour proposer, en second lieu, un modèle combinant ces différents cadres théoriques et une nouvelle définition de la charge mentale. Sur le plan pratique, en nous basant sur le modèle conceptuel proposé lors de la phase théorique, nous avons approfondi la compréhension du lien entre la charge mentale subjective et la performance, mais également le lien entre l’engagement (à travers le ressenti ludique), une variable interne à l’individu, et la charge mentale. De plus, nous avons accru les connaissances sur les facteurs intrinsèques (complexité de la tâche et multiplicité de fonctions cognitives sollicitées) et extrinsèques (design ludique) aux exigences de la tâche qui influencent la charge mentale. Enfin, nous avons identifié une nouvelle tâche cognitive pour laquelle nous avons pu établir un modèle de classification supervisée de la charge mentale subjective, proposant ainsi un début de réponse au besoin de prédiction de la charge mentale. Un modèle dont nous avons testé la validité inter-tâches (pour un même contexte de passation) et la validité inter-contextes (pour une même tâche donnée). Cette thèse propose donc un regard enrichi et novateur sur la charge mentale, alliant travail théorique et expérimental

Mental workload (MWL) is a concept used to assess the mental cost of activities. Nowadays, challenges related to user experience involve predicting an individual’s MWL before a task and monitoring it during the activity. To achieve this, the thesis addresses both theoretical and practical questions. On a theoretical level, the first step was to compile and organize various conceptual models of MWL. The second step was to propose a model that combines these different theoretical frameworks and offers a new, more general, and operational definition of MWL. On a practical level, based on the conceptual model proposed in the theoretical phase, we deepened the understanding of the link between subjective MWL and performance. We also explored the relationship between engagement (through the playful feeling), an internal variable for the individual, and MWL. Moreover, we increased the knowledge of the intrinsic (complexity of the task and multiplicity of cognitive functions solicited) and extrinsic (fun design) factors to the task requirements that influence MWL. Finally, we identified a new cognitive task for which we were able to establish a supervised classification model of subjective MWL. We proposed this as an initial response to the need for MWL prediction. A model for which we tested the inter-task validity (for the same context) and the inter-context validity (for the same task). Therefore, this thesis offers an enriched and innovative view on MWL that combines theoretical and experimental approaches