Étude et définition d’une approche outillée de modélisation des situations de crise et des situations à risques dédiées à l’entraînement en environnement immersifs

Study and definition of a tool-based approach for modelling crisis situations and risk situations dedicated to training in immersive environments

• Auteur / Autrice : Alexis Evain
• Direction : Frédérick Bénaben, David Panzoli
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie Industriel
• Date : Soutenance le 08/11/2024
• Etablissement(s) : Ecole nationale des Mines d'Albi-Carmaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Systèmes (Toulouse ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre Génie Industriel (Albi) - Centre Génie Industriel / CGI
• Jury : Président / Présidente : Ira Helsloot
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frédérick Bénaben, David Panzoli, Jean-Rémy Chardonnet, Ilona Heldal, Jess Kropczynski
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Rémy Chardonnet, Ilona Heldal

Mots clés

Mots clés contrôlés

Intelligence ambiante

Ingénierie dirigée par les modèles

Jeux sérieux

Réalité virtuelle

Gestion du risque

Gestion des crises

Mots clés libres

Gestion de crise

Gestion des risques

Réalité virtuelle

Outil pour la conception d'entraînement

Effets en cascade

Jeu sérieux

Ingénierie dirigée par les modèles

Environnement d'apprentissage immersif

Environnement intelligent

Crisis Management

Risk management

Virtual reality

Training authoring tool

Cascading effects

Serious game

Model driven engineering

Immersive Learning Environment

Smart environment

Résumé

Cette thèse explore le développement d'une approche outillée pour formation en réalité virtuelle dédiée à la gestion de crise. L'objectif principal de cette recherche est de faciliter l'expérience de l'enseignant. L'enseignant est considéré comme le scénariste durant l'entraînement en environnement virtuel interactif. Grâce à l'apport complémentaire de nouveau entraînement complémentaire, il est possible d'accroître la qualité de la réponse des parties prenantes à tout type de crise. Le contexte de cette étude consiste à intégrer les différents éléments constitutifs d'une crise dans une structure basée sur l'ingénierie des modèles dans l'objectif de concevoir un outil pratique pour les entraineurs. Cet outil s'utilise pour modéliser, concevoir et simuler des situations de crise de manière immersive, en environnements imaginés ou existants. La méthodologie adoptée repose sur l'exploration des effets cascades, de la réalité virtuelle et d'outils de création d'entraînement pour concevoir des environnements virtuels interactifs. Cette recherche inclut trois axes principaux explorés dans cette recherche : (i) la conception pédagogique et les exigences du cahier des charges pour intégrer les principes pédagogiques dans la création des environnements virtuels, (ii) les aspects humains et didactiques de l'immersion des participants dans la formation en gestion de crise, ainsi que (iii) les aspects techniques et fonctionnels dédiés à la conception d'exercices de crise en réalité virtuelle. Les résultats obtenus mettent en lumière l'importance d'une approche immersive et personnalisée dans la formation à la gestion de crise. Cette recherche ouvre de nouvelles voies pour l'utilisation de la réalité virtuelle comme outil de formation en gestion de crise.

This thesis explores the development of a tool-based approach to virtual reality training dedicated to crisis management. The main objective of this research is to facilitate the teacher's experience. The teacher is considered as the scriptwriter during training in an interactive virtual environment. Thanks to the complementary contribution of new training, it is possible to increase the quality of the response of stakeholders to any type of crisis. The context of this study is to integrate the various components of a crisis into a structure based on model engineering. The aim is to design a practical tool for trainers. This tool is used to model, design and simulate crisis situations in an immersive way, within imagined or existing environments. The methodology adopted is based on exploring cascading effects, virtual reality and training creation tools to design interactive virtual environments. Three main areas were explored in this research: (i) pedagogical design and specification requirements for integrating pedagogical principles into the creation of virtual environments, (ii) the human and didactic aspects of immersing participants in crisis management training, and (iii) the technical and functional aspects dedicated to the design of crisis exercises in virtual reality. The results highlight the importance of an immersive and personalised approach to crisis management training, opening up new avenues for the use of virtual reality as a crisis management training tool.