Equipe IHS

Thématique HM, FH et NEUROERGONOMIE

 

Animateurs / Points de contact par établissement :

ENAC : Jean-Paul Imbert / Catherine Letondal
ISAE :  Frederic Dehais
ONERA : Bruno Berberian

Objectifs

Développer des modèles, méthodes et outils visant la conception de systèmes hybrides humain-machine plus performants et plus sûrs. Rechercher les méthodes et les techniques  permettant d’articuler et faire « interagir » des résultats issus des disciplines centrées sur l’humain (ergonomie, neurosciences ou FH) et des disciplines centrées sur les systèmes (informatique, génie logiciel) pour une appréhension globale du couple humain machine.  

Méthodes:

  • Modélisation : compréhension, formalisation et utilisation de modèles de comportements humains et de systèmes interactifs
  • Conception : design itératif et participatif, design d’interaction, systèmes adaptatifs, prise en compte des problématiques métiers, les technologies existantes et les capacités humaines
  • Validation : méthode expérimentale avec opérateurs dans la boucle, caractérisation d’états cognitifs et sensorimoteurs à partir d’observables issus de la physique humaine à des fins de de spécification et d’évaluation de nouveaux concepts d’assistance.
  • Vérification : approches multi-niveaux du comportement du système homme-machine

Outils :

  • Vérification formelle : model checking, preuves
  • Simulations : environnement virtuel et naturel, simulation hybride
  • Informatique : langage de programmation et de spécification orienté interaction, langages formels pour la modélisation de systèmes interactifs, apprentissage automatique, visualisation de données
  • Mathématique : traitement du signal, statistiques inférentielles, outils de classification
  • Instrumentation de l’humain : évaluation hors ligne et en ligne (i.e. monitoring) de l’interaction operateurs-systèmes à l’aide de capteurs,
  • Retour d’expérience : Reconstruction hors ligne de l'activité de l'équipage et caractérisation de la mise en œuvre des procédures standard.
  • Facteurs Humains :

Disciplines en jeu :

  • Informatique : interaction homme-machine, techniques formelles de génie logiciel, programmation, apprentissage machine, visualisation de données
  • Neurosciences : caractérisation des processus cérébraux sous-tendant la performance humaine
  • Ergonomie cognitive : modélisation des mécanismes cognitifs (perception, attention, conscience, mémoire, …) impliquées dans la performance humaine
  • Facteurs Humains :  entretiens, analyse de tâches, recueil de besoins, questionnaires, utilisabilité,  …
  • Ethique : formalisation de cadres éthiques et de hiérarchies de valeurs en vue d’aider les décisions humaines par le calcul de jugements et d’arguments étayant ces jugements.

Plateformes :

« ACHIL » ENAC-ISAE SUPAERO: simulateurs sol bord, plateformes volantes, capteurs biométriques

LABSIM ONERA Salon : moyens de simulation avec homme dans la boucle (avion, drone..), outils d’acquisition biométriques, simulation hybride

DJINN –ENAC : plateforme de développement de logiciels interactifs

Positionnement scientifique (Local/International)

Etre le point de référence national sur ce thème

Espace d’échange/Forum entre disciplines variées

Valoriser la conception multidisciplinaire en tant que… discipline de recherche à part entière :

  • Spécificité des modélisations, méthodes et outils
  • Visibilité à l’international (DLR/TU Delft/Cranfield/MIT/Georgia Tech/University of Michigan/University of Toronto, etc.)
  • Relation avec les industriels (AIRBUS, SAFRAN, DASSAULT, ATR, IRT)

Etat des lieux actuel :

Effectifs

  • ONERA : 14 membres permanents
  • ENAC : 12 membres permanents
  • ISAE SUPAERO : 5 membres permanents

Thèses communes en cours

  • Thèse Benoit Valéry 2014-2017 (ENAC-ISAE SUPAERO)
  • Thèse Olivier Lefrançois 2015-2018 (ENAC-ISAE SUPAERO)
  • Thèse Almoctar Haiz 2016-2019 (ENAC-ISAE SUPAERO)
  • Thèse Emilie Jahanpour 2016-2019 (ISAE SUPAERO ONERA)

Projet scientifique à 4 ans :

Axe 1 : Etude des interactions hommes – systèmes à forte autonomie

Méthodologie multidisciplinaire (i.e réunissant les compétences ISAE SUPAERO, ONERA  ENAC) pour formaliser et valider les exigences des systèmes autonomes intégrant l’humain :

  • Caractérisation et compensation du phénomène de sortie de boucle : compréhension du phénomène, prédiction en ligne de la sortie de boucle à partir d’un vecteur d’état de l’interaction homme-système, autonomie adaptative
  • Certification de logiciels interactifs   

Axe 2 : Gestion du risque fatigue :

Intégration de données biométriques dans la gestion du risque fatigue :

  • Monitoring en ligne de l’état fatigue
  • Développement d’outils  Retour d’expérience sur des données biométriques   

Valorisation :

Publications dans journaux facteurs humains, informatiques et neuroscientifiques à fort facteurs d’impact

Démonstrateurs

Brevets et transferts technologie

Organisation d’événements scientifiques (ex : Chantier RTRA)

Plan d’actions

Développement de l’interopérabilité des plateformes de simulation ACHIL et LABSIM

Réalisation d’expérimentations communes et multidisciplinaire avec homme dans la boucle dans les  plateformes communes

Réponse à appel projets :

  • ANR ASTRID
  • H2020
  • SESAR
  • Régions