Défis de l'automatisation des systèmes sociotechniques

Résumé

Série d'études consacrées aux difficultés de la mise en oeuvre fiable, à court, moyen et long terme, d'une symbiose entre humains et machines et aux solutions innovantes pour tenter d'y parvenir, mobilisant des compétences en sciences cognitives, en ingénierie et en sciences sociales. ©Electre 2019

Contributeur(s)
Éditeur(s)
- Iste éditions
Date
- 2019
Notes
- Index
Langues
- Français
Description matérielle
- 1 vol. (XII-346 p.) : illustrations en noir et en couleur ; 24 cm
Collections
- Systèmes et génie industriel
Sujet(s)
ISBN
- 978-1-78405-539-4
Indice
- 62.1 Ingénierie, automatique appliquée
Quatrième de couverture
- Les défis de l'automatisation des systèmes sociotechniques sont fortement liés à la prise en compte des atouts et des limites des ressources techniques et humaines, tels que les caractéristiques perceptives, les capacités coopératives, les modalités de partage de tâches, la modélisation de comportements humains, ou l'apport de démarches de conception innovante.
  Défis de l'automatisation des systèmes sociotechniques expose la difficulté à mettre en oeuvre et à garantir, à court, moyen et long termes, une symbiose entre humains et machines. Il présente des solutions innovantes pour la réalisation d'une telle symbiose, qui nécessitent des compétences à la fois en sciences cognitives, sciences pour l'ingénieur et sciences sociales.
  Les chercheurs, enseignants-chercheurs ou les ingénieurs de ces domaines trouveront dans cet ouvrage des éléments de réponses à ces défis permanents.
Tables des matières
- - Défis de l'automatisation des systèmes sociotechniques
  - Frédéric Vanderhaegen
  - Choubeila Maaoui
  - Mohamed Sallak
  - Denis Berdjag
  - iSTE
  - Introduction1
  - Frédéric Vanderhaegen, Choubeila Maaoui, Mohamed Sallak et Denis Berdjag
  - Partie 1. Capacités perceptives3
  - Chapitre 1. Synchronisation de stimuli avec la fréquence cardiaque : nouveau défi pour le contrôle de dissonances attentionnelles5
  - Frédéric Vanderhaegen, Marion Wolff et Régis Mollard
  - 1.1. Introduction5
  - 1.2. De l'erreur humaine à la dissonance6
  - 1.3. Conflit cognitif, attention et dissonance attentionnelle9
  - 1.4. Causes et évaluation de la dissonance attentionnelle11
  - 1.5. Étude exploratoire de dissonances attentionnelles13
  - 1.6. Résultats de l'étude exploratoire16
  - 1.7. Conclusion24
  - 1.8. Bibliographie26
  - Chapitre 2. Spécification centrée système d'interactions physico-physiologiques de perception sensorielle33
  - Jean-Marc Dupont, Frédérique Mayer, Fabien Bouffaron, Romain Lieber et Gérard Morel
  - 2.1. Introduction33
  - 2.2. Spécification d'une situation-système d'interactions de perception sensorielle35
  - 2.2.1. Éléments de connaissance multidisciplinaire en ingénierie-système36
  - 2.2.1.1. Ingénierie centrée technique37
  - 2.2.1.2. Ingénierie centrée humain39
  - 2.2.2. Éléments de connaissance interdisciplinaire en ingénierie-système42
  - 2.2.2.1. Orchestration centrée système de la connaissance multidisciplinaire42
  - 2.2.2.2. Spécification centrée système basée sur des modèles46
  - 2.2.3. Spécification d'une situation-système d'intérêt48
  - 2.2.3.1. Éléments de compréhension multidisciplinaire d'une situation ciblée49
  - 2.2.3.2. Spécification descriptive de la situation ciblée50
  - 2.2.3.3. Spécification prescriptive de la situation-système ciblée51
  - 2.3. Spécification centrée physiologie d'une interaction de perception sensorielle55
  - 2.3.1. Éléments de connaissance multidisciplinaire d'une interaction physico-physiologique56
  - 2.3.1.1. Théorie mathématique de la physiologie intégrative56
  - 2.3.1.2. Représentation d'une interaction fonctionnelle de perception/action sensorielle58
  - 2.3.2. Spécification prescriptive de l'interaction de perception auditive ciblée60
  - 2.3.2.1. Éléments de compréhension multidisciplinaire physico-physiologique60
  - 2.3.2.2. Spécification interdisciplinaire d'exigences physico-physiologiques63
  - 2.4. Spécification centrée système d'une interaction de perception sensorielle68
  - 2.4.1. Spécification du système d'intérêt ciblé68
  - 2.4.1.1. Éléments de connaissance multidisciplinaire de l'architecture système ciblée68
  - 2.4.1.2. Spécification interdisciplinaire de l'artefact de conduite ciblé69
  - 2.4.2. Spécification multidisciplinaire d'un modèle exécutable de l'interaction auditive ciblée70
  - 2.4.2.1. Spécification prescriptive72
  - 2.4.2.2. Vérification de la spécification72
  - 2.4.3. Spécification interdisciplinaire du modèle exécutable de l'interaction auditive ciblée74
  - 2.4.3.1. Éléments de connaissance multidisciplinaire en spécification exécutable basée sur des modèles76
  - 2.4.3.2. Validation-système de la spécification77
  - 2.5. Conclusion80
  - 2.6. Bibliographie81
  - Partie 2. Coopération et partage de tâches89
  - Chapitre 3. Un cadre d'analyse du partage d'autorité dans des systèmes sociotechniques complexes91
  - Cédric Bach et Sonja Biede
  - 3.1. Introduction91
  - 3.2. De l'approche systématique à l'approche systémique : une approche différente du partage d'autorité et de responsabilité94
  - 3.3. Une cadre d'analyse et de conception de l'autorité et de la responsabilité96
  - 3.3.1. Les actions dans une perspective d'autorité, de responsabilité et de redevabilité97
  - 3.3.2. Les niveaux d'autorité et de responsabilité100
  - 3.3.3. Les patrons d'action en relation avec l'autorité et la responsabilité105
  - 3.3.3.1. Partage d'autorité105
  - 3.3.3.2. Distribution d'autorité106
  - 3.3.3.3. Délégation d'autorité108
  - 3.3.3.4. Contractualisation d'autorité110
  - 3.3.4. Les relations dynamiques entre les dimensions du cadre d'analyse111
  - 3.4. Le management des turbulences de sillage en séparation visuelle : une étude de cas préliminaire112
  - 3.4.1. Au niveau nano113
  - 3.4.2. Au niveau micro114
  - 3.4.3. Au niveau meso115
  - 3.4.4. Au niveau macro115
  - 3.5. Conclusion115
  - 3.6. Bibliographie116
  - Chapitre 4. La conception d'une interface selon des principes de transparence119
  - Raissa Pokam Meguia, Serge Debernard, Christine Chauvin et Sabine Langlois
  - 4.1. Introduction119
  - 4.2. État de l'art120
  - 4.2.1. Situation awareness121
  - 4.2.2. Transparence122
  - 4.3. Conception d'une IHM transparente pour véhicule autonome126
  - 4.3.1. Présentation de la démarche126
  - 4.3.2. Définition des principes de transparence126
  - 4.3.2.1. Principe issu du modèle de l'objectif général128
  - 4.3.2.2. Principe issu du modèle de la tâche129
  - 4.3.2.3. Principe issu du modèle analytique130
  - 4.3.2.4. Principe issu du modèle de l'environnement131
  - 4.3.2.5. Principe issu du modèle de la coopération131
  - 4.3.2.6. Principe issu du modèle de l'agent humain132
  - 4.3.3. Cognitive Work Analysis132
  - 4.3.3.1. L'analyse du domaine de travail133
  - 4.3.3.2. L'analyse de la tâche de contrôle136
  - 4.4. Protocole expérimental139
  - 4.4.1. Interfaces139
  - 4.4.2. Hypothèses141
  - 4.4.3. Participants141
  - 4.4.4. Matériel142
  - 4.4.5. Les scénarios de conduite143
  - 4.4.6. Variables mesurées144
  - 4.4.7. Démarche statistique146
  - 4.5. Résultats et discussions147
  - 4.5.1. Situation awareness147
  - 4.5.1.1. Résultats148
  - 4.5.1.2. Discussion148
  - 4.5.2. Satisfaction des participations150
  - 4.5.2.1. Résultats150
  - 4.5.2.2. Discussion151
  - 4.6. Conclusion151
  - 4.7. Remerciements153
  - 4.8. Bibliographie153
  - Partie 3. Fiabilité des systèmes157
  - Chapitre 5. Contrôle tolérant aux fautes extéroceptives pour une conduite autonome et sûre159
  - Mohamed Ryad Boukhari, Ahmed Chaibet, Moussa Boukhnifer et Sébastien Glaser
  - 5.1. Introduction159
  - 5.2. Formulation du problème163
  - 5.3. Architecture de commande tolérante aux fautes164
  - 5.3.1. Le modèle dynamique du véhicule165
  - 5.4. Les algorithmes de vote168
  - 5.4.1. Maximum de vraisemblance (MLV)168
  - 5.4.2. Moyenne pondérée (WA)169
  - 5.4.3. Moyenne pondérée basée sur l'historique (HBWA)170
  - 5.5. Résultats de simulation173
  - 5.6. Conclusion182
  - 5.7. Bibliographie182
  - Chapitre 6. Une modèle graphique basé sur les facteurs affectant la performance pour l'évaluation de la fiabilité humaine187
  - Subeer Rangra, Mohamed Sallak, Walter Schön et Frédéric Vanderhaegen
  - 6.1. Introduction187
  - 6.2. La méthodologie Prelude195
  - 6.2.1. Contexte théorique197
  - 6.2.1.1. La théorie des fonctions de croyance et les systèmes de valuations197
  - 6.2.1.2. Règles de combinaison199
  - 6.2.1.3. Comparaison des BPA à l'aide de mesures d'intervalles et de distances200
  - 6.2.1.4. Exemple simple201
  - 6.2.2. La partie qualitative202
  - 6.2.2.1. Facteurs affectant la performance pour les opérations ferroviaires202
  - 6.2.2.2. Identification des HFE et contexte critique pour la sécurité204
  - 6.2.2.3. Exemple pour l'illustration206
  - 6.2.3. La partie quantitative207
  - 6.2.3.1. Processus d'élicitation des avis d'experts207
  - 6.2.3.2. Combinaison des avis d'experts210
  - 6.2.3.3. Transformation211
  - 6.2.3.4. Exemple (suite)213
  - 6.2.4. Quantification et analyse de sensibilité215
  - 6.2.4.1. Assignation des preuves directes et quantification215
  - 6.2.4.2. Analyse de sensibilité216
  - 6.2.4.3. Exemple (suite)216
  - 6.3. Cas d'étude219
  - 6.3.1. Étape 1, partie qualitative : identification des HFE et PSF221
  - 6.3.2. Étape 2, partie quantitative : élicitation d'experts, combinaison et transformation de données224
  - 6.3.3. Étape 3, données de quantification et résultats226
  - 6.4. Conclusion231
  - 6.5. Remerciements234
  - 6.6. Bibliographie235
  - Partie 4. La modélisation et l'aide à la décision243
  - Chapitre 7. Modèle flou d'aide à la décision pour la commande, le contrôle et la régulation des systèmes de transport245
  - Saïd Hayat et Saïd Moh Ahmaed
  - 7.1. Introduction245
  - 7.2. Problématique d'aide à la décision dans le transport collectif urbain246
  - 7.3. Réseau de transport urbain de Montbéliard247
  - 7.3.1. Les correspondances248
  - 7.3.2. La régulation d'un réseau de transport collectif urbain249
  - 7.4. Modèle flou d'aide à la décision pour la régulation du trafic de transport251
  - 7.4.1. Acquisition des connaissances252
  - 7.4.2. Les critères de décision pour la régulation du trafic des transports collectifs254
  - 7.4.3. La modélisation des critères256
  - 7.4.4. Processus de fuzzification256
  - 7.4.5. Génération des décisions259
  - 7.4.6. Défuzzification261
  - 7.4.7. Classes de décisions267
  - 7.4.7.1. Décision de régulation classe A267
  - 7.4.7.2. Décision de régulation classe B267
  - 7.4.7.3. Décision de régulation classe C267
  - 7.4.8. Proposition des stratégies de régulation270
  - 7.4.9. Impact et validation des stratégies de régulation270
  - 7.4.10. Mise en application des stratégies de régulation270
  - 7.5. Conclusion271
  - 7.6. Bibliographie271
  - Chapitre 8. L'impact de la stabilité humaine dans les systèmes homme-machine : cas du transport ferroviaire273
  - Denis Berdjag et Frédéric Vanderhaegen
  - 8.1. Introduction273
  - 8.2. Stabilité et notions associées274
  - 8.2.1. La résilience274
  - 8.2.2. La stabilité dans le contexte technologique275
  - 8.2.3. Définition mathématique de la stabilité au sens de Lyapunov275
  - 8.2.3.1. Remarques276
  - 8.2.3.2. Discussion276
  - 8.2.4. Théorème de Lyapunov277
  - 8.2.4.1. Discussion277
  - 8.3. La stabilité dans le contexte humain277
  - 8.3.1. Définition de la stabilité humaine277
  - 8.3.1.1. Hypothèse277
  - 8.3.1.2. Remarques278
  - 8.3.2. Définition du potentiel d'action et de réaction278
  - 8.4. La stabilisabilité279
  - 8.5. La stabilité dans le contexte des SHM280
  - 8.6. Structure du SHM étudié dans le contexte ferroviaire281
  - 8.6.1. Structure générale281
  - 8.6.2. Le module de supervision283
  - 8.6.3. Le modèle du système technologique283
  - 8.6.4. Le modèle de l'opérateur humain284
  - 8.7. Exemple illustratif285
  - 8.7.1. Protocole expérimental285
  - 8.7.2. Résultats expérimentaux292
  - 8.7.3. Observations et discussion292
  - 8.8. Conclusion293
  - 8.9. Bibliographie294
  - Partie 5. Conception innovante297
  - Chapitre 9. Développement d'un vêtement intelligent pour l'aide à la gestion de crises : application au contrôle d'incendies299
  - Guillaume Tartare, Marie-Pierre Pacaux-Lemoine, Ludovic Koehl et Xianyi Zeng
  - 9.1. Introduction299
  - 9.2. Conception d'un vêtement intelligent pour les pompiers302
  - 9.2.1. Architecture du système portable302
  - 9.2.2. Sélection de composants électroniques304
  - 9.2.3. Conception textile et intégration des capteurs304
  - 9.3. Traitement de signaux physiologiques306
  - 9.3.1. Extraction de formes d'ondes respiratoires306
  - 9.3.2. Détection automatique du rythme cardiaque307
  - 9.3.3. Variabilité du rythme cardiaque309
  - 9.3.4. Analyse des résultats expérimentaux309
  - 9.4. Coopération pompiers-robots à l'aide du vêtement intelligent311
  - 9.4.1. Robots313
  - 9.4.2. Interface du superviseur humain314
  - 9.5. Conclusion315
  - 9.6. Bibliographie316
  - Chapitre 10. Pédagogie active pour l'aide à l'innovation dans les transports319
  - Frédéric Vanderhaegen
  - 10.1. Introduction319
  - 10.2. Analyse d'un accident ferroviaire et conception de système320
  - 10.3. Analyse d'usages d'un régulateur de vitesse324
  - 10.4. Simulation d'usages d'un radar anticollision en conduite326
  - 10.5. Aide à l'écoconduite328
  - 10.6. Vers un support pour la conception innovante de systèmes de transport330
  - 10.7. Conclusion333
  - 10.8. Bibliographie334
  - Conclusion339
  - Frédéric Vanderhaegen, Choubeila Maaoui, Mohamed Sallak et Denis Berdjag
  - Liste des auteurs341
  - Index343
Origine de la notice:
- Electre