Du projet du concepteur Du projet du concepteur d’automatisation d’automatisation

à la réalité de l’utilisateur à la réalité de l’utilisateur

les surprises de l’activité les surprises de l’activité ou ou

“de l’automate à la chimère?” “de l’automate à la chimère?”

AS NyssenAS NyssenErgonomie cognitiveErgonomie cognitiveUniversité de LiègeUniversité de Liège

Une histoire (de ballon)Une histoire (de ballon) Première Guerre Mondiale, bataillons Première Guerre Mondiale, bataillons

d’observation de l’armée prussienne d’observation de l’armée prussienne Deux commandes à corde: une poignée Deux commandes à corde: une poignée

commandait une soupape (petites commandait une soupape (petites quantités de gaz relâchées), une autre quantités de gaz relâchées), une autre ouvrait un large panneau sur le sommet ouvrait un large panneau sur le sommet du ballon (dégonflage rapide au sol après du ballon (dégonflage rapide au sol après atterrissage). atterrissage).

Tirer la mauvaise poignée avant Tirer la mauvaise poignée avant d’atteindre le sol était un problème d’atteindre le sol était un problème récurrent... récurrent...

La solution fut de peindre les poignées La solution fut de peindre les poignées de couleurs différentes : vert pour la de couleurs différentes : vert pour la valve, rouge pour le panneau. Ceci valve, rouge pour le panneau. Ceci s’avéra très efficace... jusqu’au jour où le s’avéra très efficace... jusqu’au jour où le bataillon commença à voler de nuit….bataillon commença à voler de nuit….

L’innovation: un long L’innovation: un long changement de la relation changement de la relation entre l’homme et entre l’homme et le processusle processus

Au commencement était Au commencement était l’outil… pas ou peu l’outil… pas ou peu d’artefactsd’artefacts

CouplageCouplage serré homme/processus serré homme/processus Relation direct au patientRelation direct au patient Boucle perceptive-motriceBoucle perceptive-motrice Le monde extérieur est Le monde extérieur est

prédominant par rapport à prédominant par rapport à l’artefactl’artefact

Attention minimum à Attention minimum à

l’artefactl’artefact Présence au mondePrésence au monde

Puis vint la Puis vint la “technologie” “technologie” – écrans de – écrans de visualisationvisualisation

Image du processusImage du processus 2me ordre de relation 2me ordre de relation

de couplagede couplage MonitoringMonitoring Du contrôle manuelDu contrôle manuel

à la supervision :à la supervision :– Travail mentalTravail mental– VigilanceVigilance

Et encore plus de Et encore plus de technologie : - l’automatetechnologie : - l’automate

Prend en charge Prend en charge certaines tâches (comme certaines tâches (comme la perfusion des drogues)la perfusion des drogues)

Programmé par l’hommeProgrammé par l’homme Modifie le couplage :Modifie le couplage :

– Augmente la distance entre Augmente la distance entre l’homme et le processusl’homme et le processus

– Introduit de nouvelles Introduit de nouvelles boucles de contrôle, avec boucles de contrôle, avec des temps différentsdes temps différents

anesthésiste

infirmiers

patient

techniciens

automate1

2

4

chirurgiens monitoring

3

5

Augmentation des Augmentation des boucles de contrôle, boucles de contrôle, Nyssen & al, IEEE 2004Nyssen & al, IEEE 2004

6

LLes surprises de es surprises de l’automatisation :l’automatisation :

de nouvelles formes de nouvelles formes d’erreursd’erreurs

Opérateurs « hors de la boucle de contrôle »Opérateurs « hors de la boucle de contrôle » Dégradation de la « conscience de la situation»Dégradation de la « conscience de la situation» Erreur de mode (automatique / manuel) Erreur de mode (automatique / manuel) « Ironies de l’automation », « Ironies de l’automation », Bainbridge 1987Bainbridge 1987

– Augmentation de la charge de travail aux périodes critiquesAugmentation de la charge de travail aux périodes critiques– Perte d’habiletésPerte d’habiletés– Paradoxe: on garde l’opérateur pour le difficile, mais on lui Paradoxe: on garde l’opérateur pour le difficile, mais on lui

retire son entrainementretire son entrainement

Ennui / fatigueEnnui / fatigue Changement de la satisfactionChangement de la satisfaction

Vers l’automate Vers l’automate autonomeautonome

Capteurs Objets des commandes

Indices

Ecrans de contrôle

Appareils des commandes

Patient

Vers l’automate - Vers l’automate - prothèseprothèse

Comme une extension du corps Comme une extension du corps ou de l’esprit (« Invisible ou de l’esprit (« Invisible computer », Norman, 1998) computer », Norman, 1998)

Augmente ou supporte leurs Augmente ou supporte leurs capacitéscapacités

Bénéfices patientBénéfices patient Complexifie le couplage Complexifie le couplage

homme/processushomme/processus– transforme l’interaction avec le transforme l’interaction avec le

mondemonde– ligne perceptive-motrice indirecteligne perceptive-motrice indirecte– vision 2Dvision 2D– diminution des degrés de libertédiminution des degrés de liberté– absence de feedback proprioceptifsabsence de feedback proprioceptifs

Le système robotiqueLe système robotique

Crée une rupture entre le Crée une rupture entre le chirurgien, le patient, et le reste chirurgien, le patient, et le reste de l’équipede l’équipe

Bénéfices pour le chirurgienBénéfices pour le chirurgien– Récupération d’une vision 3DRécupération d’une vision 3D– Récupération de degrés de libertésRécupération de degrés de libertés

Change le nature du couplage Change le nature du couplage – Le chirurgien dirige les bras du Le chirurgien dirige les bras du

robotrobot– Le robot contrôle les mouvements Le robot contrôle les mouvements

du chirurgien du chirurgien - supprime les tremblements supprime les tremblements - diminue l’amplitude des diminue l’amplitude des

mouvementsmouvements

Vers la chimère?Vers la chimère?

Quelque chose de Quelque chose de différent différent

Pas seulement un Pas seulement un changement de changement de couplage homme/ couplage homme/ processusprocessus

Comme une absorption Comme une absorption dans un autre mondedans un autre monde

Les surprises de la Les surprises de la robotiquerobotique

2 études de terrain:2 études de terrain:– Comparison laparoscopie Comparison laparoscopie

classique / robotique (Novices)classique / robotique (Novices)– Comparison sur robot de 3 Comparison sur robot de 3

équipes avec degré d’expertise équipes avec degré d’expertise différent différent

– sur une même tâche répétée 2 sur une même tâche répétée 2 fois (fois (chirurgie gynécologique, chirurgie gynécologique, reperméabilisations tubaires)reperméabilisations tubaires)

en vue de différencier lesen vue de différencier les

impacts à court et à long impacts à court et à long termeterme

Analyse des Analyse des communications entre communications entre les deux chirurgiensles deux chirurgiens7 types de communication7 types de communication

– OrientationOrientation– ManipulationManipulation– StratégiesStratégies– OrdresOrdres– ConfirmationsConfirmations– Relaxation et/ou énervement Relaxation et/ou énervement – StressStress

Résultats (1)Résultats (1)Comparison de la chirurgie Comparison de la chirurgie

classique et robotiqueclassique et robotique

Temps de performance Temps de performance augmente avec le robotaugmente avec le robot

Plus de communicationPlus de communication

avec le robot:avec le robot:– OrientationOrientation– ManipulationManipulation– Ordre and confirmationOrdre and confirmation

La communication comme un signe La communication comme un signe d’adaptation pour compenser la d’adaptation pour compenser la perte du face à faceperte du face à face

Sauf pour les communications de Relâchement et de Stress, , les Sauf pour les communications de Relâchement et de Stress, , les communications diminuent de façon drastique de la trompe 1 à la communications diminuent de façon drastique de la trompe 1 à la trompe 2 au sein des équipes avec un novice : E-N, N-Ntrompe 2 au sein des équipes avec un novice : E-N, N-N

La fréquence des communications au sein de l’équipe E-E reste La fréquence des communications au sein de l’équipe E-E reste stablestable

Effet d’apprentissage Effet d’apprentissage de la trompe 1 à la trompe 2de la trompe 1 à la trompe 2

Résultats (2) Résultats (2) Comparison des 3 équipes avec Comparison des 3 équipes avec

degré d’expertise différent sur le degré d’expertise différent sur le robotrobot

Résultats (3): Effet de l’expertiseRésultats (3): Effet de l’expertise

De façon général, moins de communications pour les experts De façon général, moins de communications pour les experts excepté en ce qui concerne les ordres et les confirmationsexcepté en ce qui concerne les ordres et les confirmations

Changements temporaires: orientation, manipulation, stratégieChangements temporaires: orientation, manipulation, stratégie Changements permanents: ordres and confirmationsChangements permanents: ordres and confirmations

Confirme un changement profond de la nature du couplage bien au de là du couplage homme/processus

Expérience sur la Expérience sur la perception du tempsperception du temps

Interaction between viewing condition and time

0

10

20

30

40

50

60

2D 3D

Condition

Time (in seconds)

Actual Time

Estimated time

98 sujets98 sujets Tâche sur robotTâche sur robot 2 groupes (2D/3D)2 groupes (2D/3D)

Bonne estimation du temps en 2D Surestimation du temps en 3D

En conclusion: En conclusion:

Non seulement un changement de relation entre Non seulement un changement de relation entre l’homme et le processusl’homme et le processus

Mais aussi un changement d’expérience au monde Mais aussi un changement d’expérience au monde – qui transforme nos modes de coopération (d’une qui transforme nos modes de coopération (d’une

coopération implicite vers une coopération coopération implicite vers une coopération explicite)explicite)

– qui modifie le collectif, les rôles et les fonctions de qui modifie le collectif, les rôles et les fonctions de chacunchacun

– qui modifie notre perception du tempsqui modifie notre perception du temps Un autre rapport à soi, aux autres et à Un autre rapport à soi, aux autres et à

l’environnementl’environnement Penser l’innovation comme un progrès socio-Penser l’innovation comme un progrès socio-

technologique (et pas uniquement comme un progrès technologique (et pas uniquement comme un progrès technologique)technologique)

mercimerci