Quand les neurosciences embarquent dans le simulateur de vol

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Thierry Dubois

Une « carte de chaleur » peut être utilisée lors du debriefing. Elle indique où le pilote a porté son regard, et combien de temps, relativement à une période donnée. Au bas de l'écran apparaît la répartition de l'attention visuelle entre cinq actions – pilotage, navigation, communication, gestion et surveillance de l'extérieur. © Thales Training & Simulation

Un outil créé par Thales donne une nouvelle dimension au simulateur de vol. L’instructeur peut mieux comprendre l’état cognitif de l’élève pilote dont les pupilles sont observées par plusieurs caméras tout au long de la séance pour plus efficacité.

Le système HuMans est une nouvelle option sur les simulateurs de vol d’hélicoptère Reality H de Thales. Il exploite les dernières avancées en oculométrie (« eye-tracking ») et neurosciences. « Assis derrière le pilote, l’instructeur ne voyait pas ce que le pilote regarde et comment il ou elle appréhende la situation », souligne Benoît Plantier, directeur général de Thales Training & Simulation (TTS). HuMans utilise plusieurs caméras et un logiciel pour suivre le mouvement des pupilles. Les caméras sont situées sur le tableau de bord et au-dessus de la tête du pilote. Pour l’instructeur, l’interface est une tablette. L’ensemble ouvre un nouveau champ des possibles.

L’instructeur peut simplement surveiller le visage du pilote ou les instruments. Il peut suivre un point représentant la direction du regard du pilote. Ce point est visible sur les dernières secondes (cette durée est réglable) : l’instructeur voit donc une ligne montrant les centres récents de l’attention.

Des critiques plus précises

Trois alarmes attirent son attention sur des problèmes particuliers, explique Christophe Bruzy, directeur technique chez TTS. La focalisation excessive sur un instrument, par exemple. La deuxième alarme se déclenche pour l’instructeur quand le pilote n’a pas regardé « dehors » depuis assez longtemps. La troisième indique une attention insuffisante portée aux instruments.

En formulant ces critiques, l’instructeur peut préciser combien de temps l’élève a passé le nez sur son écran de navigation. L’élève progresse en matière de perception de la situation.

Adapter le scénario

De son côté, l’instructeur peut avoir une idée plus claire du ressenti du pilote : trouve-t-il la séance facile ? S’il réussit les exercices et paraît à l’aise, l’instructeur peut injecter des difficultés dans le scénario. Le temps passé dans le simulateur est ainsi mieux mis à profit. Si la mission se montre trop difficile, l’instructeur peut l’adapter au niveau de l’élève.

Après la séance, l’instructeur peut consulter une « carte de chaleur » qui intègre le regard du pilote sur une durée réglable. Suivant le temps passé à regarder une zone donnée, celle-ci apparaît en différentes couleurs. Cette carte est si précise qu’on y reconnaît la forme exacte des instruments.

Sur le bandeau central, trois alarmes préviennent l’instructeur que le pilote se focalise trop sur un instrument ou ne regarde pas assez le tableau de bord ou vers l’extérieur. Au bas de l’écran, à gauche, la direction du regard du pilote sur les dernières secondes est représentée par une ligne rouge. © Thales Training & Simulation

Rejouer le vol

Une partie du « vol » peut être rejouée. L’instructeur choisit de se concentrer sur un lieu (choisi sur la carte de navigation) ou un moment particulier (retrouvé avec une référence temporelle). Ainsi, une critique est contextualisée. L’instructeur peut dire à l’élève « vous regardiez le mauvais instrument » et tous les deux se souviendront précisément quand pendant le vol. L’erreur a pu se produire lors du survol d’un obstacle, pendant l’approche et au début d’une averse : élève et instructeur retrouveront ces éléments.

Toutes ces nouvelles possibilités devraient améliorer la formation. L’instructeur peut mesurer factuellement le progrès de l’élève, souligne Christophe Bruzy. Les méthodes de l’élève, comme le circuit visuel, peuvent être validées. Celui-ci peut se voir progresser objectivement.

Thales a bénéficié de 15 ans de recherches universitaires. L’entreprise française a collaboré pendant cinq ans avec des laboratoires du CNRS en matière de neurosciences. Elle a aussi travaillé, en matière de facteurs humains, avec l’institut de recherche biomédicale des armées.

L’intelligence artificielle aide l’instructeur

L’oculométrie non-invasive, ne requérant pas le port d’un dispositif particulier, a aidé à la création du système HuMans. Une autre contribution est venue de l’intelligence artificielle. Les quantités considérables de données collectées en une séance – 70 gigaoctets, y compris la vidéo – doit être rendue intelligible pour un être humain, note Christophe Bruzy.

Thierry Dubois