Cognitive modelling of a ship navigator based on protocol and eye-movement analysis

Le facteur humain joue un rôle crucial dans la sécurité des opérations mariâmes, dû au fait que la plupart des accidents mariâmes qui ont lieu sont liés à des erreurs humaines. Une approche de modélisation cognitive a été retenue en raison de ses avantages en matière de coût et de temps, dans le but de déceler quels sont les facteurs humains qui entrent en jeu lors de conditions spécifiques de manoeuvre.

Cependant il est difficile d'extraire les processus cognitifs en recourant à une analyse de protocole habituelle en raison de la nature de la tâche fondée sur des règles. Le compte rendu suivant propose une méthode pour l'analyse cognitive de tâche qui s'appuie sur des données obtenues à partir d'enregistrement de mouvements oculaires et de protocoles verbaux synchronisés, en considérant les processus cognitifs fondés sur des règles que le navigateur ne peut pas verbaliser explicitement.

Cette méthode a été mise en oeuvre pendant quatre sessions avec des scénarios différents, brs desquels le navire naviguait dans des conditions normales en suivant un trajet bien défini passant sous un pont dans un étroit chenal, et ce en utilisant un simulateur pleine échelle de navigation. Un modèle cognitif a été réalisé pour le suivi du trajet du navire s'appuyant sur l'analyse de tâche.

Ce modèle décrit une interaction dynamique entre les processus cognitifs et Us différentes séquences de manoeuvre et représente les mouvements oculaires sous forme de structures imagées, dans un réseau de tâches, avec la probabilité de la tâche-prototype et sa durée. Des simulations du modèle ont été effectuées dans des conditions identiques à celles de la navigation expérimentale.

Les résultats de la simulation ont montré que le modèle proposé est capable de conduire un navire en toute sécurité en suivant un trajet bien défini brs de chaque session. Certains aspects des processus cognitifs qui n'avaient pas été obtenus à partir des protocoles verbaux du navigateur ont pu également être identifiés en comparant la simulation de navigation avec le comportement d'un navigateur humain.

De plus, nous discutons certaines idées pour utiliser ce modèle cognitif en y apportant certaines améliorations pour l'évaluation de risques dans de futurs projets de recherche. This paper presents a method for cognitive task analysis and applies it to four course tracking sessions using a full-mission ship simulator.

In this method, synchronized data from eye-movement recordings and verbal protocols are analyzed in consideration of the ride-based properly that the navigator cannot verbalize his cognitive process in action. A cognitive model was aho implemented which describes a dynamic interaction between the navigator's internal process and the states in manoeuvre and represents the attention allocation patterns in a task network with the task probability and task time.

Simulations of the model were performed and some fragments of the actual cognitive process were speculated which were not identified by the navigator's protocols by comparing the simulated navigation with the human navigator's behaviour.