COGNOPS : Un serious game pour évaluer la charge mentale

Thalès & Ludotic : Une longue histoire

Thales Defense Mission Systems (DMS) est un acteur historique dans le domaine de la conception des sonars, son ambition réside dans le fait de concevoir des outils toujours plus performants et adaptés aux besoins des opérationnels au cours de leur mission. Pour cela, Thalès dispose de différentes équipes de concepteurs et d’ingénieurs à la pointe de leur domaine qui s’appuient sur les retours des expériences utilisateurs pour créer des produits toujours plus innovants. Leur nouveau challenge : être capable de rendre compte de l’état cognitif des opérateurs sonars et créer une interface qui s’adapte en fonction de l’éventuelle surcharge cognitive.

C’est là que nous intervenons depuis plus de 10 ans, en tant qu’experts en facteur humain et expérience utilisateur, pour accompagner Thales sur des projets de R&D d’envergure où l’utilisateur est placé au centre des processus de conception. Pour relever ce nouveau défi, nous avons élaboré un POC basé sur la mesure du diamètre de la pupille pour déterminer si l’opérateur est en surcharge mentale. Pour valider ce POC, nous avons proposé d’utiliser une méthode innovante elle aussi, à savoir créer une maquette prenant la forme d’un serious game couplé à des mesures eye-tracking. Bougez-pas, on va vous expliquer tout ça !

COGNOPS est le premier serious game qui se déroule dans l’univers des sous-marins

Un serious game : Quoi c’est ça ?

En une phrase, un serious game (ou « jeu sérieux » si on le traduit littéralement) est une interface permettant aux utilisateurs de s’informer, d’apprendre et de progresser sur diverses problématiques tout en s’amusant et en jouant à un vrai jeu vidéo.

Pour plus de détails, on vous renvoie vers la page dédiée de notre site. 

L’interface de COGNOPS reprend les fonctionnalités d’une interface sonar

Serious game, sonar et UX

Pour aider Thalès DMS dans sa démarche nous avons proposé de mettre en place une méthodologie faisant appel aux différents domaines d’expertise dont nous disposons.

Nous avons commencé par créer une maquette capable de reproduire certaines fonctionnalités d’un véritable sonar actif. Pour rendre ces tests ludiques, nous avons intégré des éléments issus du domaine du jeu-vidéo : un scénario, des règles du jeu, une difficulté qui augmente au fil du temps et un système de scoring transformant cette maquette en serious game. Ces éléments de gameplay permettent de générer une charge de travail de plus en plus élevée jusqu’à générer une surcharge mentale (trop d’informations à traiter en même temps).

Une fois la maquette prête nous avons organisé des tests utilisateur avec des utilisateurs représentatifs de la population cible. Nous avons eu la chance d’utiliser la salle immersive EVA qui reproduit l’ambiance d’un poste de pilotage du « sous-marin de demain » pour ajouter du réalisme.

Lors de ces tests nous avons utilisé l’eye-tracker tobii nano pour mesurer objectivement la charge mentale de l’opérateur au travers la dilatation de la pupille. Nous avons couplé cette mesure avec la passation du questionnaire NASA-TLX pour obtenir le ressenti de l’opérateur à propos de sa charge mentale.

Nos utilisateurs ont tenté de marquer un maximum de points !

Quels résultats ?

Nos premières analyses ont permis de constater que :

  • La dilatation pupillaire est corrélée avec l’augmentation de la difficulté du jeu.
  • L’écart de dilatation pupillaire entre les phases au repos et les phases de jeu est plus important chez les novices que les chez experts.

Le jeu a permis de mesurer l’augmentation de la charge mentale chez des participants experts comme novices grâce à la mesure des diamètres pupillaires même si nos résultats ne sont pas généralisables du au nombre de participants trop restreint.

Illustration de la dilatation pupillaire en fonction de la charge mentale des utilisateurs

En revanche, nous n’avons pas pu identifier des seuils témoignant d’une potentielle surcharge cognitive chez les participants. A suivre !

Tout ce travail est résumé dans une petite vidéo que nous avons fait lors de cette étude et que vous pouvez voir ci-dessous.