Étude expérimentale : L’activité et l’information perceptive

3.1.2.1 Enjeux théoriques

Nous souhaitons montrer, d’un point de vue expérimental, la distinction entre la perception de l’orientation de l’activité perceptive d’autrui et la perception de ce qu’autrui perçoit (l’information perceptive). La question fondamentale est de montrer qu’il y a un intérêt propre à percevoir l’orientation perceptive distinctement de l’intérêt à percevoir l’information perceptive d’autrui. Pour cela, il nous faut montrer que le simple fait de mettre à disposition d’un utilisateur l’information accessible pour autrui a un impact limité sur la qualité émotionnelle de son interaction, comparé au fait de mettre à sa disposition l’activité perceptive d’autrui. Il y a une différence entre percevoir ce à quoi l’autre fait attention (c’est-à-dire ce que l’autre cherche à percevoir) et ce qu’il peut percevoir. La différence est subtile, et dans celle- ci réside l’émotion.

L’intérêt pour notre recherche est de montrer que l’activité perceptive permet de déduire que le conducteur nous a vus puisqu’il nous a cherchés, et que son attention s’est attachée à notre position (c’est tout l’intérêt d’un tel système par rapport aux ADAS actuelles). Notre objectif est d’identifier des principes explicatifs généraux en analysant une différence essentielle entre deux types de dy namiques d’interactions. Notre question de recherche est donc la suivante : l’activité perceptive est-elle source d’interactions plus riches que l’information perceptive ? Peut-on, au niveau de l’expérience vécue des utilisateurs, retrouver des dynamiques causales de constitution de la rencontre d’autrui à travers son activité perceptive ?

Hypothèses théoriques

Il s’agit pour nous de comprendre comment deux sujets en i nteraction parviennent à se reconnaître, à discriminer leur présence mutuelle et à collaborer, selon les deux conditions que sont l’activité perceptive et l’information perceptive.

Ce qui est essentiel dans les interactions perceptives inter-conducteurs, c’est la perception de l’attention perceptive du partenaire, plus que la perception du « contenu perceptif », ou ce que le conducteur cherche à voir (où il porte son attention) plutôt que ce qu’il pourrait voir. Nous considérons comme plus intéressant de percevoir l’activité perceptive d’autrui plutôt que de connaître l’information dont il dispose. L’information ne doit pas être forcément riche, mais ciblée.

3.1.2.2 Mise en place de l’expérimentation

Matériel

Inspirés par les précédentes études utilisant le paradigme minimaliste pour comprendre les phénomènes perceptifs médiés par les interfaces (Auvray, Lenay et Stewart 2009; Declerck, Lenay, et Khatchatourov 2009; Hardy et al. 2007; Lenay 2010), nous avons conçu un système qui limite considérablement les paramètres impliqués dans les couplages humain/environnement et humain/humain. Nous avons développé et utilisé le logiciel Dotyk basé sur ce principe minimaliste (Figure 16).

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Figure 16 : Interface Doty k. /1 : Espace numérique partagé. /2 : Sti mulus visuel déporté

Dotyk est un espace numérique partagé à une dimension auquel est attaché un stimulus

visuel. Chaque agent interagissant sur Dotyk est représenté par un av atar qui peut être déplacé sur une ligne de gauche à droite avec une souris. L’espace unidimensionnel ainsi constitué est un tore géométrique : le passage d’un bord à l’écran entraîne une réapparition simultanée sur l’autre bord.

Participants

Quarante personnes (participation équivalente d’hommes et de femmes), réparties en vingt binômes ont pris part à cette expérimentation. Les sujets, âgés de 19 à 24 ans, étaient tous étudiants à l’Université de Technologie de Compiègne et leur participation était intégrée dans le suivi d’un cours sur les technologies, la perception et la cognition.

Pour chacune des sessions d’interactions dyadiques, les sujets étaient placés dans deux pièces adjacentes, équipées d’un ordinateur, d’une souris et d’un casque audio nécessaires à la passation de l’expérience. Les deux ordinateurs étaient reliés à un réseau local, lui-même relié à un serveur sur lequel les expérimentateurs ont pu s’assurer du bon déroulement des sessions ( Figure 17).

Lors de l eur installation, un pr emier document de 2 pages (Annexe B.1) regroupant des consignes d’apprentissage était distribué aux sujets, détaillant succinctement les étapes de prise en main du logiciel Dotyk.

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Figure 17 : Configuration expérimentale pour l ’étu de des interactions perceptives. Le dispositif expérimental comporte t r ois ordinateurs : deux ordinateurs sont destinés à la passation des

tests, et le troisième sert de serveur qui gère les connexions entre les participants.

Procédure

L’expérience consiste en deux acteurs (J1 et J2) interagissant dans l’environnement partagé minimaliste de Dotyk. Leur but est d’interagir avec l’autre selon des consignes données par l’expérimentateur. Comme nous l’avons dit, leurs seules actions possibles sont des déplacements horizontaux de leur avatar dans cet espace unidimensionnel. Ces mouvements sont contrôlés par la souris de l’ordinateur (seuls les mouvements droite-gauche sont pris en compte). Pour chaque joueur, trois autres objets sont présents : l’avatar du partenaire, un leurre fixe (Lf) et un leurre mobile (Lm) dont les mouvements correspondent à l’enregistrement antérieur d’un joueur35_{. Tous les objets ont la même forme (Figure 18) et peuvent se croiser}

sur l’axe longitudinal qui contraint leurs déplacements.

Figure 18 : Schématisatio n de Dotyk, l ’espace numérique partagé à travers lequel les deux joueurs et les deux leurres se déplacent. Un stimulus visuel déporté dans une autre fenêtre

s ’active selon certaines conditions.

J1 et J2 partagent ainsi un environnement commun, mais leur accès est différent et dépend des conditions que nous avons définies et mises en place.

J2

J2 est « aveugle ». Il ne perçoit visuellement aucun objet dans la fenêtre de l’espace numérique partagé (Figure 19). Sa tâche est d’abord de discriminer l’avatar du partenaire J1 vis-à-vis des leurres fixe ou mobile, puis de le suivre. Pour cela, chaque fois que son avatar rencontre un objet, il déclenche un stimulus visuel dans la fenêtre déportée sur le côté.

35 _{Lm est un enregistrement de ce que le joueur P2 a effectué lors de l’interaction} précédente. Le leurre aura ainsi un comportement aussi complexe que celui du joueur, mais sans être sensible à P1 (il ne réagit pas en fonction de lui). Notons que pour la première session, un enregistrement réalisé par les expérimentateurs est proposé.

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Figure 19 : environnemen t perçu du point de vue de J2. Dans cette figure, l ’avatar de J2 n ’est pas en contact avec un autre objet dans l ’environn ement. De fait , le stimulu s visuel déporté

n ’est pas activé.

J2 doit donc activement explorer son environnement pour rencontrer les trois objets possibles, ce qui produit chaque fois le même stimulus visuel via la fenêtre déportée sur le côté (Figure 20).

Figure 20 : environnemen t perçu du point de vue de J2. Dans cette figure, l ’avatar de J2 est en contact avec un autre objet de l ’environnement , J1. Un stimulus visuel décalé est activé. Il est important de noter que J1 et J2 ont le même retour visuel déporté dans leur fenêtre déportée respective : le stimulus distant n’est activé que lorsque J2 rencontre un objet de son environnement. Par exemple, si J2 traverse un objet, les deux joueurs reçoivent une stimulation visuelle. Si J1 croise l’un des leurres (Lm ou Lf), le retour visuel ne se déclenche pas (Figure 21, Figure 22).

Figure 21 : 1 : l ’avatar de J2 n ’est pas en contact avec un objet dans l’enviro nnement/ 2 : l ’avatar de J2 est en contact avec un objet dans l’e nvironnement. L ’activatio n du stimulusl est

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Figure 22 : Exemple d ’int eractions entre les avatars des joueurs et des objets, résultant ou non sur l ’activation du stimulu s visuel déporté

Pour J2, la modalité d’interaction est la même dans les deux conditions A et B, décrites dans le paragraphe suivant. J1 alterne ces deux modalités d’interactions perceptives (correspondant à l’information perceptive ou l’activité perceptive).

J1

CONDITION A – Information perceptive

Dans la condition A (information perceptive), J1 peut voir directement sur la fenêtre principale de l’interface Dotyk différents objets, à savoir les positions du leurre fixe et du leurre mobile, ainsi que la position de son propre avatar. Il ne peut pas voir l’autre joueur J2 (Figure 23), mais perçoit cependant le stimulus déporté dont l’activité (actif ou inactif) lui indique si J2 est en contact avec un autre objet dans l’environnement.

Figure 23 : environnemen t perçu du point de vue de J1 en condition A. Dans cette figure, l ’avatar de J1 n ’est pas en contact avec un autre objet de l ’environnement. L e stimulus visuel

déporté est inactif.

La tâche de J1 est de trouver J2 puis de le guider vers la droite ou vers la gauche selon les instructions qui lui sont données dans un casque audio. Cette condition vise à représenter la situation où une personne à l’extérieur du véhicule perçoit toute la scène, mais ne perçoit pas les yeux du conducteur (vitres teintées).

CONDITION B —Activité perceptive

Dans la condition B (activité perceptive), J1 peut voir directement sur la fenêtre principale de l’interface Dotyk un seul objet, à savoir la position de l’avatar de J2. Il ne peut pas voir son propre avatar, ni celui des leurres Lm et Lf (Figure 24), mais il perçoit cependant le stimulus déporté dont l’activité (actif ou inactif) lui indique si J2 est en contact avec un autre objet dans l’environnement.

Figure 24 : environnemen t perçu du point de vue de J1 en condition B. Dans cette figure, l ’avatar de J1 n ’est pas en contact avec un autre objet de l ’environnement. L e stimulus visuel

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Ici encore, la tâche de J1 est de trouver J2 puis de le guider vers la droite ou vers la gauche selon les instructions données dans le casque audio de J1. Ce n’est pas si facile puisque J1 ne perçoit pas son propre avatar. Cette condition vise à représenter la situation où une personne à l’extérieur du véhicule verrait seulement la direction de l’attention du conducteur.

3.1.2.3 Instructions

Phase d’apprentissage

Les participants, en binôme, sont accueillis et directement invités à s’installer dans deux pièces séparées, où sont respectivement mis à leur disposition un ordinateur équipé du logiciel Dotyk, une souris et un casque audio. En raison de la complexité de l’expérimentation, nous proposons aux participants un processus de familiarisation avec le logiciel, sous forme de six exercices qui permettent aux sujets :

1/De déplacer un avatar visible dans un espace numérique isolé et d’entrer en contact avec des objets fixe et mobile apparaissant sur l’écran, pour comprendre la corrélation entre le contact entre leur avatar et un des objets, ainsi que le déclenchement du retour visuel déporté 2/De déplacer un avatar invisible dans un espace numérique isolé et d’entrer en contact avec des objets fixe et mobile apparaissant sur l’écran, ce qui déclenche le retour visuel déporté. 3/De déplacer un avatar visible dans un espace numérique isolé et d’entrer en contact avec des objets fixe et mobile n’apparaissant pas sur l’écran

4/De déplacer un avatar invisible dans un espace numérique isolé et d’entrer en contact avec des objets fixe et mobile n’apparaissant pas sur l’écran

5/De déplacer un avatar invisible dans un espace numérique commun à celui de l’autre sujet constituant le binôme et d’entrer en contact avec des objets fixe, mobile ainsi que l’avatar de l’autre sujet n’apparaissant pas sur l’écran. La particularité de c ette consigne consiste à déclencher le stimulus visuel déporté dès lors que le premier sujet croise un élément avec son avatar. Ce stimulus visuel est visible par les deux sujets.

6/De déplacer un avatar invisible dans un espace numérique commun à celui de l’autre sujet constituant le binôme et d’entrer en contact avec des objets fixe, mobile ainsi que l’avatar de l’autre sujet n’apparaissant pas sur l’écran. La particularité de c ette consigne consiste à déclencher le stimulus visuel déporté dès lors que le second sujet croise un élément avec son avatar. Ce stimulus visuel est visible par les deux sujets.

Pendant cette phase de découverte, les sujets prennent graduellement connaissance de la typologie de mouvement permise par le logiciel (balayage de droite à gauche) en fonction du retour obtenu par le croisement de leur avatar avec les objets présents dans leur environnement. La typologie des dynamiques (obtenues selon l’objet fixe, mobile, et l’avatar de l’autre sujet) permet aux sujets d’apprendre à se repérer dans l’espace et discriminer lesdits objets selon la nature de l’interaction entretenue avec chacun d’entre eux.

Par l’exécution de ces exercices préliminaires, les participants comprennent qu’ils ne peuvent pas percevoir autrui autrement que par la dynamique de ses actions corrélées aux siennes. Ils apprennent à distinguer les sensations générées par leurs propres actions de celles générées par le mouvement des objets externes. Ils apprennent également à distinguer les mouvements externes qui expriment une intention sensible à leur présence de ceux qui ne le sont pas. Ce dernier défi implique non seulement de trouver un objet réactif en tant que tel (le problème de la détection de la contingence sociale), mais aussi d’apprendre à différencier les

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mouvements de dépl acements et les mouvements réalisés avec une i ntention sensible spécifique. Une fois ces acquis intégrés, les participants prennent connaissance de l’exercice et des consignes du protocole détaillant les modalités de chacune des conditions à tester (Annexe B.2).

Déroulé des sessions

Chaque joueur participe à 8 sessions en binôme, pendant lesquelles il est amené à interagir dans l’environnement logiciel Dotyk, selon les rôles détaillés en amont de ce chapitre : J1A (joueur 1 en condition A), J1B (joueur 1 en condition B), et J2 (joueur 2). Chaque binôme, quels que soient les rôles accordés aux participants, est constitué par J1 (condition A ou B) et J2, afin d’observer l’impact de chacune des conditions sur les deux sujets.

Deux groupes de binômes ont été constitués afin de contôler un potentiel effet d’apprentissage des conditions, et pour éviter la reproduction identique des consignes de direction audio. Ainsi, les deux groupes réalisent l’alternance des conditions A et B et des rôles des participants36_,

pour permettre l’observation d’un potentiel effet d’apprentissage sur les interactions dyadiques (Tableau 4).

G1 Participant 1 Participant 2 G2 Participant 1 Participant 2 Session 1 J2 J1A Session

1 J2 J1B Session 2 J1A J2 Session

2 J1B J2 Session 3 J2 J1A Session

3 J2 J1B Session 4 J1A J2 Session

4 J1B J2 Session 5 J2 J1B Session 5 J2 J1A Session 6 J1B J2 Session 6 J1A J2 Session 7 J2 J1B Session 7 J2 J1A Session 8 J1B J2 Session 8 J1A J2

Tableau 4 : Ordre de pas sage des conditions selon les groupes 1 et 2

Les deux sujets sont placés face à un ordinateur sur lequel se trouve l’application. Ils sont installés dans des pièces séparées, de manière à les isoler et éviter tout indice perceptif autre que ceux reçus via Dotyk (par exemple, les exclamations des participants, les bruits de souris, etc.). Une consigne papier identique est donnée aux deux sujets, indiquant le but de l’expérimentation, la description de l’espace en tore, l’utilisation de l’application, l’explication et la description des objets dans l’environnement, et la tâche de chacun des sujets. Lorsque les sujets sont installés devant leur ordinateur respectif, il leur est demandé de placer leur casque audio sur leur tête de façon à recevoir les consignes vocales qui leur seront communiquées ultérieurement via ce biais.

L’expérimentateur affecte alors un rôle (J1A, J1B, ou J2) à chacun des participants selon son groupe. Les rôles sont intervertis pendant 8 sessions. Chaque session dure 2 minutes, et se décompose de la manière suivante (Figure 25).

36 _{Il s’agit de groupes à mesures répétées, puisque chaque participant passe toutes} les conditions de l’exercice, mais dans des ordres différents.

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Figure 25 : représentation schématique du déroulé d ’une session, intégrant les tâches des participants. Les consignes de J1 sont les mêmes, qu ’il soit en condition A ou en condition B Dans un premier temps, il est demandé à J1 et J2 de se « trouver » et de « rester en contact », soit déterminer où se trouve l’avatar de l’autre par rapport à sa propre position. Le contexte minimaliste, les conditions différentes (A et B), et les leurres fixe/mobile compliquent cette tâche, qui dure 30 secondes. Dans un second temps, les consignes divergent : il est demandé à J1 de guider J2 dans des directions (droite ou gauche) communiquées à lui seul via le casque audio. Les directions se succèdent aléatoirement37 _{et ne sont donc connues que par J1. Son}

but est de réussir à faire parcourir à J2 la plus grande distance possible. Il est simultanément demandé à J2, via son casque audio, de suivre J1. La session prend fin lorsque deux minutes sont écoulées. Le Tableau 5 résume les rôles des participants et leurs modalités.

37 _{Les consignes audios concernant la direction que doit prendre le guide (qui est} toujours J1, J2 étant toujours suiveur) sont, dans les ordres suivants, tous groupes confondus : Session 1 : D-G-G-D Session 2 : G-D-D-G Session 3 : G-D-G-D Session 4 : D-G-D-G Session 5 : G-G-D-D Session 6 : D-D-G-G Session 7 : D-G-G-D Session 8 : G-D-D-G

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Tableau 5 : Résumé expli catif des modalités d ’inter actions perceptives de chacune des conditions

Le but commun du binôme est de rester le plus longtemps possible en contact. Un score correspondant au nombre de millisecondes cumulées où les deux sujets sont en contact est utilisé comme indicateur de performance, et communiqué aux sujets à la fin de chaque session (deux minutes). La collaboration est la clé d’un score élevé.

Entre chaque essai, une pause de 45 secondes est proposée aux sujets. Celle-ci débutera dès la fin de chaque essai et sera définie par une consigne vocale « Stop ». Elle se terminera dès la reprise de l’essai suivant, définie par un « go ». Pendant la pause, les sujets peuvent échanger brièvement avec les expérimentateurs présents. Ceux-ci peuvent en profiter pour noter les remarques de chaque sujet sur l’essai précédent.

La combinaison d’avatars est ensuite modifiée par l’expérimentateur et une nouvelle session démarre. Remarquons que les sujets savaient qu’une modification était effectuée entre chaque session, mais ils en i gnoraient la nature. En fin de séance, les sujets remplissent un questionnaire de ressenti. L’objectif est de savoir s’ils ont effectivement perçu des différences entre les sessions et de quelle manière ils ont réagi à ces changements - s’ils ont été perçus. L’expérimentation se termine ensuite par un entretien d’explicitation.

La durée de l’expérimentation était d’environ une heure à une heure et demie par binôme. Ces variations s’expliquent par la curiosité des sujets vis-à-vis de Dotyk et de la nature de nos expérimentations, occasionnant des discussions plus ou moins longues après la fin de l’entretien d’explicitation.

Mesures

Plusieurs informations ont été enregistrées pendant les sessions pour nous permettre de comparer les données objectives et subjectives concernant l’apport de chacune des deux conditions dans une interaction dyadique. Parmi celles-ci :

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- Le score des sujets (en millisecondes, équivalent au temps de contact entre les avatars de J1 et J2), soit la réussite globale de l’exercice

- La durée moyenne des séquences de contact entre deux sujets (soit le nombre de secondes cumulées d’activité pendant laquelle les avatars de J1 et J2 ne se quittent pas plus de 1,5 seconde38₎

- La vitesse de déplacement des deux avatars lorsque ceux-ci sont en contact - Les réponses apportées à un questionnaire à échelle

- Les réponses apportées par les sujets pendant un questionnaire ouvert - L’expérience vécue des sujets, recueillie pendant un entretien d’explicitation - La distance parcourue par les deux sujets

De manière générale, les mouvements des avatars sont enregistrés pendant l’expérience, et nous permettent d’observer une corrélation potentielle entre les actions des participants (mesure objective) et leur impression (mesure subjective).

Variables indépendantes

La variable indépendante est la nature de l’information, qui se décline en deux modalités : l’information perceptive, appelée condition A dans l’expérimentation, et l’activité perceptive, appelée condition B.

Variables dépendantes

Les variables dépendantes sont les suivantes :

- Temps nécessaire au joueur 1 pour trouver le joueur 2 - Nombre d’erreurs d’identification des deux joueurs

- Distance parcourue par le joueur 1 selon la direction indiquée au joueur 2 - Temps de contact entre les deux joueurs

Variables secondaires

La variable secondaire est l’alternance des conditions 1 et 2.

3.1.2.4 Hypothèses opérationnelles

Nous posons l’hypothèse que le sentiment de présence d’autrui constitue un premier pas possible vers une expérience émotionnelle : la coordination de deux agents, sur la base d’indices perceptifs, permet l’émergence d’une expérience émotionnelle positive motivée par le sentiment de reconnaissance de son partenaire.

Nous posons l’hypothèse que les sujets parviendront à distinguer leur partenaire des leurres (objets mobile et fixe), en v ertu de l’émergence d’un processus dynamique de co- ajustements et de corégulation de l’interaction, processus qui est un i ndicateur du sentiment de présence.

Le taux de succès des sujets sera différent pour les différentes conditions. Nous nous attendons à ce que la condition B soit, malgré sa plus grande simplicité (moins d’informations dispensées à J1 dans cette condition), plus à même de permettre aux sujets de se reconnaître.