D´etection de conflit

La d´etection de conflit est issue d’un processus de surveillance des AP du pilote. Soit t un instant dans le processus de surveillance, ce processus se d´eroule en trois ´etapes :

1. d´etecter les ensembles d’AP qui ne sont pas coh´erentes au temps t ; 2. d´etecter les conflits ´etant donn´e les AP cruciales concern´ees au temps t ; 3. identifier le conflit en exprimant les diff´erentes possibilit´es de r´esolution.

Afin d’illustrer le principe de la d´etection de conflit, nous proposons d’analy- ser l’accident de la Crossair, pr´esent´e en d´ebut de chapitre. Dans cette catastrophe, l’´equipage, juste apr`es le d´ecollage, doit rejoindre la balise Zurich Est, mais h´esite entre tourner `a droite comme le propose le calculateur de bord (FMS) et virer `a gauche conform´ement aux ordres du contrˆoleur a´erien. Obnubil´e par la r´esolution du conflit (tourner droite ou bien tourner gauche), l’´equipage omet de surveiller son param`etre altitude et percute le sol. Dans la figure 4.1, nous repr´esentons les trois agents (le pilote, le contrˆoleur et le FMS) et les connaissances en jeu :

D´etecter les ensembles d’AP qui ne sont pas coh´erents

La premi`ere ´etape dans la d´etection de conflit consiste, conform´ement `a la d´efinition 4.2, `a d´eterminer qu’un objectif de la mission (ou AP but) ne peut ˆetre atteint. D´eterminer qu’un objectif de la mission ne peut ˆetre atteint consiste `a montrer qu’il existe des incoh´erences qui ont une importance entre l’activit´e r´eelle (AP observation) et l’activit´e prescrite (AP plan).

D ´EF.PRELIMINAIRE´ 4.4 (Ensemble d’attitudes propositionnelles incoh´erent)

On dira qu’un ensemble d’attitudes propositionnelles est incoh´erent s’il existe au moins deux AP (A, K, T ) et (A0, K0, T0) telles que T ∩ T0 6= ∅ et les propri´et´es de K ∪ K0 ne peuvent pas ˆetre satisfaites.

Remarque : `a chaque type de propri´et´e (altitude, cap ..) on associe un op´erateur de comparaison qui statue sur l’´egalit´e de deux valeurs pour une

86 Chapitre 4. Mod´elisation des conflits dans l’activit´e de pilotage

atteindre Zurich Est Plan But

Pilote

FMS

atteindre Zurich Est

tourner gauche surveiller paramètres

tourner droite

tourner gauche donner route pilote surveiller pilote

Contrôleur

FIG. 4.1: Conflit : repr´esentation des agents et de leurs AP lors de l’accident de la Crossair

mˆeme propri´et´e. Les caract´eristiques de ces op´erateurs varient selon le do- maine par exemple : on pourra estimer que 10 000 m`etres et 10 010 m`etres sont “ ´egaux “ mais qu’`a plus basse altitude le mˆeme ´ecart d’altitude ne peut avoir le mˆeme statut d’´egalit´e. Ce sont ces op´erateurs qui permettent d’´etablir l’in- coh´erence entre les propri´et´es de AP observation et les propri´et´es des AP du mod`ele de r´ef´erence.

Soit APt, l’ensemble total des AP au temps t (qui est de cardinal fini).

´Etant donn´e le formalisme utilis´e pour repr´esenter la connaissance et les lois de la physique, on peut identifier dans APt les ensembles d’AP in-

coh´erents. Conform´ement `a la d´efinition pr´eliminaire 4.4, un ensemble d’AP

(AP but, AP plan...) est soit coh´erent, soit incoh´erent et il est donc possible de

d´eterminer les ensembles incoh´erents minimaux [de Kleer et Williams, 1987] au sein de APt, l’ensemble total des AP au temps t.

D ´EF. 4.6 (Ensemble minimal d’AP incoh´erent) Un ensemble minimal d’AP in-

coh´erent, Inct, est tel qu’il reste incoh´erent si on lui rajoute une autre AP et que tout

sous-ensemble strict de cet ensemble est coh´erent.

Dans l’accident de la Crossair (c.f. figure4.2), au temps t l’activit´e de r´ef´erence du pilote (tourner `a gauche pour aller `a Zurich Est) est contradictoire avec l’activit´e r´eelle du pilote (tourner `a droite pour aller `a Zurich Est). Cet ensemble de connaissances appartient `a l’ensemble Inct:

4.3. Mod´elisation des conflits : application `a l’a´eronautique 87

Inc_t

AP−Plan(pilote,tourner_gauche,t)

AP−Observation(pilote,tourner_droite,t)

FIG. 4.2: Incoh´erence dans l’ensemble de connaissances du pilote dans le conflit de la Crossair

Identifier les conflits

On s’int´eresse ensuite aux AP cruciales au temps t. Soit Inct un ensemble

minimal incoh´erent d’AP au temps t. Si Inct contient des AP dont les pro-

pri´et´es sont communes avec une ou plusieurs AP cruciales au temps t, alors Inct est un conflit. Cela nous permet de diff´erencier les conflits des simples

incoh´erences.

D ´EF. 4.7 (Ensemble d’AP conflictuel) Soit ACt, l’ensemble des AP cruciales qui

doivent ˆetre v´erifi´ees au temps t. Conf ltest un ensemble minimal conflictuel d’AP au

temps t si et seulement si :

– Conf ltest un ensemble minimal d’AP incoh´erent ;

– (∃(A, K, t) ∈ Conf lt)(∃(Ac, Kc, t) ∈ ACt)tel que K ∩ Kc 6= ∅.5

L’incoh´erence dans lequel se trouve le pilote est lourde de cons´equence, car la vio- lation de la proc´edure d’approche de Zurich Est am`ene l’´equipage dans une zone o `u il peut rencontrer du trafic et risquer une collision. L’ensemble de connaissances Inctest

conflictuel (c.f. figure4.3 car il existe une AP cruciale qui appartient `a APt et dont

une des propri´et´es est commune avec une des AP de Inct:

Identification du conflit

Soit Conf ltun ensemble conflictuel au temps t. R´esoudre le conflit consiste

`a recouvrer localement une coh´erence en retirant de l’ensemble total APtune

ou plusieurs AP. Chaque sous-ensemble d’AP It qui est candidat pour ˆetre

enlev´e de Conf lt est une identification du conflit, c’est-`a-dire une des raisons

pour laquelle il y a conflit. Ceci peut ˆetre compar´e `a l’approche de De Kleer et Williams [de Kleer et Williams, 1987] en diagnostic. Conf lt−Itest une situation

5_{Nous faisons ici une utilisation quelque peu abusive de l’intersection ensembliste ∩ en} consid´erant les AP comme des ensembles de propri´et´es.

88 Chapitre 4. Mod´elisation des conflits dans l’activit´e de pilotage

Inc_t

AP−Plan(pilote,tourner_gauche,t)

AP−Cruciale(pilote,zurich_est,tourner_gauche,t) AP−Observation(pilote,tourner_droite,t)

FIG. 4.3: D´etection du conflit `a l’origine de l’accident

d´egrad´ee dans la mesure ou des AP initiales ont ´et´e abandonn´ees. Ce point de vue est partag´e par Easterbrook [Easterbrook, 1991] : un conflit est a posteriori caract´eris´e par une perte (locale ou globale) pour le ou les agent(s) lors de sa r´esolution. Cette derni`ere ´etape permet d’exprimer le conflit ressenti par les agents, en exprimant les choix (les situations d´egrad´ees) qu’ils vont devoir faire pour sortir de leur impasse et qui vont guider leur strat´egie de r´esolution.

Dans l’accident de la Crossair, le pilote se trouve pris d’un point de vue psycho- logique dans un dilemme (aller `a droite comme le propose le FMS ou aller `a gauche conform´ement aux proc´edures et aux ordres du contrˆole), pourtant dans ce cas, la seule possibilit´e de r´esolution consiste `a suivre la proc´edure.

4.4

Conclusion

L’apparition de conflits dans les interactions humaines et en particulier lorsqu’ils se produisent dans des activit´es `a risque repr´esente un r´eel facteur de remise en cause de la s´ecurit´e. Le conflit est un pr´ecurseur remarquable d’acci- dents, ce qui veut dire qu’il peut aussi servir d’indicateur de la d´egradation de l’activit´e humaine mais aussi que sa d´etection peut empˆecher justement que la situation ne d´eg´en`ere, `a condition toutefois de disposer d’outils th´eoriques et pratiques pour l’analyser.

Tout au long de ce chapitre nous nous sommes efforc´e de mettre en place de tels outils pour nous doter de moyens de d´efinir et de repr´esenter les conflits entre agents. Le point de vue d´efendu est que les conflits se produisent lors- qu’un individu ou un groupe d’individus sont engag´es dans un but important qui ne peut ˆetre satisfait.

Plus formellement, la mod´elisation du conflit repose sur l’´etude de l’in- coh´erence au sein de la connaissance port´ee par des agents, l’id´ee consistant

4.4. Conclusion 89 `a montrer que pendant une periode temps donn´ee il existe des connaissances qui ne peuvent ˆetre satisfaites simultan´ement. Pourtant, l’incoh´erence d’un en- semble de connaissances ne repr´esente qu’un conflit larv´e ou potentiel. C’est seulement si une incoh´erence entraˆıne des cons´equences cruciales pour les agents que la situation va devenir conflictuelle.

L’objet de cette mod´elisation est d’ˆetre capable de repr´esenter finement un conflit de mani`ere `a connaˆıtre les agents impliqu´es, les connaissances en jeu et les possibilit´es de r´esolution.

Chapitre 5

Premi`ere validation exp´erimentale

du mod`ele des conflits

5.1

Introduction

L’objectif est ici de mettre en œuvre le mod`ele des conflits en l’´eprouvant dans une situation exp´erimentale de pilotage d’avion. Ce que l’on recherche `a travers cette mise `a l’´epreuve est avant tout de prouver le bien-fond´e de nos hypoth`eses sur le conflit en mettant des pilotes dans un simulateur de vol et en analysant leur activit´e.

Pour pouvoir mener cette exp´erimentation, on se place dans le cadre du suivi de situation pour d´etecter l’apparition de conflit conform´ement aux id´ees d´evelopp´ees au chapitre pr´ec´edent. L’analyse de l’activit´e des pilotes et la d´etection de conflit est un processus qui se r´ealise ici a posteriori `a partir des param`etres de vol r´ecup´er´es lors de chaque simulation : l’id´ee n’est pas encore de mettre en place un outil capable d’analyser en-ligne l’activit´e du pilote mais plut ˆot de proposer une m´ethode pour analyser l’activit´e humaine et d’en tester les hypoth`eses en laboratoire. Cela ne g`ene en rien la d´emarche, au contraire : apr`es chaque vol en simulateur, les pilotes sont interrog´es lors d’un debriefing pour commenter leur vol, afin d’exprimer notamment s’ils se sont sentis en conflit ou non ; leurs verbalisations sont confront´ees `a l’analyse automatique de leur activit´e.

Dans ce chapitre, nous pr´esenterons successivement l’environnement de simulation qui nous a permis de faire les exp´erimentations, les situations exp´erimentales (sc´enario de vol), la mise en œuvre pratique de l’analyse de l’activit´e de pilotage et enfin les r´esultats de nos exp´erimentations.

92 Chapitre 5. Premi`ere validation exp´erimentale du mod`ele des conflits