Version classiqueVersion mobile
OpenEdition Books

Agir dans l'espace

 | 
Catherine Thinus-Blanc
, 
Jean Bullier

V. Espaces de travail

Chapitre 14. Contrôle d’exécution et gestion cognitive des erreurs d’action

Sonia Allain, René Amalberti, Thierry Hasbroucq et Franck Vidal

Résumé

Complex systems failures are often due to human errors. For example it has been estimated that 10 % of the major incidents observed in french nuclear plants result from an error of action. Appropriate action monitoring is one of the key factors determining human performance. Here we review recent evidence concerning the properties of a human action monitoring system. Two levels of behavioral organization are taken into account : 1) the integrated activity of operators engaged in realistic simulations of their usual work, under time pressure ; 2) the elementary activity of human volunteers engaged in sensory-motor tasks, under time pressure. These data suggest that the same principles hold for different levels of behavioral organization : 1) the action monitoring system can act « on-line » ; 2) « hidden » partial errors frequently occur before correct responses are executed ; 3) the human information processing system is not adapted to function errorless ; rather, it tolerates a certain number of errors, many of which can be detected early, with action monitoring mechanisms, and corrected in time, with reprocessing mechanisms. Consequences of these functional principles are discussed in terms of their applications to human factors and task prescriptions.

Texte intégral

INTRODUCTION

1On considère que la faillite des systèmes complexes (que ce soit en milieu médical, dans l’industrie chimique ou nucléaire, ou bien dans les transports) a pour origine une erreur humaine dans environ 70 % des cas (Hollnagel, 1993 ; Reason, 1990). Par exemple, l’implication d’erreurs humaines dans des accidents graves ou potentiellement graves a pu être estimée à 80 % dans l’industrie chimique, 60 % à 90 % en aéronautique, et 40 % pour l’industrie nucléaire (Hannamann et Spurgin, 1984, cités dans Alengry, 1989).

  • 1 Dans la suite, conformément à la coutume des littératures issues des neurosciences et de l’ergonom (...)

2Dans ce cadre général, il est classique, depuis Rabbitt (1966), de distinguer les erreurs de perception des erreurs d’action. Dans les années 1990, 10 % des incidents du parc nucléaire d’EDF avaient pour origine une erreur d’action (l’opérateur actionne un matériel différent de celui à utiliser : Noizet et Amalberti, 2001). La plupart de ces erreurs concernent des opérateurs experts confrontés à des tâches très familières réalisées de manière routinière, dans un contexte de forte redondance et de similitude des matériels. Ces erreurs d’action semblent donc bien liées à des erreurs de routine (Noizet et Amalberti, 2001). C’est aux erreurs d’action survenant dans les activités automatiques ou dans les situations routinières1 que nous allons nous intéresser dans cet article.

3Leur étude présente un intérêt aussi bien dans le champ de la recherche appliquée que dans celui de la recherche plus fondamentale. En effet, 1) comme nous venons de l’indiquer, les erreurs représentent un vrai risque dans le monde du travail, c’est pourquoi la description de leurs conditions de survenue, la compréhension des mécanismes qui les génèrent et l’élucidation des mécanismes qui permettent leur correction constituent un enjeu important ; 2) les conditions où le système nerveux est pris en défaut sont parmi celles où il révèle le mieux sa (ses) manière(s) de fonctionner et la structure intime des mécanismes de traitement de l’information qu’il met en œuvre ; 3) les erreurs d’action peuvent être décrites à différents niveaux d’analyse : celui des activités sensori-motrices (élémentaires) et celui des activités plus complexes (intégrées), constituées d’un enchaînement d’activités sensorimotrices telles qu’on en rencontre dans le monde du travail. Il est donc possible d’examiner si les principes qui conduisent à la détection et/ou à la correction de l’erreur sont comparables à ces deux niveaux d’analyse : celui des activités élémentaires et celui des activités intégrées.

IL EXISTE UN MÉCANISME DE SUPERVISION DU DÉROULEMENT DES ACTIVITÉS INTÉGRÉES

4Même si, comme nous venons de l’indiquer, l’opérateur commet beaucoup d’erreurs (Amalberti, 1996), il faut noter qu’il en corrige la plupart (Doireau, Wioland et Amalberti, 1997 ; Reason, 1990 ; Wioland et Amalberti, 1998 ; Amalberti, 2001b). Ces corrections ne correspondent pas nécessairement à des annulations de l’action erronée. Elles sont au contraire le plus souvent indirectes, c’est-à-dire que l’opérateur réoriente son activité pour utiliser le résultat de l’erreur sans perdre de temps, tout en continuant à progresser vers l’objectif. Par exemple, dans une tâche qui consiste à se diriger dans un réseau de couloirs et de pièces pour aller effectuer une manœuvre urgente, si l’opérateur se trompe de couloir, il continue, bien qu’il ait perçu son erreur, en changeant son plan d’atteinte de l’objectif. En revanche, dans les cas où l’erreur commise est incompatible avec l’atteinte de l’objectif, la correction va s’effectuer par une annulation de l’erreur : dans l’exemple ci-dessus, l’opérateur revient sur ses pas pour emprunter le « bon » couloir. La capacité de correction dont semble disposer l’opérateur ne peut s’expliquer que si l’on postule l’existence d’un mécanisme, à l’œuvre en permanence, exclusivement consacré à l’évaluation de la situation. Cette activité d’évaluation permanente de l’action en cours ressemble bien à ce qu’il est convenu d’appeler un contrôle d’exécution. Ainsi, la réalisation adéquate des actions routinières reposerait en partie sur des processus de planification, comme c’est le cas pour les activités sensori-motrices bien apprises, mais aussi sur des processus de contrôle d’exécution. Ce mécanisme de contrôle reposerait sur un système superviseur, dont la fonction serait d’évaluer la performance en cours, de détecter les erreurs et de déclencher la mise en œuvre des mécanismes de correction nécessaires : annulation de l’erreur ou réorganisation de l’activité.

5Ces observations issues de situations réelles de travail nous ont conduits à essayer d’analyser expérimentalement le fonctionnement du système superviseur lors de simulations réalistes d’activités régulières – des rondes de surveillance, routinières, mais néanmoins très importantes dans le contrôle des risques – se déroulant en centrale nucléaire (Noizet et Amalberti, 2001 ; Amalberti, 2002). Dans cette expérience, des professionnels chargés de ces rondes étaient soumis à une simulation réaliste de leur tâche. Leurs déplacements étaient simulés grâce à la présentation interactive de 1 400 photographies prises dans les locaux électriques d’un type de centrale nucléaire correspondant à leur environnement habituel d’intervention. Les vues étaient assemblées pour permettre des déplacements simulés et la réalisation d’objectifs (virtuels) très familiers (routiniers) de façon simple et intuitive. Par exemple, le fait de cliquer au moyen d’une souris sur une porte présente sur une photo ouvrait cette porte et affichait la scène visible de l’autre côté de la porte.

6Chaque vue était indexée selon son potentiel de risque (probabilité de commettre une erreur, gravité de l’erreur). À côté des vues non risquées (par exemple celles conduisant à parcourir un couloir vide), deux types de vues avaient été identifiées :

  1. des vues à risque naturel de confusion ;
  2. des vues dont les caractéristiques intrinsèques (nombre de choix possibles, exigence de précision) favorisaient la survenue d’erreurs d’action (mauvaise sélection, action sans réponse) que les agents devaient corriger.

7La simulation permettait d’enregistrer les séquences de vues choisies par les agents et le temps passé sur chaque vue, appelé TPV (temps qui sépare le moment où la vue est affichée du moment où l’agent agit sur la vue). L’hypothèse de base étant que l’opérateur essaie de travailler de façon optimale, le TPV est censé être un reflet indirect du traitement de l’information requis par la vue en cours.

8Plusieurs dizaines d’opérateurs chevronnés ont effectué ainsi des déplacements routiniers virtuels reproduits sur cette simulation.

9Nous décrivons ci-dessous les résultats principaux de ces expériences :

  1. Le temps passé sur les vues « à risques » est beaucoup plus long que sur les vues sans risque. Cela est conforme aux données les plus classiques de la psychologie expérimentale. On peut interpréter l’allongement de ce temps comme témoignant de la mise en jeu d’un ensemble d’opérations de traitement déclenchées par un élément de la structure de l’environnement (affordance*).
  2. Pour comprendre quels étaient les éléments, dans les vues, qui déclenchaient ces opérations de traitement, d’autres expériences ont été menées où l’on manipulait la structure de l’environnement (manipulation de l’image, masquage, ajout...). Nous avons montré que les éléments déclencheurs étaient des éléments très spécifiques contenus dans l’image. Par exemple, alors que la présence d’un croisement ne déclenchait pas, par elle-même, d’allongement du TPV, la présence d’une porte blanche dans ce croisement devenait un déclencheur. Si l’on changeait n’importe quelle partie de l’image (couleur, structure) sauf la porte, le TPV n’était pas affecté. En revanche, si l’on changeait la couleur ou les caractéristiques de la porte, le TPV s’allongeait considérablement, comme si un système superviseur détectait une anomalie au niveau de l’élément déclencheur et inhibait le déroulement de cette routine pour commuter vers un mode de traitement non plus routinier (ou automatique), mais contrôlé.
  3. Nous avons aussi observé, dans la progression (virtuelle) vers le but, des ralentissements sur des vues où il n’y avait aucun risque. Ces vues différaient d’un sujet à l’autre, et même d’un essai à l’autre pour chaque sujet. Par conséquent, les « pauses » effectuées sur ces vues non risquées ne dépendaient pas de certaines caractéristiques particulières à ces vues-là, mais plus vraisemblablement de l’état interne du sujet à ce moment-là. La proportion des ces « pauses paradoxales » restait stable. En revanche, contre toute attente, leur durée augmentait quand on augmentait la pression temporelle2. Nous avons interprété ce temps anormalement long passé sur des vues sans risque comme reflétant un temps de traitement nécessaire à l’opérateur pour superviser sa propre activité. Il semble raisonnable de considérer que l’augmentation de la pression temporelle, en augmentant le risque d’erreurs, augmente aussi la nécessité de mettre en œuvre des mécanismes superviseurs. L’augmentation du temps passé sur des vues sans risque reflèterait cette demande de contrôle, accrue sous pression temporelle. Nous aurions là l’effet direct d’un mécanisme de contrôle d’exécution s’effectuant « en ligne ».

10Quelle peut être la signification d’un tel mode de fonctionnement ? Quel pourrait être l’avantage d’un système moyennement fiable équipé d’un système superviseur (permettant de nombreuses corrections) par rapport à un système extrêmement fiable fonctionnant de façon balistique (sans possibilité de correction) ? Tout d’abord, il pourrait être moins coûteux de rajouter un système superviseur plutôt que de renforcer à tout prix la fiabilité d’un système (fig. 1). Ensuite, il existe sans doute une vertu pédagogique de l’erreur. Dans ces conditions, plutôt qu’une défaillance du système, l’erreur constituerait l’un des modes de fonctionnement normal du système nerveux. Dans bien des cas, les erreurs du passé, corrigées et exploitées dans leur conséquences et dans ce qu’elles ont permis de découvrir, deviennent les procédures et les routines du futur (Falzon, Amalberti et Carbonell, 1986).

Figure 1 – Cette figure montre la combinaison dynamique entre taux d’erreurs et taux de détections d’erreurs. Les deux taux se compensent presque totalement dans la zone habituelle de contrainte cognitive. On notera que la perte de contrôle à l’approche du maximum d’exigence n’est pas précédée par une augmentation du taux d’erreurs. L’absence de détection et de corrections signe la perte rapide du contrôle de la situation. (D’après Amalberti, 1996).
Pour une version en couleur ; se reporter p. 393.

11Pour expliciter ce point de vue, nous allons présenter une analogie que nous avons déjà développée ailleurs (Vidal, 2002). Les erreurs de duplication de l’ADN sont bien plus fréquentes qu’on ne le croyait. Cependant, deux mécanismes enzymatiques indépendants de « correction sur épreuves » (Alberts et al., 1994 : 253, 258) permettent d’en corriger la plus grande partie. In fine, les erreurs de duplication non corrigées sont rares et le plus souvent délétères. On peut considérer ces erreurs résiduelles comme le résultat d’une faillite du système de duplication témoignant de son imperfection. Pourtant, ces erreurs constituent le seul moyen d’adaptation des espèces aux changements de leur environnement. Si les systèmes vivants travaillaient à supprimer ces erreurs, ils travailleraient à leur propre disparition en s’interdisant toute possibilité d’adaptation. On peut donc voir dans la persistance de ces quelques erreurs un raffinement suprême du système de duplication, qui contribue de façon significative à la survie des espèces.

12Si notre point de vue est correct, les mêmes principes d’organisation prévalent à des niveaux d’organisation du vivant radicalement différents. Cela signifierait alors que ce principe de fonctionnement est sélectionné à tous les niveaux parce qu’il est optimal. Un tel point de vue conduit à postuler l’existence de mécanismes analogues dans d’autres secteurs de l’activité comme, par exemple, les activités sensori-motrices. On peut donc se demander s’il existe, au cours des activités sensori-motrices, des possibilités de correction des erreurs témoignant de l’existence d’un système superviseur, et s’il est possible de mettre en évidence des indices directs du fonctionnement de ce système superviseur.

IL EXISTE DES MÉCANISMES DE CORRECTION DANS LES ACTIVITÉS SENSORI-MOTRICES

13Dans les activités sensori-motrices, on définit généralement l’erreur en tout ou rien, à partir de l’étude de la performance : le sujet produit ou non la réponse attendue. Cependant, l’étude de la performance associée à une analyse des mécanismes physiologiques concomitants éclaire de façon inattendue la nature de la production d’erreurs. Nous allons montrer que le système nerveux central (SNC) peut détecter et corriger des erreurs potentielles par rétroaction, avant qu’elles ne se manifestent au niveau comportemental.

14Si un sujet doit donner une réponse motrice le plus vite possible en réaction à un signal impératif, le temps séparant la présentation du signal de l’émission de la réponse, appelé temps de réaction (TR), reflète la durée des opérations mentales mises en œuvre entre l’occurrence du signal et l’émission d’une réponse adaptée. Quand plusieurs réponses sont à donner au cours d’essais successifs, les signaux et les réponses peuvent varier d’un essai à l’autre. Dans ces conditions, dites TR de choix, le sujet doit détecter, percevoir et identifier le signal, prendre la décision adaptée, puis programmer et exécuter sa réponse pendant le TR. Les situations de TR constituent donc un paradigme privilégié pour étudier les opérations de traitement de l’information dans les activités sensori-motrices.

15Si les sujets essaient vraiment de répondre le plus vite possible, il arrive qu’ils commettent des erreurs d’action : ils produisent une autre réponse que celle requise par le signal impératif. En général, le TR moyen des erreurs est plus court que le TR moyen des réponses correctes. En effet, lorsque les sujets tendent à répondre vite, la probabilité de commettre une erreur est plus élevée. En revanche, le TR des réponses correctes qui suivent une erreur est plus long que le TR des réponses correctes suivant une autre réponse correcte (Rabbitt, 1966), et la probabilité de commettre une erreur est plus faible dans l’essai qui fait immédiatement suite à une erreur (Laming, 1979). Ces effets séquentiels ont été interprétés comme témoignant de l’existence d’un système superviseur qui conduirait les sujets à un comportement plus prudent après une erreur. Un tel superviseur permettrait des adaptations stratégiques d’un essai à l’autre. Des travaux récents indiquent qu’en plus de ces ajustements d’un essai à l’autre, il existe également des ajustements en cours d’essai.

16Si l’on analyse les changements d’activité électromyographique (EMG) des muscles directement impliqués (agonistes) dans chacune de deux réponses possibles au cours de situations de TR de choix, on peut étudier séparément les activités EMG des réponses conduisant à des erreurs et celles des réponses conduisant à des choix corrects. Nous avons mesuré l’amplitude des bouffées EMG et le temps moteur (TM), c’est à dire le délai entre le début de l’EMG et la réponse mécanique qu’elle produit (par exemple un appui sur un bouton). L’amplitude de la bouffée EMG redressée et intégrée entretient une relation monotone avec la force développée par le muscle considéré. Par ailleurs, le TM est une partie du TR qui représente, au minimum, la partie la plus tardive des processus d’exécution de la réponse.

17Dans une tâche de TR de choix à deux éventualités (un appui du pouce droit ou du pouce gauche sur un bouton), nous avons observé (Allain et al., 2004) que l’amplitude de la bouffée EMG, et par conséquent la force de l’appui qui en résulte, est plus faible dans les erreurs que dans les réponses correctes (fig. 2). Il est à remarquer que la pente initiale de la bouffée est identique pour les erreurs et les réponses correctes. Cette pente est un indice de la façon dont les motoneurones spinaux sont recrutés. Cela suggère :

  1. que la commande motrice initiale est identique pour les erreurs et les réponses correctes ;
  2. que cette commande est partiellement inhibée en cours d’exécution. Une des conséquences de cet effet est que le TM est légèrement allongé au cours des erreurs (79 millisecondes) par rapport aux réponses correctes (72 millisecondes), ce qui témoigne d’un allongement de la durée des processus d’exécution. Cet effet, faible mais très stable entre les sujets, est réparti de façon homogène sur l’ensemble de la distribution des TM. Il n’est donc pas dû à une catégorie spéciale d’erreurs. Nous assistons donc ici à une tentative d’inhibition de la commande erronée pendant l’essai en cours.

Figure 2 – Amplitude de l’activité EMG intégrée redressée (ordonnées) en fonction du temps (abscisse) obtenue chez 12 sujets dans une tâche de TR de choix à deux éventualités, au cours des réponses correctes (traits pointillés) et des erreurs (traits pleins). D’après Allain et al. (sous presse).

18Le fait que les sujets répondent moins rite pour les essais corrects suivant une erreur avait conduit Rabbit (1966), et bien d’autres après lui, à proposer qu’un système de contrôle d’exécution était à l’œuvre. Nous suggérons ici que ce contrôle d’exécution s’effectue également en ligne, puisque l’erreur en cours est exécutée moins vite, ainsi qu’en témoigne l’allongement du TM. Quelle peut être la signification fonctionnelle de l’inhibition d’une erreur qui sera quand même produite ? Cette inhibition pourrait correspondre à une tentative (ayant échoué) d’arrêt et de correction de l’erreur avant que celle-ci ne soit complètement exécutée. Si tel est le cas, il devrait exister des cas où l’inhibition et la correction ont réussi. Il semble que l’analyse de l’EMG nous révèle au moins un sous-ensemble de ces cas.

Figure 3 – Exemple « d’ébauche d’erreur » représentative, obtenue chez un sujet engagé dans une tâche de TR de choix à deux éventualités. En haut : amplitude de l’EMG redressé intégré, en fonction du temps (en ms) correspondant à la réponse à donner (le trait pointillé marque le moment de la réponse mécanique) En bas, petite bouffée EMG inadéquate correspondant à la réponse à ne pas donner.

19Considérons une tâche de TR impliquant un choix entre une réponse de la main droite et une réponse de la main gauche. Dans une proportion non négligeable (de 5 à 20 % des réponses correctes selon les conditions expérimentales), l’EMG correspondant à la réponse correcte est précédé d’une petite bouffée EMG du muscle impliqué dans la réponse incorrecte (Smid, Mulder et Mulder, 1990). Dans ces essais corrects, il semble que les sujets aient « failli se tromper », car ces petites bouffées EMG paraissent bien être des erreurs corrigées à temps (fig. 3) (Burle et al., 2002), que nous appellerons « ébauches d’erreur ». Nous travaillons actuellement à préciser plus en détail le statut de ces petites activités EMG inadéquates.

20Si ces activités EMG inadéquates sont bien des erreurs détectées, inhibées et corrigées à temps, leur présence démontre l’existence d’un contrôle d’exécution agissant en ligne. D’autre part, si la distinction en tout ou rien entre erreurs et réponses correctes est assez pertinente du point de vue du prescripteur de la tâche, elle pourrait bien ne pas l’être forcément du point de vue du SNC. Nous voyons dans ces activités EMG inadéquates, l’analogue, au niveau des activités sensori-motrices, de ces erreurs sans conséquence finale sur la réussite ou l’échec de la tâche, qui sont décrites au niveau de l’activité intégrée. Rappelons, en effet, que chez les opérateurs, en situation de travail ou en situation de simulations réalistes de leur travail, un nombre important d’erreurs est corrigé soit par une stratégie d’annulation, soit par une réorganisation de l’activité. Cette capacité de correction très précoce peut paraître surprenante, c’est pourquoi nous avons examiné les activités liées à l’erreur à un niveau plus central.

UN INDICE DIRECT DE LA PRÉSENCE D’UN SYSTÈME SUPERVISEUR : LA NÉGATIVITÉ D’ERREUR

21Des signes électroencéphalographiques nous renseignent sur la nature du système superviseur qui pourrait être responsable de la détection des erreurs.

22Quand un sujet commet une erreur dans une tâche de TR, une grande onde négative apparaît dans l’électroencéphalogramme (EEG) dans la région fronto-centrale. Elle débute environ 30 millisecondes après le début de la bouffée EMG conduisant à l’erreur, et culmine environ 100 à 130 millisecondes après le début de l’EMG (c’est-à-dire qu’elle débute avant que la commande motrice n’aboutisse à la réponse mécanique). Ce potentiel évoqué semblait spécifique de l’erreur et c’est pourquoi il a été nommé « négativité d’erreur » (Ne : Falkenstein, Hohnsbein et Hoormann, 1991). À ce titre, la Ne a été considérée comme le témoin électrique de la détection de l’erreur. Cependant, en utilisant une méthode améliorant la résolution spatiale de l’EEG (Hjorth, 1975 ; Perrin et al., 1987), nous avons montré (Vidal et al., 2000) que, lors des réponses correctes, une onde négative de plus petite amplitude était aussi présente (fig. 4). La présence de cette onde a rapidement été confirmée par la suite (Falkenstein et al., 2000 ; Luu et Tucker, 2001). Cette onde présente la même polarité, la même morphologie et la même latence que la Ne, ainsi que la même distribution spatiale sur le cuir chevelu pour autant que l’on utilise une méthode permettant des inférences topographiques plus fiables que les méthodes conventionnelles. Ce dernier point vient d’être confirmé par d’autres équipes au cours de plusieurs expériences différentes (Falkenstein, communication personnelle). Certains auteurs (Coles et al., 2001) ont proposé 1) que la négativité évoquée par les réponses correctes n’était que le résultat d’une contamination des activités enregistrées au cours de la réponse par des activités provoquées par la présentation des signaux de réponse et/ou 2) qu’elle pourrait résulter du fait que les sujets se donnent implicitement des contraintes sur la tâche à effectuer : répondre dans un temps de réaction minimal. Si tel était le cas, les TR jugés par les sujets comme « trop tardifs » conduiraient à la détection d’une erreur dans ces essais. Comme les potentiels évoqués ne mettent en évidence que des activités moyennes, une Ne survenant dans un petit nombre des réponses, qualifiées de correctes par les expérimentateurs, se présenterait sur la moyenne comme une petite Ne dans les réponses correctes. Ces deux possibilités ont récemment été définitivement écartées (Vidal et al., 2003).

Figure 4 – Activité électrique cérébrale (Laplacien : dixième de μV/cm 2) enregistrée en région fronto-centrale (FCz) en fonction du temps (abscisse : ms) chez 12 sujets.
Traits gris : erreurs ; traits noirs fins : ébauches d’erreur ; traits noirs gras : réponses correctes. D’après Vidal et al. (2000).

23À quoi correspond donc cette négativité évoquée par les réponses correctes ? S’agit-il d’une Ne de faible amplitude, comme nous le pensons ? Ou bien s’agit-il d’une onde obligatoire, originaire de la même région que la Ne, et évoquée en même temps qu’elle ? Quelle que soit l’issue de ce débat, le fait que des potentiels évoqués synchronisés sur le début de l’activité EMG soient sensibles à la performance au moment de la réponse démontre l’existence d’un contrôle d’exécution en ligne.

24L’hypothèse la plus économique consiste à considérer, jusqu’à preuve du contraire, la négativité évoquée par les réponses correctes comme une Ne de faible amplitude. Défendre cette position revient du même coup à remettre en cause l’idée selon laquelle la Ne serait le témoin de la détection de l’erreur. En effet, comment expliquer dans ce cadre la présence d’une Ne dans les réponses correctes ? Un fait supplémentaire plaide en faveur de l’idée d’une non-spécificité de la Ne pour les erreurs : les activités EMG incorrectes, que nous avons interprétées plus haut comme des ébauches d’erreur, évoquent une Ne dont l’amplitude est intermédiaire entre celle de la Ne évoquée par les erreurs et celle de la négativité évoquée par les réponses correctes. Il semble donc que, du point de vue de l’amplitude de la Ne, il y ait plus une différence de degré qu’une différence de nature entre les erreurs, les ébauches d’erreur et les réponses correctes. Là encore, la distinction entre erreurs et réponses correctes semble plus pertinente pour le prescripteur de tâches que pour le SNC.

25Que l’on étudie l’EMG ou l’EEG, il semble qu’il n’existe pas de barrière franche entre erreurs et réponses correctes, mais plutôt que l’on passe insensiblement, continûment, de l’une à l’autre, l’erreur n’étant finalement définie que par la nature de ses conséquences. Nous retrouvons ici un mode de fonctionnement qui rappelle les principes de fonctionnement mis en évidence au niveau de l’activité des opérateurs de centrale nucléaire.

26En résumé, les études associant l’analyse de la performance et les mesures effectuées sur l’EMG et/ou l’EEG plaident en faveur de l’existence d’un système de contrôle d’exécution et suggèrent que la classification en termes de réponses correctes ou erronées ne correspond pas vraiment au mode de fonctionnement normal du système nerveux. Au contraire, toute réponse pourrait contenir une dose plus ou moins importante d’erreur, les résultats obtenus dans la tâche conduisant secondairement à classer les réponses en « bonnes » ou « mauvaises ».

CONCLUSION

27Aux différents niveaux d’analyse (physiologique : opérations élémentaires, ou psycho-ergonomique : comportements intégrés), nous commençons à obtenir des indices directs de la manière dont la performance est contrôlée en ligne et hors ligne par un système superviseur dont la mise en jeu permettrait la détection puis la correction de l’erreur. Par ailleurs, à ces différents niveaux d’analyse, nous mettons effectivement en évidence l’existence d’une proportion importante d’erreurs corrigées à temps (dans les comportements intégrés) ou d’ébauches d’erreur (dans les opérations sensori-motrices élémentaires). Cela nous conduit à penser que l’erreur n’est peut-être pas une défaillance du SNC (même si elle peut conduire à une défaillance du système dans lequel l’homme est partie prenante), mais plutôt l’un des modes de fonctionnement normal du cerveau humain : elle pourrait ne représenter que l’un des avatars de la variabilité biologique. L’erreur pourrait même avoir une fonction : la fonction des nombreuses ébauches d’erreur et des erreurs sans conséquence notable pour la réussite ou l’échec final d’une tâche pourrait être de structurer le traitement de l’information et le comportement de l’opérateur, en permettant au système d’optimiser sa performance par l’évaluation de ses limites et, occasionnellement, des conséquences objectives de leur franchissement.

28Si notre point de vue est correct, cela signifie que 1) si l’on doit sans doute chercher à minimiser les conditions autorisant la survenue des erreurs, il ne faut peut-être pas chercher à les éradiquer complètement ; 2) l’homme est équipé d’un système de contrôle lui permettant de détecter et, sans doute, de remédier aux écarts trop importants. Le deuxième point suggère que les tâches où les conséquences des erreurs peuvent être graves ne devraient peut-être pas être conçues de façon balistique. En effet, dans les situations balistiques, le seul moyen de fiabiliser le système est de renforcer les règles (ce qui sécurise les prescripteurs de tâches). Mais l’excès de règles peut devenir tellement contraignant qu’il finit par rendre ces règles inapplicables. Au contraire, peut-être faudrait-il concevoir des systèmes un peu plus tolérants à l’erreur, et surtout, des systèmes qui autorisent en permanence la détection et la correction des erreurs par l’opérateur. En effet, si l’homme ne peut pas ne jamais faire d’erreur, l’homme peut, en ligne et hors ligne, contrôler son activité, y détecter presque toujours l’erreur d’action et y remédier le plus souvent.

29Ce travail a été soutenu par un contrat MKT « Cognitique » : ACT 54b et un contrat de la DGA 99 CO 026. Sonia Allain est titulaire d’une bourse doctorale DGA/CNRS. Les auteurs remercient Dominique Reybaud et Bruno Schmid pour leur aide technique efficace et Boris Burle pour ses commentaires éclairés.

Bibliographie

Références bibliographiques

Alberts, Β., D. Bray, J. Lewis, M. Raff, Κ. Roberts et J. D. Watson. 1994. Biologie moléculaire de la cellule. 3e édition. Traduit de l’anglais par N. Cartier et C. Butor. Paris, Flammarion.

Alengry, P. 1989. « Tendances et perspectives dans l’analyse de la fiabilité humaine ». In J. M. Monteil et M. Fayol (éds), La psychologie scientifique et ses applications. Grenoble, Presses universitaires de Grenoble : 45-69.

Allain, S., L. Carbonnell, B. Burle et T. Hasbroucq. 2004. « On-line Executive Control : an Electromyographic Study ». Psychophysiology, 41 : 113-116.

Amalberti, R. 1996. La conduite des systèmes à risque. Paris, Presses universitaires de France.

— 2001a. « The Paradoxes of almost Totally Safe Transportation Systems ». Safety Science, 37 : 109-126.

— 2001b. « La maîtrise des situations dynamiques ». Psychologie française, 46, 2 : 105-117.

— 2002. « Automatisation, gestion de l’erreur humaine et approche écologique ». In G. Boy (éd.), L’ingénierie cognitive : IHM et cognition. Paris, Hermès : 78-94.

Burle, Β., A. Possamaï, F.Vidal et al. 2002. « Executive Control in the Simon Effect : an Electromyographic and Distributional Analysis ». Psychological Research, 66 : 324-336.

Doireau, P., L. Wioland et R. Amalberti. 1997. « La détection des erreurs par des opérateurs extérieurs à l’action : le cas du pilotage d’avion ». Le travail humain, 60, 2 : 131-153.

Coles, M.G. H., M.K. Scheffers et C. B. Holroyd. 2001. « Why is there an ERN/Ne on Correct Trials ? Response Representations, Stimulusrelated Components, and the Theory of Error-processing ». Biological Psychology, 56 : 173-189.

Falkenstein, M., J. Hohnsbein et J. Hoormann. 1991. « Effects of Crossmodal Divided Attention on Late ERP Components – II. Error Processing in Choice Reaction Time Tasks ». Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, 78 : 447-455.

Falkenstein, M., J. Hoormann et J. Hohnsbein. 2000. « ERP Components on Reaction Errors and their Functional Significance : a Tutorial ». Biological Psychology, 51 : 87-107.

Falzon, P., R. Amalberti et Ν. Carbonell. 1986. « Dialogues Control Strategies in Oral Communication ». In D. Hopper et I. A. Newman (éds), Foundations for Human Computer Communication. North Holland, Elsevier Science Publishers B. V. : 73-98.

Hoc, J.M. 2001. « Toward Ecological Validity of Research in Cognitive Ergonomics ». Theoretical Issues in Ergonomics Science, 2 : 278-288.

Hjorth, B. 1975. « An on-line Transformation of EEG Scalp Potentials into Orthogonal Source Derivations ». Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, 39 : 526-530.

Hollnagel, E. 1993. Human Reliability Analysis, Context, and Control. London, Academic Press.

Laming, D. 1979. « Choice Reaction Performance Following an Error ». Acta Psychologica, 43 : 199224.

Luu, P. et D.M. Tucker. 2001. « Regulating Action : Alternating Activation of Midline Frontal and Motor Cortical Networks ». Clinical Neurophysiology, 112 : 1295-1306.

Noizet, A. et R. Amalberti. 2001. « Le contrôle cognitif des activités routinières des agents de terrain en centrale nucléaire : un double système de gestion des risques ». Revue d’intelligence artificielle, 1-2 : 107-129.

Perrin, F., O. Bertrand et J. Pernier. 1987. « Scalp Current Density Mapping : Value and Estimation from Potential Data ». IEEE Transaction on Biomedical Engineering, 34, 4 : 283-288.

Rabbitt, P.M.A. 1966. « Errors and Error Correction in Choice/Response Tasks ». Journal of Experimental Psychology, 71 : 264-272.

Reason, J. 1990. Human Error. Cambridge MA, Cambridge University Press.

Smid, H.G. O.M., G. Mulder et L. J.M. Mulder. 1990. « Selective Response Activation Can Begin before Response Selection Is Complete : a Psychophysiological and Error Analysis of the Continuous Flow ». Acta Psychologica, 74 : 169-201.

Vidal, F. 2002. Sur les Jonctions des aires motrices dans la programmation, l’exécution et le contrôle d’exécution chez l’homme. Habilitation à diriger les recherches, université de la Méditerranée.

Vidal, F.,T. Hasbroucq, J. Grapperon et M. Bonnet. 2000. « Is the “Error Negativity” Specific to Errors ? » Biological Psychology, 51 : 109-128.

Vidal, F., Β. Burle, M. Bonnet, J. Grapperon et T. Hasbroucq. 2003. « Error Negativity on Correct Trials : a Reexamination of Available Data ». Biological Psychology, 64 : 265-282.

Wioland, L. et R. Amalberti. 1998. « Human Error Management : towards an Ecological Safety Model : a Case Study in an Air Traffic Control Microworld ». Poster in Limmerick, ECCE 98’s.

Notes

1 Dans la suite, conformément à la coutume des littératures issues des neurosciences et de l’ergonomie, nous utiliserons, respectivement, le terme « automatique » pour les activités sensori-motrices simples et le terme « routinière » pour les séquences d’actions complexes, tout en considérant ces deux terminologies comme étant conceptuellement équivalentes.

2 La validité écologique des résultats obtenus au simulateur est une préoccupation classique et importante de l’ergonomie cognitive. Il faut dire qu’elle ne l’est pas simplement pour les études et les recherches, mais aussi pour l’entraînement et la formation des opérateurs, qui reposent en grande partie sur l’outil de simulation. De nombreux travaux ont été consacrés récemment à cette validité et ont guidé nos choix dans ce travail (voir par exemple Hoc, 2001). Dans e cas plus particulier des activités des rondiers et des interventions de maintenance présentées dans le chapitre, la validité écologique, outre le respect des précautions mentionnées dans la littérature, est également vérifiée par le retour d’expérience à EDF, qui confirme à la fois la fréquence des erreurs de routine et le caractère spécifique affordant des éléments de l’environnement : plusieurs incidents sont précisément liés à des modifications mineures des environnements, dont on ne soupçonnait pas qu’elles auraient un impact en terme de guidage des rondiers. Ces éléments ont été jugés par EDF suffisamment convergents et convaincants pour conduire cette entreprise à utiliser localement (une centrale en fait le test) la simulation construite pour l’expérimentation (à base de diapositives) dans le cadre de l’entraînement de son personnel.

Notes de fin

* Affordance : les affordances sont des propriétés réelles des objets qui peuvent avoir une valeur utile pour leur observateur Elles portent sur ce que l’on perçoit en fonction de ce sur quoi on peut agir. Ainsi, nous percevons qu’un objet de petite taille est préhensible, alors qu’un grand ne l’est pas. Les affordances sont déterminées conjointement par les caractéristiques physiques d’un objet et par les capacités sensorielles, motrices et mentales d’un être vivant. Pour un même objet, elles diffèrent d’une espèce à l’autre, d’un individu ou d’une situation à l’autre. Ainsi un caillou peut être perçu comme un presse-papier l’élément d’un jardin de rocaille ou un marteau. (Grand dictionnaire de la psychologie, Larousse, 1993).

Table des illustrations

Légende Figure 1 – Cette figure montre la combinaison dynamique entre taux d’erreurs et taux de détections d’erreurs. Les deux taux se compensent presque totalement dans la zone habituelle de contrainte cognitive. On notera que la perte de contrôle à l’approche du maximum d’exigence n’est pas précédée par une augmentation du taux d’erreurs. L’absence de détection et de corrections signe la perte rapide du contrôle de la situation. (D’après Amalberti, 1996).Pour une version en couleur ; se reporter p. 393.
URL http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/7202/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 518k
Légende Figure 2 – Amplitude de l’activité EMG intégrée redressée (ordonnées) en fonction du temps (abscisse) obtenue chez 12 sujets dans une tâche de TR de choix à deux éventualités, au cours des réponses correctes (traits pointillés) et des erreurs (traits pleins). D’après Allain et al. (sous presse).
URL http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/7202/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 150k
Légende Figure 3 – Exemple « d’ébauche d’erreur » représentative, obtenue chez un sujet engagé dans une tâche de TR de choix à deux éventualités. En haut : amplitude de l’EMG redressé intégré, en fonction du temps (en ms) correspondant à la réponse à donner (le trait pointillé marque le moment de la réponse mécanique) En bas, petite bouffée EMG inadéquate correspondant à la réponse à ne pas donner.
URL http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/7202/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 217k
Légende Figure 4 – Activité électrique cérébrale (Laplacien : dixième de μV/cm 2) enregistrée en région fronto-centrale (FCz) en fonction du temps (abscisse : ms) chez 12 sujets.Traits gris : erreurs ; traits noirs fins : ébauches d’erreur ; traits noirs gras : réponses correctes. D’après Vidal et al. (2000).
URL http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/7202/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 231k

© Éditions de la Maison des sciences de l’homme, 2005

Conditions d’utilisation : http://www.openedition.org/6540