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Dehais, Frédéric

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Works: 22 works in 25 publications in 2 languages and 30 library holdings
Roles: Thesis advisor, Other, Opponent, Publishing director
Publication Timeline
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Most widely held works by Frédéric Dehais
Méthodologie de traitement conjoint des signaux EEG et oculométriques : applications aux tâches d'exploration visuelle libre by Emmanuelle Kristensen( )

2 editions published in 2017 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Nos travaux se sont articulés autour du problème de recouvrement temporel rencontré lors de l'estimation des potentiels évoqués. Il constitue, plus particulièrement, une limitation majeure pour l'estimation des potentiels évoqués par les fixations ou saccades oculaires lors d'une expérience en enregistrement conjoint EEG et oculométrie. En effet, la méthode habituellement utilisée pour estimer ces potentiels évoqués, la méthode par simple moyennage du signal synchronisé sur l'évènement d'intérêt, suppose qu'il y a un seul potentiel évoqué par essai. Or selon les intervalles inter-stimuli, cette hypothèse n'est pas toujours vérifiée. Ceci est d'autant plus vrai dans le contexte des potentiels évoqués par fixations ou saccades oculaires, les intervalles entre ceux-ci n'étant pas contrôlés par l'expérimentateur et pouvant être plus courts que les latences des potentiels d'intérêt. Le fait que cette hypothèse ne soit pas vérifiée donne une estimation biaisée du potentiel évoqué du fait des recouvrements entre les potentiels évoqués.Nous avons donc utilisé le Modèle Linéaire Général (GLM), méthode de régression linéaire bien connue, pour estimer les potentiels évoqués par les mouvements oculaires afin de répondre à ce problème de recouvrement. Tout d'abord, nous avons introduit, dans ce modèle, un terme de régularisation au sens de Tikhonov dans l'optique d'améliorer le rapport signal sur bruit de l'estimation pour un faible nombre d'essais. Nous avons ensuite comparé le GLM à l'algorithme ADJAR dans un contexte d'enregistrement conjoint EEG et oculométrie lors d'une tâche d'exploration visuelle de scènes naturelles. L'algorithme ADJAR ("ADJAcent Response") est un algorithme classique d'estimation itérative des recouvrements temporels développé en 1993 par M. Woldorff. Les résultats ont montré que le GLM était un modèle plus flexible et robuste que l'algorithme ADJAR pour l'estimation des potentiels évoqués par les fixations oculaires. Puis, deux configurations du GLM ont été comparées pour l'estimation du potentiel évoqué à l'apparition du stimulus et du potentiel évoqué par les fixations au début de l'exploration. Toutes deux prenaient en compte les recouvrements entre potentiels évoqués mais l'une distinguait également le potentiel évoqué par la première fixation de l'exploration du potentiel évoqué par les fixations suivantes. Il est apparu que le choix de la configuration du GLM était un compromis entre la qualité de l'estimation des potentiels et les hypothèses émises sur les processus cognitifs sous-jacents.Enfin, nous avons conduit de bout en bout une expérience d'envergure en enregistrement conjoint EEG et oculométrie portant sur l'exploration des expressions faciales émotionnelles naturelles statiques et dynamiques. Nous avons présenté les premiers résultats pour la modalité statique. Après avoir discuté de la méthode d'estimation des potentiels évoqués selon l'impact des mouvements oculaires sur leur fenêtre de latence, nous avons étudié l'effet du type d'émotion. Nous avons trouvé des modulations du potentiel différentiel EPN (Early Posterior Negativity), entre 230 et 350 ms après l'apparition du stimulus et du potentiel LPP (Late Positivity Potential), entre 400 et 600 ms après l'apparition du stimulus. Nous avons également observé des variations du potentiel évoqué par les fixations oculaires. Pour le potentiel LPP, qui est un marqueur de la reconnaissance consciente de l'émotion, nous avons montré qu'il était important de dissocier l'information qui est immédiatement encodée à l'apparition du stimulus émotionnel, de celle qui est apportée à l'issue de la première fixation. Cela met en évidence un motif d'activation différencié pour les stimuli émotionnels à valence négative ou à valence positive. Cette différenciation est en accord avec l'hypothèse d'un traitement plus rapide des stimuli émotionnels à valence négative que des stimuli émotionnels à valence positive
Adaptation du design des visualisations de type supervisions pour optimiser la transmission des notifications classées par niveau d'intérêt by Jean-Paul Imbert( Book )

2 editions published in 2014 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Le contrôle aérien rentre dans une phase de profondes mutations liées à l'augmentation du trafic età l'évolution des outils permettant d'assurer le service. L'augmentation du nombre d'avions gérés parle contrôleur implique un nombre beaucoup plus important qu'auparavant d'informations à traiter etmémoriser ; or une part importante des causes d'incidents est déjà due à des problèmes de perception et demémorisation des informations amplifiées par la taille des écrans de contrôle. Ceux-ci sont particulièrementcritiques dans le cas de la perception des alarmes et des avertissements donnés par le système surla visualisation radar. Le design actuel de ce type d'alertes en France qui n'utilise que la couleur, faitaujourd'hui débat et il a été recommandé dans un bulletin de sécurité aérienne de le faire évoluer. Laperception des informations nécessaires à l'établissement d'une bonne conscience de la situation aériennedes contrôleurs est au centre de cette thèse. L'objet principal de ce travail est d'améliorer la conscience dela situation des contrôleurs en s'assurant que les éléments pertinents à leur disposition dont les alarmessont perçus dans des délais conformes à leur importance et que les actions nécessaires qui en découlentsont bien réalisées. Pour répondre à cette problématique, notre travail s'est porté sur deux axes. Le premierconsiste à étudier la tâche des contrôleurs de façon à analyser les informations nécessaires à la réalisationde certains objectifs et proposer un agent de suivi de la tâche qui pourrait les épauler. Le second porte surla perception des notifications, plus particulièrement en vision périphérique, et la conception de designspropres à améliorer leur perception ainsi que l'étude de leur impact sur la réalisation de la tâche. Grâceà une approche holistique basée sur l'utilisation d'un micro-monde ATC (Laby) et l'utilisation de capteursphysiologiques, nous avons pu évaluer plusieurs designs de notifications. Deux expérimentations ont étéconduites, la première utilisant de l'oculométrie, visait à mesurer le pouvoir attentionnel de cinq designs etleur impact sur la réalisation de la tâche. La seconde, en utilisant des données neurophysiologiques, visaità mesurer l'impact de deux designs sur la charge de travail. Les designs évalués ont servi à concevoir unsystème de notification intégré dans une nouvelle supervision radar qui a été couplé à l'agent de suivi dela tâche. La dernière expérimentation conduite durant ces travaux avait pour objectif d'évaluer l'impact decette nouvelle position de contrôle dont le design est orienté conscience de la situation sur la détection deproblèmes critiques. Les résultats obtenus montrent l'intérêt de ces nouveaux outils et leur impact positifsur la réalisation de la tâche des contrôleurs ainsi que la nécessité d'évaluer dans un contexte expérimentalcontrôlé les caractéristiques des designs de notifications pour les visualisations de supervision
Influence de la récompense et de l'âge sur la performance de pilotage : une contribution de la neuroergonomie à la sécurité aérienne by Mickaël Causse( Book )

1 edition published in 2010 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Reward and Uncertainty Favor Risky Decision-Making in Pilots: Evidence from Cardiovascular and Oculometric Measurements by Mickaël Causse( )

1 edition published in 2011 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The Spatial Release of Cognitive Load in Cocktail Party Is Determined by the Relative Levels of the Talkers by Guillaume Andeol( )

1 edition published in 2017 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Toward the real time estimation of the attentional state through ocular activity analysis by Nicolas Régis( Book )

2 editions published between 2014 and 2015 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The analysis of aerospace incidents and laboratory experiments have shown that attentional tunneling leads pilots to neglect critical alarms. One interesting avenue to deal with this issue is to consider adaptive systems that would help the operator in real time (for instance: switching the auto-pilot mode). Such adaptive systems require the operator's state as an input. Therefore, both attentional tunneling metrics and state inference techniques have to be proposed. The goal of the PhD Thesis is to provide attentional tunneling metrics that are real-time and context independent. The Eye State Identification Algorithm (ESIA) that analyses ocular activity is proposed. Metrics are then derived and tested on a robotic experiment meant for favouring attentional tunneling. We also propose a new definition of the explore/exploit ratio that was proven statistically to be a relevant attentional tunneling marker. This work is then discussed and applied to different case studies in aviation and robotics
Contrôle de l'état attentionnel en conditions aéronautiques écologiques par imagerie cérébrale by Gautier Durantin( )

1 edition published in 2015 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

The attentional state of operators is one of the main reasons for errors during human control of complex systems, and controlling these errors is critical especially in aeronautics, where errors are directly linked to safety and lives might be at stake. In particular, excessively high or low task demands encountered during the operation of such systems result in varying levels of mental workload and engagement which are linked with the operator performance. This research project adopts a Neuroergonomics approach and investigates the use of brain measurement techniques to monitor the attentional state of the operator under ecological conditions. We studied the behavior of the operator under both excessively low and high task demands with the use of multiple physiological and neurophysiological measurement techniques. Our results show that it is possible to use such techniques to characterize the attentional state. We then analyze the potential of real time application for such techniques. We investigated signal processing and analysis tools to improve the real-time usability of brain signals in ecological conditions, and proposed solutions towards the development of brain computer interfaces for assisting the human operator
Modèle Boîte-Blanche pour l'Evaluation du Stress à Partir de Mesures Physiologiques et Applicabilité en Vie Réelle by Gaël Vila( )

1 edition published in 2021 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Acute stress is our body's adaptive response to the challenges of daily life. Stress has well-known physiological correlates, which can be monitored through heart rate, skin conductance or respiratory activity. Over the past decade, the rise of wearable physiological sensors has provided valuable insights into the development of stress detection models that could be used in real life. Yet, physiological stress correlates are also sensitive to many confounding factors. Moreover, real-life physiological measurements involve frequent artifacts ; and current literature models lack an effective strategy for managing sensor data quality. Finally, current accuracy-based approaches tend to promote black-box models whose decision cannot be interpreted for therapeutic purposes.To tackle these issues, we provide white-box methods to design a stress detection model able to operate in everyday life. We first propose a feature selection method that identifies ones that are sensitive to stress and relatively instensitive to confounding factors. We then develop a stress detection model designed to withstand artefactual data ; and which incorporates a modular structure to timely adapt to the quality of physiological measurements. The idea behind this model is to be able to isolate, without further training, features that are temporarily unavailable or too noisy for stress detection. To capitalize on such an adaptive ability, we finally provide an algorithm to timely estimate the quality of heart rate data. Combined with this quality index, our stress detection model is one more step towards an objective measurement of this phenomenon and its occurrence in our daily lives
Bases cérébrales du conflit visuo-auditif spatial et sémantique : études en IRM fonctionnelle et EEG by Sébastien Scannella( Book )

1 edition published in 2011 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

The human cognitive system receives environmental information through multiple sensory channels. Most of the time, the channels provide congruent content, the integration of which helps build an unified perception of the world, but sometimes the environment provides inconsistent stimuli that perturb efficient interpretation. These situations generate a conflict associated with a behavioral cost, and sometimes severe consequences. In this research, we were interested in the visuo-auditory conflict and one of its consequences: the insensitivity to auditory alarms, sometimes observed in pilots. These were the questions that motivated this research: What are the brain structures involved in this conflict management? When do they act during the sensorimotor and cognitive processes? What are the physiological processes that may explain the insensitivity to auditory alarms sometimes observed in pilots during the landing, phase of the flight? We showed that the parieto-frontal network involved in unimodal conflict management is also involved in visual-auditory conflict. We also showed that both attentional and pre-attentional mechanisms can modify our perception. These modulations occur through multimodal interactions at different levels of the sensorimotor processing. Lastly, we showed that the insensitivity to alarms in pilots was related to both a pre-attentional modulation of auditory signal and to decision making difficulty in a complex environment. We finally proposed a simplified model of the functioning of the brain network involved in visual-auditory conflict management
Évaluation multidimensionnelle et dynamique de la maitrise de la situation par l'opérateur : création d'un indicateur temps réel de charge mentale pour l'activité de supervision de drones by Alexandre Sviatoslave Kostenko( )

1 edition published in 2017 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

L'évolution de la technologie se traduit par l'émergence de systèmes de plus en plus complexes et automatisés. Dans les situations dynamiques, l'activité de l'opérateur est désormais plus centrée sur la supervision que sur l'exécution. Ces situations sont caractérisées par la complexité, l'incertitude, un contrôle partiel et un risque important de perdre la maîtrise de la situation. L'objectif principal des travaux présentés dans ce manuscrit est de créer un indicateur synthétique de charge mentale, qui servira à piloter une réallocation des fonctions en temps réel. Il s'agit, in fine, de permettre à l'opérateur de mieux réguler sa charge mentale, et de l'aider à garder ou à récupérer la maîtrise de la situation. Ces travaux sont appliqués à l'activité de supervision d'un essaim de drones étudiée sur une plateforme de simulation (la plateforme SUSIE). Nous avons pour cela revisité et combiné le modèle de Hart et Staveland (1988), qui considère la charge mentale comme une construction multidimensionnelle et celui de Sperandio (1971), qui se focalise sur les régulations de l'activité. Cela nous a amené à proposer un modèle dynamique et tridimensionnel (basé sur l'analyse des contraintes, des effets de la charge sur la tâche et l'opérateur, et des régulations), sur lequel nous nous sommes appuyés pour construire une démarche de création d'un indicateur synthétique de charge mentale. Cette démarche se décompose en quatre étapes. La première consiste à réaliser une analyse de la tâche en suivant la méthodologie de Sperandio (1988), afin de définir et d'identifier les descripteurs de la charge mentale suivant les trois catégories de notre modèle dynamique et tridimensionnel. La seconde étape s'appuie sur la réalisation d'une expérimentation, qui vise à valider ou exclure les indicateurs identifiés, en fonction de leur sensibilité aux variations de charge mentale (telle que définie par Cegarra et Chevalier (2008)). Les résultats montrent notamment que le diamètre pupillaire et l'observation des régulations permettent une mesure sensible. La troisième étape a pour objectif de créer un indicateur synthétique de charge mentale en fusionnant par réseaux bayésiens et logique floue les indicateurs retenus. Enfin, la dernière phase supporte la conception d'une allocation dynamique des fonctions, déclenchée à partir de l'indicateur synthétique de charge mentale. Une deuxième expérimentation a été menée afin d'évaluer l'apport de la réallocation. Elle montre que l'aide permet à l'opérateur de mieux réguler son activité ; elle modifie la charge de travail (contrainte), mais ne réduit pas la charge mentale
Bases cérébrales du conflit visuo-auditif spatial et sémantique études en IRM fonctionnelle et EEG by Sébastien Scannella( )

1 edition published in 2012 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

The human cognitive system receives environmental information through multiple sensory channels. Most of the time, the channels provide congruent content, the integration of which helps build an unified perception of the world, but sometimes the environment provides inconsistent stimuli that perturb efficient interpretation. These situations generate a conflict associated with a behavioral cost, and sometimes severe consequences. In this research, we were interested in the visuo-auditory conflict and one of its consequences: the insensitivity to auditory alarms, sometimes observed in pilots. These were the questions that motivated this research: What are the brain structures involved in this conflict management? When do they act during the sensorimotor and cognitive processes? What are the physiological processes that may explain the insensitivity to auditory alarms sometimes observed in pilots during the landing, phase of the flight? We showed that the parieto-frontal network involved in unimodal conflict management is also involved in visual-auditory conflict. We also showed that both attentional and pre-attentional mechanisms can modify our perception. These modulations occur through multimodal interactions at different levels of the sensorimotor processing. Lastly, we showed that the insensitivity to alarms in pilots was related to both a pre-attentional modulation of auditory signal and to decision making difficulty in a complex environment. We finally proposed a simplified model of the functioning of the brain network involved in visual-auditory conflict management
Évaluation et mise en évidence des effets de la charge mentale de travail sur l'adaptabilité comportementale et physiologique by Charlotte Mallat( )

1 edition published in 2019 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Face à une évolution technologique croissante centrée sur la conception et l'automatisation pour plus de performance, étudier les effets de la charge mentale de travail sur l'efficience et l'adaptabilité humaine présente un réel intérêt.L'objectif de ce manuscrit est d'évaluer la charge mentale de travail et de mettre en évidence ses effets sur l'efficience, se traduisant par une adaptabilité comportementale et physiologique de l'opérateur. Plus précisément, il s'agit de faire varier les exigences de la tâche (par exemple, la difficulté, la pression temporelle, la complexité) pour évaluer et identifier les effets engendrés sur l'adaptabilité de l'opérateur. L'adaptabilité comportementale était indexée à la performance avec la mise en place de stratégie et l'adaptabilité physiologique à la mobilisation de l'effort mental avec le score de réactivité de la période de pré-éjection. Le premier chapitre démontre un effet curvilinéaire de la charge mentale de travail sur l'adaptabilité comportementale et physiologique, comme postulé par Hancock et Szalma (2006). Le second chapitre met en évidence que la pression temporelle pouvait dans une certaine mesure favoriser l'adaptabilité comportementale, notamment la mise en place de stratégie. Le troisième chapitre montre que les tâches complexes de contrôle du trafic aérien permettent l'activation du compromis performance-effort se traduisant par une adaptabilité comportementale et physiologique de l'opérateur. Ce manuscrit met en lumière l'importance des facteurs humains dans la boucle de conception des environnements de travail, afin de les repenser et/ou de faire intervenir des outils d'aide si nécessaire, au moment le plus opportun et sous sa forme la plus probante, afin de favoriser une charge mentale optimale
Human-robotic performance quantification under time-delay for lunar mission control scenarios by Shahrzad Hosseini( )

1 edition published in 2020 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

The Space Exploration Strategy of the Agency requires an affordable and efficient approach to operating and controlling space systems. In the exploration programme an optimum approach to integrate human decision makers in orbit and on the ground must be found. In the proposed activity the next logical step is taken: a systematic analysis of existing experimental data and execution of new experiments to find the most efficient and affordable approach to human-robotic integrated technology and operations. In a first phase, existing experimental data from METERON, but also large datasets from non- space operations will be processed to provide a clear metric of operations performance with respect to quantitative parameters of communication link properties, robotic asset capabilities, level of automation, and operator environment. The second phase of the study will define and implement affordable ground-based experiments with robotic assets deployed in analogue environments and operators hosted in a simulation environment. The third and final phase of the activity will culminate in the drafting of three documents in addition to the PhD thesis: 1) Crew-training manual for operating human-robotic technology on ESA exploration missions 2) Guideline for assessing human performance for human-robotic operations in the frame of astronaut selection 3) Human-robotic technology assessment document
Study of pupil diameter and eye movements to enhance flight safety by Vsevolod Peysakhovich( )

1 edition published in 2016 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Most aviation accidents include failures in monitoring or decision-making which are hampered by arousal, stress or high workload. One promising avenue to further enhance the flight safety is looking into the pilots' eyes. The pupil is a good indicator of cognitive/attentional states while eye movements reveal monitoring strategies. This thesis reflected upon the application of eye tracking in aviation with following contributions: 1-2) The two pupil experiments revealed that the luminance impacts the cognitive pupil reaction. Depending on the nature of the cognitive load - sustained or transient - the corresponding pupillary component would be impacted. The same amount of cognitive load under dimmer luminance condition would elicit larger tonic pupil diameter in a sustained load paradigm and larger phasic pupil response in a transient load paradigm. 3) We designed a novel mathematical framework and method that provide comprehensive illustrations of scanpaths for qualitative analysis. This framework also makes a lane for new methods of scanpaths comparison. 4) The developed technique of analysis of fixations and construction of "explore-exploit" ratio is presented and verifed on the data from two experiments in flight simulators. 5) Eventually, we proposed a framework of eye tracking integration into the cockpits. It contains four stages presented in both chronological order of its integration and technical complexity
La priorisation humaine. Étude des corrélats cognitifs de l'évaluation des priorités by Benoît Valéry( )

1 edition published in 2017 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

La viabilité des systèmes de travail complexes repose en partie sur la capacité des opérateurs à y gérer des tâches concurrentes en fonction de leurs priorités respectives. Il s'agit là d'un processus critique qui, lorsqu'il est défaillant, peut amener à des erreurs de négligence ou de persévération sur certaines opérations. Les modèles actuels de la priorisation humaine présentent de nombreuses limites : ils sont souvent normatifs et ne rendent pas suffisamment compte de la façon dont les opérateurs utilisent effectivement l'information disponible dans l'environnement pour le calcul des priorités. Leur faible pouvoir descriptif ne permet pas réellement de comprendre les mécanismes cognitifs contributifs de l'erreur, spécialement dans des situations de surcharge mentale. Cette thèse, en adoptant l'approche de l'ergonomie cognitive, se donne pour objectif de mieux comprendre et décrire ces processus. Trois expérimentations fondamentales ont été menées, qui toutes mettaient les participants aux prises avec des situations de double-tâche, où divers attributs (difficulté, importance, marge d'erreur) des tâches étaient manipulés. Ces tâches reproduisaient des sollicitations des environnements complexes, comme la mémorisation, la surveillance, ou encore le diagnostic sous incertitude. L'ensemble des résultats souligne l'importance de la priorisation dans la bonne tenue des systèmes complexes, et suggère une sensibilisation accrue des opérateurs à ces phénomènes lors de leur formation, ainsi qu'une réflexion à plus long terme sur la présentation de l'information dans le contexte des interfaces homme-machine
Prédiction des conflits dans des systèmes homme-machine by Sergio Pizziol( )

1 edition published in 2013 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Prédiction des conflits dans le systèmes homme-machine. Le travail fait partie de la recherche consacrée à des problèmes d'interaction homme-machine et aux conflits entre l'homme et la machine qui pourrait découler de ces situations
Contrôle du partage de l'autorité dans un système d'agents hétérogènes by Stéphane Mercier( Book )

1 edition published in 2011 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Dans le cadre de missions réalisées conjointement par un agent artificiel (robot, drone) et un agent humain, nous présentons un contrôleur de la dynamique de l'autorité, fondé sur un graphe de dépendance entre les ressources génériques contrôlables par les deux agents, dont l'objectif est d'adpter le comportement de l'agent artificiel ou de l'agent humain en cas de conflit d'autorité sur ces ressources. Nous définissons l'autorité relative de deux agents par rapport au contrôle d'une ressource, ainsi que la notion de conflit d'autorité sur une ressource. La détection d'un conflit déclenche une révision du plan de l'agent artificiel, fondée sur l'état courant des ressources et des relations d'autorité. Le contrôleur de la dynamique de l'autorité est mis en œuvre par l'outil MNMS (Multiple (Petri) Nets Management System), développé au cours de la thèse, qui permet la manipulation des ressources génériques, dépendances entre ressources et relations d'autorité, ainsi que l'intégration au sein d'une architecture robotique
Study of pupil diameter and eye movements to enhance flight safety by Vsevolod Peysakhovich( Book )

1 edition published in 2016 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Most aviation accidents include failures in monitoring or decision-making which are hampered by arousal, stress or high workload. One promising avenue to further enhance the flight safety is looking into the pilots' eyes. The pupil is a good indicator of cognitive/attentional states while eye movements reveal monitoring strategies. This thesis reflected upon the application of eye tracking in aviation with following contributions: 1-2) The two pupil experiments revealed that the luminance impacts the cognitive pupil reaction. Depending on the nature of the cognitive load - sustained or transient - the corresponding pupillary component would be impacted. The same amount of cognitive load under dimmer luminance condition would elicit larger tonic pupil diameter in a sustained load paradigm and larger phasic pupil response in a transient load paradigm. 3) We designed a novel mathematical framework and method that provide comprehensive illustrations of scanpaths for qualitative analysis. This framework also makes a lane for new methods of scanpaths comparison. 4) The developed technique of analysis of fixations and construction of "explore-exploit" ratio is presented and verifed on the data from two experiments in flight simulators. 5) Eventually, we proposed a framework of eye tracking integration into the cockpits. It contains four stages presented in both chronological order of its integration and technical complexity
Connectivity approach to mental state monitoring in the aeronautical context : from single operator to teammates by Kevin Verdière( )

1 edition published in 2019 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

There is growing interest for implementing tools to monitor cognitive performance in naturalistic environments. Recent technological progress has allowed the development of highly portable monitoring devices such as electroencephalogram (EEG), functional near-infrared spectroscopy (fNIRS), eye-tracking and electro-cardiogram (ECG) to investigate activity in a variety of human tasks. These sensors offer interesting prospects in aviation to implement passive brain computer interfaces (pBCI) and neuroadaptive technology for more efficient and safer operations. However, one critical issue is to derive relevant metrics that could account for human performance in a robust and continuous fashion. This PhD thesis intends to consider connectivity methods to monitor cognitive performance.Our experimental works suggest that fNIRS connectivity metrics (especially wavelet coherence) outperformed classical metrics when estimating engagement in a realistic flight simulator or fatigue in real flight conditions. We then implemented a new method, namely delayed coincidence count, for assessing cardiac synchrony in a hyperscanning context. Results disclosed that this connectivity metrics was efficient to detect cooperation between teammates when facing demanding task settings. Moreover EEG metrics allowed to classify workload and cooperation levels both using single and combined metrics from the 2 teammates
 
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Frédéric Dehais onderzoeker

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