Prise de Décision et Possibilités d'action : La théorie des affordances à l'épreuve du dépassement automobile - Aix-Marseille Université Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2015

Decision-Making and Possibilities for Action : New insights into Affordane theory through the car overtaking

Prise de Décision et Possibilités d'action : La théorie des affordances à l'épreuve du dépassement automobile

Résumé

The main objective of this thesis is to validate the general hypothesis that car drivers select a mode of action (i.e., make the decision to overtake or not) and regulate it (i.e., control their automobile overtaking) by perceiving overtaking possibilities called affordances. These affordances are intrinsically scaled to the capacity for action of the vehicle driven (e.g., speed or acceleration). From the mathematical formalism of the affordance developed by Warren (1984) and the new conceptualization of the affordance provided by Fajen (2007a), it is about putting the theory of the affordances to the test of automobile overtaking through three experiments carried out on driving simulator. In a first experiment, we showed that car drivers take the decision to initiate an overtaking on the basis of an affordance defined by the ratio between the properties of the agent-environment system (minimum satisfactory velocity to succeed an overtaking (MSV)) and the agent property, i.e., the action limit (maximum speed of the vehicle driven (Vmax)). In a second experiment, we tested the preferential use of a second overtaking affordance able to specify earlier and more precisely the overtaking opportunities. We have highlighted that the decision to initiate an overtaking depended mainly on a high order affordance, the MSA/Amax, defined by the ratio between a property of the agent-environment system (minimum satisfactory acceleration to succeed an overtaking (MSA)) and the property of the agent (maximum acceleration of the vehicle driven (Amax)). In a third experiment, we studied the selection and regulation of an action mode questioning the ability of drivers, when performing a same overtaking, to use various limits of action specific for each gear ratio. According to our hypothesis, drivers are able to exploit the overtaking opportunities defined by the ratio between the properties of the agent-environment system (minimum satisfactory acceleration to succeed an overtaking (MSA)) and the agent’s properties (maximum acceleration of the vehicle driven in 4 th gear (Amax 4th) and maximum acceleration of the vehicle driven in 3rd gear (Amax 3rd)). The formalization of these possibilities for action allowed us to expand the scope of the affordance-based control (Fajen, 2007a) to the overtaking tasks which are very close of situations encountered in daily life and to take a new look at this kind of tasks. Future research will be needed to demonstrate the causal function of the overtaking affordances implemented in the process of selection and regulation of action. This step will imply to identify very precisely the optical invariant underlying the overtaking and to study how they are taken into account, especially when a competition between affordances occurs.
Le principal objectif de ce travail de thèse est de valider l’hypothèse générale selon laquelle les conducteurs automobiles sélectionnent un mode d’action (i.e., prennent la décision de dépasser ou non) et le régulent (i.e., contrôlent leur dépassement automobile) en percevant des possibilités de dépassement, appelées affordances. Ces dernières sont dimensionnées intrinsèquement aux capacités d’action du véhicule conduit (e.g., vitesse ou accélération). Il s’agit ainsi, à partir du formalisme mathématique de l’affordance élaboré par Warren (1984) et de la nouvelle conceptualisation de l’affordance réalisée par Fajen (2007a), de mettre la théorie des affordances à l’épreuve du dépassement automobile à travers trois expérimentations réalisées sur simulateur de conduite. Dans une première expérimentation, nous avons montré que les conducteurs automobiles prennent la décision d’initier un dépassement en fonction d’une affordance définie par le ratio entre les propriétés du système agent-environnement (la vitesse minimale satisfaisante pour réussir un dépassement (MSV)) et la propriété de l’agent, i.e., la limite d’action (vitesse maximale du véhicule conduit (Vmax)). Lors d’une deuxième expérimentation, nous avons interrogé l’utilisation préférentielle d’une seconde affordance, de haut niveau, à même de spécifier plus précisément et plus précocement les possibilités de dépasser. Nous avons mis en évidence que la décision d’initier un dépassement dépendait majoritairement de l’affordance de haut niveau MSA/Amax, définie par le ratio entre une propriété du système agent-environnement (accélération minimale satisfaisante pour réussir un dépassement (MSA)) et la propriété de l’agent (accélération maximale du véhicule conduit (Amax)). Dans une troisième expérimentation, nous avons questionné la capacité des conducteurs, lors de la réalisation d’un même dépassement, à exploiter des limites d’action distinctes, propres à chaque rapport de vitesse. Conformément à notre hypothèse, les conducteurs sont capables d’exploiter les possibilités de dépassement définies par le ratio entre les propriétés du système agent-environnement (accélération minimale satisfaisante pour réussir un dépassement (MSA)) et les propriétés de l’agent (accélération maximale du véhicule conduit en 4 ème (Amax 4ème) et accélération maximale du véhicule conduit en 3ème (Amax 3ème)). La formalisation de ces affordances nous a ainsi permis d’élargir le domaine d’application de l’affordance-based control (Fajen, 2007a) à des tâches de dépassement automobile très proches de situations rencontrées dans la vie réelle. De futures recherches seront nécessaires pour démontrer la fonction causale des affordances de dépassement modélisées dans le processus de sélection et de régulation de l’action. Cette étape nécessitera d’identifier très précisément les invariants optiques sous-jacents au dépassement et d’étudier les modalités de leur prise en compte.
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  • HAL Id : tel-02009826 , version 1

Citer

Numa Basilio. Prise de Décision et Possibilités d'action : La théorie des affordances à l'épreuve du dépassement automobile. Neurosciences. Aix-Marseille Université (AMU), 2015. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02009826⟩
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