Lors de la conception d'un équipement, il est primordial de prendre pleinement en compte le fait qu'un opérateur humain possède à la fois des capacités et des limites dans le traitement de l'information, qui sont de nature variable et qui se situent à différents niveaux. La performance dans les conditions de travail réelles dépend fortement de la mesure dans laquelle une conception a pris en compte ou ignoré ces potentiels et leurs limites. Dans ce qui suit, un bref aperçu sera offert de certains des principaux problèmes. Il sera fait référence à d'autres contributions de ce volume, où une question sera discutée plus en détail.
Il est courant de distinguer trois niveaux principaux dans l'analyse du traitement de l'information humaine, à savoir, le niveau perceptif, niveau de décision et par niveau moteur. Le niveau perceptif est subdivisé en trois niveaux supplémentaires, liés au traitement sensoriel, à l'extraction des caractéristiques et à l'identification du percept. Au niveau décisionnel, l'opérateur reçoit des informations perceptives et choisit une réaction qui est finalement programmée et actualisée au niveau moteur. Ceci décrit uniquement le flux d'informations dans le cas le plus simple d'une réaction de choix. Il est évident, cependant, que les informations perceptives peuvent s'accumuler et être combinées et diagnostiquées avant de déclencher une action. Encore une fois, il peut survenir un besoin de sélectionner des informations compte tenu de la surcharge de perception. Enfin, le choix d'une action appropriée devient plus problématique lorsqu'il existe plusieurs options dont certaines peuvent être plus appropriées que d'autres. Dans la présente discussion, l'accent sera mis sur les facteurs perceptuels et décisionnels du traitement de l'information.
Capacités et limites perceptuelles
Limites sensorielles
La première catégorie de limites de traitement est sensorielle. Leur pertinence pour le traitement de l'information est évidente puisque le traitement devient moins fiable à mesure que l'information se rapproche des seuils. Cela peut sembler une déclaration assez triviale, mais néanmoins, les problèmes sensoriels ne sont pas toujours clairement reconnus dans les conceptions. Par exemple, les caractères alphanumériques dans les systèmes de signalisation doivent être suffisamment grands pour être lisibles à une distance compatible avec la nécessité d'une action appropriée. La lisibilité, à son tour, dépend non seulement de la taille absolue des caractères alphanumériques, mais aussi du contraste et, compte tenu de l'inhibition latérale, également de la quantité totale d'informations sur le signe. En particulier, dans des conditions de faible visibilité (par exemple, pluie ou brouillard pendant la conduite ou le vol), la lisibilité est un problème considérable nécessitant des mesures supplémentaires. Les panneaux de signalisation routière et les marqueurs routiers développés plus récemment sont généralement bien conçus, mais les panneaux de signalisation à proximité et à l'intérieur des bâtiments sont souvent illisibles. Les unités d'affichage visuel sont un autre exemple dans lequel les limites sensorielles de taille, de contraste et de quantité d'informations jouent un rôle important. Dans le domaine auditif, certains problèmes sensoriels principaux sont liés à la compréhension de la parole dans des environnements bruyants ou dans des systèmes de transmission audio de mauvaise qualité.
Extraction de caractéristiques
À condition d'avoir suffisamment d'informations sensorielles, l'ensemble suivant de problèmes de traitement de l'information concerne l'extraction de caractéristiques à partir des informations présentées. Les recherches les plus récentes ont montré de nombreuses preuves qu'une analyse des caractéristiques précède la perception d'ensembles significatifs. L'analyse des caractéristiques est particulièrement utile pour localiser un objet déviant spécial parmi de nombreux autres. Par exemple, une valeur essentielle sur un affichage contenant de nombreuses valeurs peut être représentée par une seule couleur ou taille déviante, laquelle caractéristique attire alors immédiatement l'attention ou « ressort ». Théoriquement, il y a l'hypothèse commune de «cartes de caractéristiques» pour différentes couleurs, tailles, formes et autres caractéristiques physiques. La valeur d'attention d'une caractéristique dépend de la différence d'activation des cartes de caractéristiques qui appartiennent à la même classe, par exemple, la couleur. Ainsi, l'activation d'une carte de caractéristiques dépend de la discriminabilité des caractéristiques déviantes. Cela signifie que lorsqu'il y a quelques instances de nombreuses couleurs sur un écran, la plupart des cartes de caractéristiques de couleur sont à peu près également activées, ce qui a pour effet qu'aucune des couleurs ne ressort.
De la même manière, une seule publicité en mouvement apparaît, mais cet effet disparaît complètement lorsqu'il y a plusieurs stimuli en mouvement dans le champ de vision. Le principe de l'activation différente des cartes de caractéristiques est également appliqué lors de l'alignement des pointeurs qui indiquent des valeurs de paramètres idéales. Une déviation d'un pointeur est indiquée par une pente déviante qui est rapidement détectée. Si cela est impossible à réaliser, une déviation dangereuse peut être indiquée par un changement de couleur. Ainsi, la règle générale en matière de conception est de n'utiliser que très peu de fonctionnalités déviantes sur un écran et de ne les réserver qu'aux informations les plus essentielles. La recherche d'informations pertinentes devient lourde dans le cas de conjonctions de caractéristiques. Par exemple, il est difficile de localiser un gros objet rouge au milieu de petits objets rouges et de grands et petits objets verts. Si possible, les conjonctions doivent être évitées lorsque vous essayez de concevoir une recherche efficace.
Dimensions séparables versus intégrales
Les caractéristiques sont séparables lorsqu'elles peuvent être modifiées sans affecter la perception des autres caractéristiques d'un objet. Les longueurs de ligne des histogrammes en sont un exemple. D'autre part, les caractéristiques intégrales font référence à des caractéristiques qui, lorsqu'elles sont modifiées, modifient l'apparence totale de l'objet. Par exemple, on ne peut pas changer les caractéristiques de la bouche dans un dessin schématique d'un visage sans modifier l'apparence totale de l'image. Encore une fois, la couleur et la luminosité font partie intégrante dans le sens où l'on ne peut pas changer une couleur sans altérer l'impression de luminosité en même temps. Les principes des caractéristiques séparables et intégrales, et des propriétés émergentes évoluant à partir de changements de caractéristiques uniques d'un objet, sont appliqués dans ce qu'on appelle des services or diagnostique affiche. La raison d'être de ces affichages est que, plutôt que d'afficher des paramètres individuels, différents paramètres sont intégrés dans un seul affichage, dont la composition totale indique ce qui peut réellement ne pas fonctionner avec un système.
La présentation des données dans les salles de contrôle est encore souvent dominée par la philosophie selon laquelle chaque mesure individuelle devrait avoir son propre indicateur. La présentation fragmentaire des mesures signifie que l'opérateur a pour tâche d'intégrer les preuves des différents affichages individuels afin de diagnostiquer un problème potentiel. Au moment des problèmes de la centrale nucléaire de Three Mile Island aux États-Unis, quelque quarante à cinquante écrans enregistraient une certaine forme de désordre. Ainsi, l'opérateur avait pour tâche de diagnostiquer ce qui n'allait vraiment pas en intégrant les informations de cette myriade d'affichages. Les affichages intégrés peuvent être utiles pour diagnostiquer le type d'erreur, car ils combinent diverses mesures en un seul modèle. Différents modèles de l'affichage intégré peuvent alors être diagnostiques en ce qui concerne des erreurs spécifiques.
Un exemple classique d'affichage de diagnostic, qui a été proposé pour les salles de contrôle nucléaires, est illustré à la figure 1. Il affiche un certain nombre de mesures sous forme de rayons de longueur égale, de sorte qu'un polygone régulier représente toujours des conditions normales, tandis que différentes distorsions peuvent être connectées. avec différents types de problèmes dans le processus.
Figure 1. Dans la situation normale, toutes les valeurs des paramètres sont égales, créant un hexagone. Dans la déviation, certaines des valeurs ont changé, créant une distorsion spécifique.
Tous les affichages intégraux ne sont pas également discriminables. Pour illustrer le problème, une corrélation positive entre les deux dimensions d'un rectangle crée des différences de surface, tout en conservant une forme égale. Alternativement, une corrélation négative crée des différences de forme tout en maintenant une surface égale. Le cas dans lequel la variation des dimensions intégrales crée une nouvelle forme a été qualifié de révélateur d'une propriété émergente du motif, qui ajoute à la capacité de l'opérateur à discriminer les motifs. Les propriétés émergentes dépendent de l'identité et de la disposition des parties mais ne sont pas identifiables à une seule partie.
Les affichages d'objets et de configuration ne sont pas toujours bénéfiques. Le fait même qu'elles soient intégrales signifie que les caractéristiques des variables individuelles sont plus difficiles à percevoir. Le fait est que, par définition, les dimensions intégrales sont mutuellement dépendantes, ce qui obscurcit leurs constituants individuels. Il peut y avoir des circonstances dans lesquelles cela est inacceptable, alors que l'on peut toujours souhaiter profiter des propriétés de type modèle de diagnostic, qui sont typiques pour l'affichage d'objet. Un compromis pourrait être un affichage graphique à barres traditionnel. D'une part, les graphiques à barres sont assez séparables. Pourtant, lorsqu'elles sont positionnées à proximité suffisamment proche, les longueurs différentielles des barres peuvent constituer ensemble un motif semblable à un objet qui peut bien servir un objectif de diagnostic.
Certains écrans de diagnostic sont meilleurs que d'autres. Leur qualité dépend de la mesure dans laquelle l'affichage correspond à la modèle mental de la tâche. Par exemple, le diagnostic de panne sur la base des distorsions d'un polygone régulier, comme dans la figure 1, peut encore avoir peu de rapport avec la sémantique du domaine ou avec le concept d'opérateur des processus dans une centrale électrique. Ainsi, les divers types de déviations du polygone ne se rapportent évidemment pas à un problème spécifique de l'usine. Par conséquent, la conception de l'affichage de configuration le plus approprié est celle qui correspond au modèle mental spécifique de la tâche. Ainsi il faut souligner que la surface d'un rectangle n'est un objet d'affichage utile que lorsque le produit de la longueur et de la largeur est la variable d'intérêt !
Les affichages d'objets intéressants proviennent de représentations en trois dimensions. Par exemple, une représentation tridimensionnelle du trafic aérien - plutôt que la représentation radar bidimensionnelle traditionnelle - peut fournir au pilote une plus grande « conscience de la situation » de l'autre trafic. L'affichage tridimensionnel s'est avéré bien supérieur à un affichage bidimensionnel puisque ses symboles indiquent si un autre avion est au-dessus ou au-dessous du sien.
Conditions dégradées
Une visualisation dégradée se produit dans diverses conditions. À certaines fins, comme pour le camouflage, les objets sont intentionnellement dégradés afin d'empêcher leur identification. À d'autres occasions, par exemple dans l'amplification de la luminosité, les caractéristiques peuvent devenir trop floues pour permettre d'identifier l'objet. Un problème de recherche a concerné le nombre minimal de "lignes" requises sur un écran ou "la quantité de détails" nécessaire pour éviter la dégradation. Malheureusement, cette approche de la qualité d'image n'a pas conduit à des résultats sans équivoque. Le problème est que l'identification de stimuli dégradés (par exemple, un véhicule blindé camouflé) dépend trop de la présence ou de l'absence de détails mineurs spécifiques à l'objet. La conséquence est qu'aucune prescription générale sur la densité des lignes ne peut être formulée, à l'exception de l'énoncé trivial selon lequel la dégradation diminue à mesure que la densité augmente.
Caractéristiques des symboles alphanumériques
Un problème majeur dans le processus d'extraction de caractéristiques concerne le nombre réel de caractéristiques qui définissent ensemble un stimulus. Ainsi, la lisibilité des caractères ornés comme les lettres gothiques est médiocre en raison des nombreuses courbes redondantes. Afin d'éviter toute confusion, la différence entre les lettres avec des caractéristiques très similaires, comme le i et par l, et le c et par e- devrait être accentué. Pour la même raison, il est recommandé de faire en sorte que la longueur de la course et de la queue des ascendants et des descendants soit au moins 40 % de la hauteur totale des lettres.
Il est évident que la discrimination entre les lettres est principalement déterminée par le nombre de traits qu'elles ne partagent pas. Il s'agit principalement de segments de lignes droites et de cercles qui peuvent avoir une orientation horizontale, verticale et oblique et dont la taille peut différer, comme dans les lettres minuscules et majuscules.
Il est évident que, même lorsque les caractères alphanumériques sont bien discriminables, ils peuvent facilement perdre cette propriété en combinaison avec d'autres éléments. Ainsi, les chiffres 4 ainsi que 7 partagent seulement quelques caractéristiques, mais ils ne réussissent pas bien dans le contexte de groupes plus grands sinon identiques (par exemple, 384 versus 387) Il existe des preuves unanimes que la lecture d'un texte en minuscules est plus rapide qu'en majuscules. Cela est généralement attribué au fait que les lettres minuscules ont des caractéristiques plus distinctes (par exemple, chien, cat versus DOG, CHAT). La supériorité des lettres minuscules n'est pas seulement établie pour la lecture de texte mais également pour les panneaux de signalisation tels que ceux utilisés pour indiquer les villes aux sorties d'autoroutes.
Identification
Le processus perceptif final concerne l'identification et l'interprétation des percepts. Les limites humaines qui surgissent à ce niveau sont généralement liées à la discrimination et à la recherche de l'interprétation appropriée du percept. Les applications de la recherche sur la discrimination visuelle sont multiples, relatives aux modèles alphanumériques ainsi qu'à l'identification plus générale des stimuli. La conception des feux stop dans les voitures servira d'exemple de la dernière catégorie. Les accidents par l'arrière représentent une part considérable des accidents de la circulation, et sont dus en partie au fait que l'emplacement traditionnel du feu stop à côté des feux arrière le rend peu discriminable et allonge donc le temps de réaction du conducteur. Comme alternative, un feu unique a été développé qui semble réduire le taux d'accidents. Il est monté au centre de la lunette arrière à peu près au niveau des yeux. Dans les études expérimentales sur route, l'effet du feu de freinage central semble être moindre lorsque les sujets sont conscients du but de l'étude, ce qui suggère que l'identification du stimulus dans la configuration traditionnelle s'améliore lorsque les sujets se concentrent sur la tâche. Malgré l'effet positif du feu stop isolé, son identification pourrait encore être améliorée en donnant au feu stop plus de sens, en lui donnant la forme d'un point d'exclamation, « ! », voire d'une icône.
Jugement absolu
Des limites de performance très strictes et souvent contre-intuitives surviennent dans les cas de jugement absolu des dimensions physiques. Des exemples se produisent en relation avec le codage couleur des objets et l'utilisation de tonalités dans les systèmes d'appel auditifs. Le fait est que le jugement relatif est de loin supérieur au jugement absolu. Le problème avec le jugement absolu est que le code doit être traduit dans une autre catégorie. Ainsi, une couleur spécifique peut être liée à une valeur de résistance électrique ou une tonalité spécifique peut être destinée à une personne à qui un message ultérieur est destiné. En fait, le problème n'est donc pas celui de l'identification perceptive mais plutôt celui du choix de la réponse, qui sera discuté plus loin dans cet article. A ce stade, il suffit de remarquer qu'il ne faut pas utiliser plus de quatre ou cinq couleurs ou tonalités afin d'éviter les erreurs. Lorsque plus d'alternatives sont nécessaires, on peut ajouter des dimensions supplémentaires, comme le volume, la durée et les composants des tons.
Lecture de mots
La pertinence de la lecture d'unités de mots séparées dans l'imprimé traditionnel est démontrée par diverses preuves largement éprouvées, telles que le fait que la lecture est très entravée lorsque des espaces sont omis, les erreurs d'impression restent souvent non détectées et il est très difficile de lire des mots dans des cas alternés. (par exemple, ALTERNANT). Certains chercheurs ont souligné le rôle de la forme des mots dans la lecture des unités de mots et ont suggéré que les analyseurs de fréquence spatiale pourraient être pertinents pour identifier la forme des mots. De ce point de vue, la signification serait dérivée de la forme totale du mot plutôt que par une analyse lettre par lettre. Pourtant, la contribution de l'analyse de la forme des mots est probablement limitée aux petits mots courants - articles et terminaisons - ce qui est cohérent avec la constatation que les erreurs d'impression dans les petits mots et les terminaisons ont une probabilité de détection relativement faible.
Le texte en minuscules a un avantage sur les majuscules qui est dû à une perte de fonctionnalités dans les majuscules. Pourtant, l'avantage des mots en minuscules est absent ou peut même être inversé lors de la recherche d'un seul mot. Il se peut que les facteurs de taille et de casse des lettres soient confondus dans la recherche : les lettres de grande taille sont détectées plus rapidement, ce qui peut compenser l'inconvénient des caractéristiques moins distinctives. Ainsi, un seul mot peut être à peu près aussi lisible en majuscule qu'en minuscule, tandis qu'un texte continu est lu plus rapidement en minuscule. La détection d'un SEUL mot majuscule parmi de nombreux mots minuscules est très efficace, car cela évoque le pop-out. Une détection rapide encore plus efficace peut être obtenue en imprimant un seul mot en minuscules dans goupille, auquel cas les avantages du pop-out et de caractéristiques plus distinctives sont combinés.
Le rôle des caractéristiques de codage dans la lecture ressort également de la lisibilité réduite des anciens écrans d'affichage visuel à basse résolution, qui consistaient en des matrices de points assez grossières et ne pouvaient représenter les caractères alphanumériques que sous forme de lignes droites. La conclusion commune était que la lecture de texte ou la recherche à partir d'un moniteur à faible résolution était considérablement plus lente qu'à partir d'une copie imprimée sur papier. Le problème a largement disparu avec les écrans à haute résolution actuels. Outre la forme des lettres, il existe un certain nombre de différences supplémentaires entre la lecture sur papier et la lecture sur écran. L'espacement des lignes, la taille des caractères, la police de caractères, le rapport de contraste entre les caractères et le fond, la distance de visualisation, la quantité de scintillement et le fait que le changement de page sur un écran se fait par défilement en sont quelques exemples. La constatation courante selon laquelle la lecture est plus lente sur les écrans d'ordinateur - bien que la compréhension semble à peu près égale - peut être due à une combinaison de ces facteurs. Les traitements de texte actuels offrent généralement une variété d'options de police, de taille, de couleur, de format et de style ; de tels choix pourraient donner la fausse impression que le goût personnel est la principale raison.
Icônes contre mots
Dans certaines études, le temps pris par un sujet pour nommer un mot imprimé s'est avéré plus rapide que celui d'une icône correspondante, alors que les deux temps étaient à peu près aussi rapides dans d'autres études. Il a été suggéré que les mots sont lus plus rapidement que les icônes car ils sont moins ambigus. Même une icône assez simple, comme une maison, peut toujours susciter des réponses différentes parmi les sujets, entraînant un conflit de réponse et, par conséquent, une diminution de la vitesse de réaction. Si le conflit de réponse est évité en utilisant des icônes vraiment non ambiguës, la différence de vitesse de réponse est susceptible de disparaître. Il est intéressant de noter qu'en tant que panneaux de signalisation, les icônes sont généralement bien supérieures aux mots, même dans le cas où la question de la compréhension du langage n'est pas perçue comme un problème. Ce paradoxe peut être dû au fait que la lisibilité des panneaux de signalisation est largement une question de distance à laquelle un signe peut être identifié. Si elle est bien conçue, cette distance est plus grande pour les symboles que pour les mots, car les images peuvent fournir des différences de forme considérablement plus grandes et contenir des détails moins fins que les mots. L'avantage des images provient donc du fait que la discrimination des lettres nécessite environ dix à douze minutes d'arc et que la détection des caractéristiques est la condition préalable à la discrimination. En même temps, il est clair que la supériorité des symboles n'est garantie que lorsque (1) ils contiennent effectivement peu de détails, (2) ils sont suffisamment distincts dans leur forme et (3) ils sont sans ambiguïté.
Capacités et limites de décision
Une fois qu'un précepte a été identifié et interprété, il peut appeler une action. Dans ce contexte, la discussion sera limitée aux relations déterministes stimulus-réponse, ou, en d'autres termes, aux conditions dans lesquelles chaque stimulus a sa propre réponse fixe. Dans ce cas, les principaux problèmes de conception de l'équipement proviennent de problèmes de compatibilité, c'est-à-dire de la mesure dans laquelle le stimulus identifié et sa réponse associée ont une relation «naturelle» ou bien pratiquée. Il existe des conditions dans lesquelles une relation optimale est intentionnellement abandonnée, comme dans le cas des abréviations. Généralement une contraction comme abréger est bien pire qu'une troncature comme abrégé. Théoriquement, cela est dû à la redondance croissante des lettres successives dans un mot, ce qui permet de « remplir » les lettres finales à partir des précédentes ; un mot tronqué peut bénéficier de ce principe alors qu'un mot contracté ne le peut pas.
Modèles mentaux et compatibilité
Dans la plupart des problèmes de compatibilité, il existe des réponses stéréotypées dérivées de modèles mentaux généralisés. Le choix de la position nulle dans un affichage circulaire en est un bon exemple. Les positions 12 heures et 9 heures semblent être corrigées plus rapidement que les positions 6 heures et 3 heures. La raison peut être qu'une déviation dans le sens des aiguilles d'une montre et un mouvement dans la partie supérieure de l'affichage sont ressentis comme des "augmentations" nécessitant une réponse qui réduit la valeur. Dans les positions 3 et 6 heures, les deux principes s'opposent et peuvent donc être traités de manière moins efficace. Un stéréotype similaire se retrouve dans le verrouillage ou l'ouverture de la porte arrière d'une voiture. La plupart des gens agissent sur le stéréotype selon lequel le verrouillage nécessite un mouvement dans le sens des aiguilles d'une montre. Si la serrure est conçue de manière opposée, des erreurs continues et de la frustration en essayant de verrouiller la porte sont le résultat le plus probable.
En ce qui concerne les mouvements de commande, le principe bien connu de Warrick sur la compatibilité décrit la relation entre l'emplacement d'un bouton de commande et la direction du mouvement sur un affichage. Si le bouton de commande est situé à droite de l'écran, un mouvement dans le sens des aiguilles d'une montre est censé déplacer le marqueur d'échelle vers le haut. Ou envisagez de déplacer les vitrines. Selon le modèle mental de la plupart des gens, la direction vers le haut d'un affichage mobile suggère que les valeurs augmentent de la même manière qu'une température croissante dans un thermomètre est indiquée par une colonne de mercure plus élevée. Il y a des problèmes dans la mise en œuvre de ce principe avec un indicateur « pointeur fixe-échelle mobile ». Lorsque l'échelle d'un tel indicateur diminue, sa valeur est destinée à augmenter. Ainsi, un conflit avec le stéréotype commun se produit. Si les valeurs sont inversées, les valeurs basses sont en haut de l'échelle, ce qui est également contraire à la plupart des stéréotypes.
Le terme compatibilité de proximité fait référence à la correspondance des représentations symboliques avec les modèles mentaux des relations fonctionnelles ou même spatiales au sein d'un système. Les questions de compatibilité de proximité sont d'autant plus pressantes que le modèle mental d'une situation est plus primitif, global ou déformé. Ainsi, un organigramme d'un processus industriel automatisé complexe est souvent affiché sur la base d'un modèle technique qui peut ne pas correspondre du tout au modèle mental du processus. En particulier, lorsque le modèle mental d'un processus est incomplet ou déformé, une représentation technique du déroulement n'apporte que peu d'éléments pour le développer ou le corriger. Un exemple quotidien de mauvaise compatibilité de proximité est une carte architecturale d'un bâtiment destinée à orienter le spectateur ou à montrer les voies d'évacuation en cas d'incendie. Ces cartes sont généralement totalement inadéquates - pleines de détails non pertinents - en particulier pour les personnes qui n'ont qu'un modèle mental global du bâtiment. Une telle convergence entre lecture de carte et orientation se rapproche de ce que l'on a appelé la « conscience de la situation », qui est particulièrement pertinente dans l'espace tridimensionnel lors d'un vol aérien. Il y a eu des développements récents intéressants dans les affichages d'objets en trois dimensions, représentant des tentatives pour atteindre une compatibilité de proximité optimale dans ce domaine.
Compatibilité stimulus-réponse
Un exemple de compatibilité stimulus-réponse (SR) se trouve généralement dans le cas de la plupart des programmes de traitement de texte, qui supposent que les opérateurs savent comment les commandes correspondent à des combinaisons de touches spécifiques. Le problème est qu'une commande et sa combinaison de touches correspondante n'ont généralement aucune relation préexistante, ce qui signifie que les relations SR doivent être apprises par un processus minutieux d'apprentissage associé par paires. Le résultat est que, même après l'acquisition de la compétence, la tâche reste sujette aux erreurs. Le modèle interne du programme reste incomplet car les opérations moins pratiquées sont susceptibles d'être oubliées, de sorte que l'opérateur ne peut tout simplement pas apporter la réponse appropriée. De plus, le texte produit à l'écran ne correspond généralement pas en tous points à ce qui apparaît finalement sur la page imprimée, ce qui est un autre exemple de compatibilité de proximité inférieure. Seuls quelques programmes utilisent un modèle interne spatial stéréotypé en relation avec les relations stimulus-réponse pour contrôler les commandes.
Il a été correctement soutenu qu'il existe de bien meilleures relations préexistantes entre les stimuli spatiaux et les réponses manuelles - comme la relation entre une réponse de pointage et une localisation spatiale, ou comme celle entre les stimuli verbaux et les réponses vocales. Il existe de nombreuses preuves que les représentations spatiales et verbales sont des catégories cognitives relativement distinctes avec peu d'interférence mutuelle mais aussi avec peu de correspondance mutuelle. Par conséquent, une tâche spatiale, comme le formatage d'un texte, est plus facilement effectuée par un mouvement spatial de type souris, laissant ainsi le clavier pour les commandes verbales.
Cela ne signifie pas que le clavier est idéal pour exécuter des commandes verbales. La dactylographie reste une question d'exploitation manuelle d'emplacements spatiaux arbitraires qui sont fondamentalement incompatibles avec le traitement des lettres. C'est en fait un autre exemple d'une tâche hautement incompatible qui n'est maîtrisée que par une pratique intensive, et la compétence se perd facilement sans une pratique continue. Un argument similaire peut être avancé pour la sténographie, qui consiste également à relier des symboles écrits arbitraires à des stimuli verbaux. Un exemple intéressant d'une méthode alternative de fonctionnement du clavier est un clavier d'accord.
L'opérateur manipule deux claviers (un pour la main gauche et un pour la main droite) composés chacun de six touches. Chaque lettre de l'alphabet correspond à une réponse en accords, c'est-à-dire une combinaison de touches. Les résultats d'études sur un tel clavier ont montré des économies frappantes dans le temps nécessaire à l'acquisition de compétences en dactylographie. Les limitations motrices limitaient la vitesse maximale de la technique d'accord mais, une fois apprises, les performances de l'opérateur se rapprochaient assez étroitement de la vitesse de la technique conventionnelle.
Un exemple classique d'effet de compatibilité spatiale concerne les dispositions traditionnelles des commandes des brûleurs des poêles : quatre brûleurs dans une matrice 2 ´ 2, avec les commandes dans une rangée horizontale. Dans cette configuration, les relations entre brûleur et commande ne sont pas évidentes et sont mal apprises. Cependant, malgré de nombreuses erreurs, le problème de l'allumage du poêle, avec le temps, peut généralement être résolu. La situation est pire lorsque l'on est confronté à des relations affichage-commande indéfinies. D'autres exemples de mauvaise compatibilité SR se trouvent dans les relations affichage-commande des caméras vidéo, des magnétoscopes et des téléviseurs. L'effet est que de nombreuses options ne sont jamais utilisées ou doivent être étudiées à nouveau à chaque nouvel essai. L'affirmation selon laquelle "tout est expliqué dans le manuel", bien que vraie, n'est pas utile car, en pratique, la plupart des manuels sont incompréhensibles pour l'utilisateur moyen, en particulier lorsqu'ils tentent de décrire des actions en utilisant des termes verbaux incompatibles.
Compatibilité stimulus-stimulus (SS) et réponse-réponse (RR)
À l'origine, la compatibilité SS et RR était distinguée de la compatibilité SR. Une illustration classique de la compatibilité SS concerne les tentatives à la fin des années quarante de prendre en charge le sonar auditif par un affichage visuel dans le but d'améliorer la détection du signal. Une solution a été recherchée dans un faisceau lumineux horizontal avec des perturbations verticales se déplaçant de gauche à droite et reflétant une traduction visuelle du bruit de fond auditif et du signal potentiel. Un signal consistait en une perturbation verticale légèrement plus importante. Les expériences ont montré qu'une combinaison des affichages auditifs et visuels ne faisait pas mieux que l'affichage auditif unique. La raison a été recherchée dans une mauvaise compatibilité SS : le signal auditif est perçu comme un changement de sonie ; par conséquent, le support visuel devrait correspondre le plus lorsqu'il est fourni sous la forme d'un changement de luminosité, car il s'agit de l'analogue visuel compatible d'un changement d'intensité.
Il est intéressant de noter que le degré de compatibilité SS correspond directement à la compétence des sujets dans l'appariement intermodal. Dans un appariement intermodalité, il peut être demandé aux sujets d'indiquer quelle intensité sonore correspond à une certaine luminosité ou à un certain poids ; cette approche a été populaire dans la recherche sur la mise à l'échelle des dimensions sensorielles, car elle permet d'éviter de mapper des stimuli sensoriels sur des chiffres. La compatibilité RR fait référence à la correspondance des mouvements simultanés et aussi des mouvements successifs. Certains mouvements sont plus facilement coordonnés que d'autres, ce qui fournit des contraintes claires sur la manière dont une succession d'actions - par exemple, l'actionnement successif de commandes - est effectuée le plus efficacement.
Les exemples ci-dessus montrent clairement comment les problèmes de compatibilité envahissent toutes les interfaces utilisateur-machine. Le problème est que les effets d'une mauvaise compatibilité sont souvent atténués par une pratique prolongée et peuvent donc rester inaperçus ou sous-estimés. Pourtant, même lorsque des relations affichage-contrôle incompatibles sont bien pratiquées et ne semblent pas affecter les performances, il reste le point d'une probabilité d'erreur plus grande. La réponse compatible incorrecte reste un concurrent de la réponse incompatible correcte et est susceptible de se présenter à l'occasion, avec le risque évident d'un accident. De plus, la quantité de pratique nécessaire pour maîtriser les relations SR incompatibles est formidable et une perte de temps.
Limites de la programmation et de l'exécution du moteur
Une limite de la programmation motrice a déjà été brièvement évoquée dans les remarques sur la compatibilité RR. L'opérateur humain a des problèmes évidents pour effectuer des séquences de mouvements incongrues, et en particulier, le passage de l'une à l'autre séquence incongrue est difficile à réaliser. Les résultats des études sur la coordination motrice sont pertinents pour la conception de commandes dans lesquelles les deux mains sont actives. Pourtant, la pratique peut surmonter beaucoup à cet égard, comme en témoignent les niveaux surprenants de compétences acrobatiques.
De nombreux principes communs dans la conception des commandes découlent de la programmation du moteur. Ils comprennent l'incorporation de la résistance dans une commande et la fourniture d'un retour indiquant qu'elle a été correctement utilisée. Un état moteur préparatoire est un déterminant très pertinent du temps de réaction. Réagir à un stimulus soudain et inattendu peut prendre environ une seconde supplémentaire, ce qui est considérable lorsqu'une réaction rapide est nécessaire, comme pour réagir au feu stop d'une voiture de tête. Les réactions non préparées sont probablement la principale cause des collisions en chaîne. Les signaux d'alerte précoce sont bénéfiques pour prévenir de telles collisions. Une application majeure de la recherche sur l'exécution du mouvement concerne la loi de Fitt, qui relie le mouvement, la distance et la taille de la cible visée. Cette loi semble assez générale, s'appliquant indifféremment à un levier de commande, un joystick, une souris ou un stylet lumineux. Entre autres, il a été appliqué pour estimer le temps nécessaire pour effectuer des corrections sur des écrans d'ordinateur.
Il y a évidemment beaucoup plus à dire que les remarques sommaires ci-dessus. Par exemple, la discussion a été presque entièrement limitée aux questions de flux d'informations au niveau d'une simple réaction de choix. Les questions au-delà des réactions de choix n'ont pas été abordées, ni les problèmes de rétroaction et d'avance dans le suivi continu de l'information et de l'activité motrice. Bon nombre des problèmes mentionnés ont un lien étroit avec les problèmes de mémoire et de planification du comportement, qui n'ont pas non plus été abordés. Des discussions plus approfondies se trouvent dans Wickens (1992), par exemple.