Perceptuel - Motricité: types, facteurs, suivi et contrôle du système

Le sujet des habiletés motrices s'étend de l'étude du comportement lors de tâches de manipulation et de dextérité simples (par exemple, des panneaux perforés) au type extrêmement complexe d'habiletés et de coordination impliquées dans le contrôle de véhicules tels que des avions et des capsules spatiales. L'activité motrice, ou comportement perceptuel-moteur comme il est souvent désigné, joue un rôle si important dans notre vie quotidienne que nous la prenons souvent pour acquise.

Ce n'est que lorsque nous nous trouvons dans certaines situations que nous prenons conscience que la coordination physique et la dextérité ne sont pas quelque chose de naturel pour tout le monde. Quelques heures passées à regarder les golfeurs sortir du premier tee un samedi après-midi peuvent être une démonstration spectaculaire des types de comportement moteur possédés par différents individus.

Types de mouvements moteurs:

Par souci de commodité, il est utile de classer les mouvements moteurs en différentes catégories.

McCormick (1964) énumère cinq de ces groupes:

Mouvements de positionnement:

Ce sont des mouvements d'un endroit spécifique à un autre endroit spécifique. Les exemples consisteraient à tourner la page d'un livre ou à déplacer un levier d'une position distincte à une autre.

Mouvements répétitifs:

La caractéristique essentielle ici est que le même mouvement se répète continuellement, comme rebondir une balle, remonter une montre, etc.

Mouvements continus:

Ces mouvements impliquent un processus de contrôle continu, généralement en réponse à un stimulus externe. Par exemple, conduire une voiture implique une direction continue en réponse aux virages et aux virages.

Mouvements en série:

Ce sont une série de mouvements relativement séparés dans une séquence. Ils peuvent être connus à l’avance ou peuvent être dus en partie à des performances antérieures. Jouer un instrument de musique illustre un cas de mouvements en série dans lequel tous les mouvements sont essentiellement du même type; préparer un sandwich au beurre de cacahuète illustre un cas de mouvement en série où les mouvements sont assez différents d’une cuvée à l’autre: ramasser un couteau, visser un bocal, creuser, tartiner, étaler du beurre de cacahuète, etc.

Mouvement statique:

Le maintien d'une position constante sur une période de temps s'appelle un mouvement statique. Bien qu'aucun mouvement réel ne soit nécessaire, un effort musculaire est nécessaire pour le mouvement statique. Un grand nombre de données est actuellement disponible sur la capacité des humains à effectuer les différents types de mouvements énumérés ci-dessus. Pour un excellent résumé de cette matière, examinez le livre Human Factors Engineering de EJ McCormick (1964).

Études analytiques factorielles de la motricité:

L’analyse factorielle est l’une des méthodes permettant de déterminer les dimensions fondamentales de la motricité. Généralement, ces études impliquent de donner à un grand nombre de personnes (généralement plusieurs centaines) différentes tâches motrices à effectuer. Les tâches vont du papier au crayon, comme la mise en cercle de points, aux tests de dextérité tels que le Purdue Pegboard. En regroupant ces tâches dans des groupes similaires en fonction de leurs corrélations, il est possible de mieux comprendre quels types de compétences spéciales constituent les compétences plus grossières que nous appelons capacité motrice.

Fleishman et ses collègues ont effectué la plus grande quantité de recherches en utilisant cette méthodologie. L'étude de 1962 sur Fleishman et Ellison est un bon exemple de leurs recherches. Ils ont administré à 760 stagiaires de la Force aérienne douze tests d'appareils et neuf tests de type papier-crayon de type manipulateur. Ils ont ensuite analysé les corrélations entre les 21 tests avec les résultats du tableau 20.2.

Ils ont pu identifier (comprendre) les cinq premiers facteurs et les ont nommés comme suit:

Facteur I: vitesse du poignet

Facteur II: Dextérité digitale

Facteur III: Vitesse du mouvement du bras

Facteur IV: Dextérité manuelle

Facteur V: Viser

Ce type d’étude constitue ce que l’on pourrait le mieux appeler une étude «statique» corrélationnelle de la capacité motrice: elle permet d’attraper des personnes à un moment donné et d’examiner leurs compétences de base. Fleishman a également effectué des recherches analytiques sur les facteurs en utilisant la procédure de test des individus à plusieurs reprises pendant la formation pour voir si, à mesure que les gens devenaient plus qualifiés, les dimensions des compétences de base changeaient en importance et en importance.

Suivi des performances:

Le suivi des compétences est un domaine très important dans le cadre plus large du comportement moteur. Le suivi est assez difficile à décrire de manière spécifique - il peut être considéré comme un comportement moteur qui implique de viser, de guider ou de diriger une partie de son corps ou un objet sur une cible quelconque. Un chasseur qui pointe son fusil de chasse sur un faisan en vol «suit» le faisan.

Un conducteur qui conduit sa voiture sur une autoroute «suit» celle-ci. Un joueur de centre qui se prépare à attraper une mouche «suit» la balle en vol. Une grande partie de l'activité quotidienne de l'homme peut être perçue comme un comportement de traque (prendre, par exemple, lever une cuillerée de carottes à la bouche lors du dîner), mais c'est une seconde nature pour nous que nous y pensons rarement en ces termes, sauf peut-être quand nous regardons un très jeune enfant qui vient d'apprendre ces compétences habituelles.

L'homme en tant que contrôleur système:

Les recherches actuelles sur les compétences tendent à considérer la performance perceptuelle-motrice de l'homme en tant que contrôleur de «système». La figure 20.17 est un schéma du concept de base système homme-machine. Dans presque toutes les tâches qualifiées, l'homme peut être conçu comme un élément intégral d'un système dynamique plus vaste. En d’autres termes, il (1) reçoit un type d’information de l’environnement (généralement une sorte d’affichage) auquel il doit répondre, et (2) effectue un type de réponse à cette entrée, en utilisant les contrôles fournis par le système.

La réponse est ensuite «transmise» par les autres composants du système à la sortie réelle du système. Cette sortie est ensuite «réinjectée» dans l’affichage afin que l’opérateur puisse visualiser ses performances en fonction de la quantité «d’erreur» présente dans sa réponse. Par exemple, dans le cas de la conduite d’une automobile, c’est la tringlerie de direction et la dynamique du pneu qui interviennent entre la réponse humaine (action de la direction) et la sortie du système (la position sur la route). Le retour d'information dans ce système est, bien sûr, fourni via l'affichage du pare-brise, grâce auquel le conducteur de la voiture peut comparer sa position réelle sur la route au standard interne de l'endroit où il sait qu'il «devrait être».

Commande du système:

Les tâches de suivi peuvent être classées en fonction de la dynamique du système de contrôle manipulé par l'opérateur. En règle générale, plus l’ordre de commande du système est élevé, plus la tâche de l’opérateur est complexe.

Contrôle zéro des commandes:

Un système de contrôle d'ordre zéro est souvent appelé contrôle de position. Le système de contrôle demande simplement à une personne de donner une réponse proportionnelle à la sortie système souhaitée. Étant donné que la sortie système souhaitée est généralement une correspondance du signal d'entrée, le système de contrôle demande essentiellement à l'opérateur de donner des réponses proportionnelles au signal d'entrée. Le système de contrôle traduit (par exemple, par le biais d’une boîte de vitesses ayant un rapport spécifié) une réponse de positionnement de l’opérateur dans une nouvelle position de sortie pour le système.

Commande de premier ordre:

Communément appelé système de contrôle du taux ou de la vitesse, un dispositif de contrôle du premier ordre donne à l'opérateur le contrôle du taux (vitesse) de déplacement de la sortie du système. Par exemple, si le dispositif de commande est relié à un moteur, un mouvement de position de l’opérateur modifie la vitesse du moteur, qui est à son tour raccordé à la boîte de vitesses (voir figure 20.18). Ainsi, l'opérateur contrôle le taux de changement de position du système plutôt que sa position.

Commande de deuxième ordre:

Dans certains systèmes de contrôle, l’opérateur contrôle le taux de changement du système. Nous entendons par là qu'une réponse de position de l'opérateur entraîne un changement d'accélération de la part de la sortie du système.

Poursuite et suivi compensatoire:

Les tâches de suivi peuvent également être classées en fonction de leur caractère de poursuite ou de compensation. La différence essentielle entre ces deux formes de suivi réside dans la manière dont les deux éléments critiques de la tâche, l'emplacement de la «cible» et l'emplacement du système contrôlé, sont affichés à l'opérateur du système.

Pendant la poursuite, les emplacements relatifs de la cible et du système contrôlé sont affichés et les deux se déplacent sur l’affichage. La tâche de l'opérateur consiste, en contrôlant le système de manière appropriée, à afficher la représentation du système de sorte qu'elle coïncide avec l'élément cible (c'est-à-dire qu'il est «sur la cible»), même si la cible peut être en mouvement.

Le suivi compensatoire, en revanche, fournit un affichage dans lequel la cible est représentée par un élément fixe et la cible seule se déplace. Son mouvement est de nature à informer l'opérateur de la distance et de la direction dans lesquelles il se trouve «hors cible». Toute différence entre la cible et l'élément système représente le degré d'erreur à ce moment-là.

Théorie du contrôle du système:

L’utilisation de l’approche systémique dans l’étude de l’aspect perceptuel-moteur de la performance humaine présente l’avantage majeur de permettre l’utilisation de modèles mathématiques pour décrire et comprendre un tel comportement. Les modèles mathématiques de performance humaine sont toujours hautement souhaitables car ils permettent à la fois une quantification et une spécificité. Les modèles strictement verbaux ont tendance à être plus généraux et un peu moins utiles.

La théorie du contrôle des systèmes repose principalement sur la notion de servo-mécanisme empruntée aux sciences physiques. Un servo-mécanisme est un dispositif qui établit une certaine relation entre le signal d'entrée et le signal de sortie.

La théorie du contrôle de système considère le contrôleur humain comme un servomécanisme, en ce sens qu'il est décrit comme un élément du système fournissant une relation systématique entre l'entrée de stimulus et la sortie de réponse. Si l'entrée peut être décrite de manière quantitative et si la sortie peut être définie de manière similaire, alors la relation entre la sortie (Y) et l'entrée (X) peut être exprimée mathématiquement sous la forme d'une fonction, c'est-à-dire

Y = f (x)

La fonction f (x) est appelée «fonction de transfert humain» et représente mathématiquement les transformations que le contrôleur humain applique au signal d'entrée lors du processus de production de sa réponse de contrôle. Ainsi, la fonction de transfert est très concrètement une expression mathématique de la performance humaine dans une tâche motrice perceptuelle complexe.

Les recherches sur la fonction de transfert humain effectuées au cours de la dernière décennie ont montré qu'il était possible d'adapter des équations mathématiques aux performances du contrôleur humain, qui sont étonnamment stables et précises, étant donné que la complexité du système n'est pas trop lourde pour ne pas surcharger les capacités humaines. Briggs (1964) a récemment montré comment cette approche de la performance humaine avait des implications considérables dans la théorie du comportement psychologique général.