Entropie des transitions du regard et confiance dans l’automatisation dans un espace de travail multitâche

Pourquoi observer les mouvements oculaires importe dans les cockpits

Les cockpits d’avions modernes inondent les pilotes d’indicateurs en mouvement, de voyants d’alerte et d’aides automatisées. Dans ce monde visuel chargé, les pilotes doivent constamment décider quand faire confiance à l’automatisation et quand la vérifier. Cette étude explore une question apparemment simple mais aux grandes implications pour la sécurité : peut-on déduire la confiance d’un pilote dans l’automatisation simplement en étudiant la manière dont ses yeux parcourent les écrans ? En mesurant à quel point les déplacements du regard sont prévisibles ou aléatoires, les chercheurs cherchent une nouvelle fenêtre objective sur la relation entre l’attention visuelle et la confiance dans les aides automatisées.

Plusieurs écrans, une seule paire d’yeux

Les chercheurs ont réexaminé des données d’une étude en simulateur antérieure dans laquelle 40 volontaires jouaient le rôle de pilotes dans un environnement multitâche appelé Multi-Attribute Task Battery. Les participants jonglaient avec trois tâches principales sur un grand écran : une tâche de surveillance système qui surveillait des moteurs simulés, une tâche de suivi consistant à garder un curseur mobile centré, et une tâche de communication mimant les messages radio. Un système de signalisation automatisé les avertissait parfois de problèmes moteurs, mais il était imparfait : il pouvait détecter correctement des problèmes ou déclencher de fausses alertes. Pendant que les participants accomplissaient des versions plus faciles et plus difficiles de la tâche de suivi, un traceur oculaire haute vitesse enregistrait où ils regardaient et comment leur regard se déplaçait entre les trois régions d’affichage clés.

Ce que l’« entropie du regard » nous dit sur la recherche visuelle

Plutôt que de simplement compter combien de temps les personnes regardaient l’automatisation, cette étude s’est concentrée sur deux mesures apparentées de caractère aléatoire, ou entropie, dans les mouvements oculaires. L’entropie de regard stationnaire capture la façon dont le regard d’une personne est réparti de manière uniforme entre différentes zones de l’écran. L’entropie des transitions du regard capture à quel point leurs sauts de regard d’une zone à une autre sont prévisibles ou imprévisibles. Des valeurs plus élevées signifient des balayages plus larges et exploratoires et des mouvements oculaires moins routiniers et répétitifs. Ensemble, ces mesures offrent une image plus riche de la manière dont les personnes explorent visuellement des espaces de travail complexes, au-delà des métriques traditionnelles qui traitent chaque zone d’affichage isolément.

La confiance fondée sur ce que l’automatisation fait réellement

Pour relier le comportement oculaire à la confiance, les participants ont évalué le système de signalisation automatisé au moyen de deux questionnaires. L’un fournissait un score général de confiance, tandis que l’autre décomposait la confiance en trois composantes : la confiance fondée sur les performances du système, la confiance fondée sur la compréhension de son fonctionnement, et la confiance fondée sur son but ou son intention sous-jacente. Les chercheurs ont utilisé des modèles statistiques bayésiens pour déterminer lesquelles de ces dimensions de confiance prédisaient le mieux l’entropie du regard. De manière surprenante, seule la confiance fondée sur les performances — la confiance ancrée dans ce que l’automatisation fait réellement — montrait des liens forts avec les deux types d’entropie du regard. Lorsque les personnes rapportaient une confiance basée sur les performances plus élevée, leurs mouvements oculaires étaient plus étendus et moins prévisibles, suggérant un balayage plus exploratoire de l’affichage.

Schémas d’attention sous charge de travail variable

L’étude a également comparé les mouvements oculaires lorsque la tâche de suivi était facile versus difficile. Dans des conditions de suivi plus difficiles, les deux mesures d’entropie du regard diminuaient, ce qui signifie que les yeux des participants se focalisaient plus étroitement et suivaient des schémas plus routiniers. Cela s’accorde avec l’idée qu’une charge de travail plus lourde oblige les personnes à se concentrer sur la tâche la plus exigeante et laisse moins de capacités pour une exploration large. Pourtant, même après avoir tenu compte de la difficulté, la confiance fondée sur les performances restait associée à un regard plus exploratoire. En revanche, la confiance fondée sur la compréhension du fonctionnement de l’automatisation ou sur des croyances concernant les intentions du concepteur n’affichait pas de liens fiables avec ces schémas de mouvements oculaires. Ceci suggère que l’entropie du regard est particulièrement sensible à la confiance formée à partir du comportement observable du système, et non aux croyances plus profondes sur les algorithmes ou les motifs.

Ce que cela signifie pour une automatisation plus sûre

Pour le grand public, la conclusion principale est que la manière dont les opérateurs déplacent leur regard autour d’affichages complexes peut révéler combien ils font confiance à une aide automatisée — surtout lorsque cette confiance est fondée sur des performances observées. Un balayage plus exploratoire et moins prévisible semble accompagner une confiance basée sur les performances plus élevée, du moins dans ce contexte de laboratoire. Bien que les cockpits réels soient plus compliqués et que des pilotes expérimentés puissent balayer différemment des volontaires étudiants, l’entropie du regard offre un outil prometteur pour les concepteurs et les régulateurs. En surveillant les schémas oculaires, les systèmes futurs pourraient détecter quand la confiance dans l’automatisation dérive trop vers le haut ou vers le bas et ajuster la formation, les affichages ou les alertes pour maintenir une collaboration sûre entre humains et machines.

Citation: Yamani, Y., Jackson, A., Sato, T. et al. Gaze transition entropy and automation trust in a multitasking workspace. Sci Rep 16, 11122 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41338-0

Mots-clés: confiance dans l’automatisation, suivi oculaire, affichages de cockpit, facteurs humains, multitâche