FR2769112A1 - LEARNING AND / OR CHECKING OF RULES AND / OR PROCEDURES - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne l'apprentissage et/ou le contrôle de règles etlou de procédures de conduite ou de manipulation d'un système technique complexe, telles que les règles de la conduite routière, les procédures de mise en oeuvre d'un missile, les procédures de manipulation qui accompagnent la conduite d'un engin agricole ou d'un engin de chantier, ces règles et procédures étant citées à titre d'exemples. The present invention relates to learning and / or controlling rules and / or procedures for driving or handling a complex technical system, such as the rules of road driving, the procedures for implementing a missile, the handling procedures that accompany the operation of an agricultural machine or a construction machine, these rules and procedures being cited as examples.
Apprendre à conduire un engin technique complexe tel qu'une automobile n'est pas facile, car il faut tout d'abord bien apprendre les règles et procédures de conduite pour bien les connaître, et ensuite les pratiquer longuement pour être capable de les appliquer correctement en situation réelle. Learning to drive a complex technical device such as an automobile is not easy, because you must first learn the rules and procedures of driving to know them well, and then practice them for a long time to be able to apply them correctly in a real situation.
Le systéme d'enseignement idéal pour la mise en application de ces règles et/ou procédures sans danger consiste à utiliser un simulateur tel que ceux qui sont utilisés pour l'apprentissage de la conduite d'appareils coûteux comme un avion de ligne, un bateau ou un char d'assaut militaire. The ideal teaching system for the application of these rules and / or procedures without danger consists in using a simulator such as those which are used for the training of the control of expensive apparatuses like an airliner, a boat or a military tank.
Malheureusement, le coût de ce type de simulateurs est trop élevé pour qu'ils puissent être justifiés pour la plupart des apprentissages intéressant le grand public, ou même, pour la plupart des professionnels, tels que l'apprentissage de la conduite automobile ou celui des systèmes cités plus haut.Unfortunately, the cost of this type of simulator is too high to be justified for most of the training of interest to the general public, or even, for most professionals, such as learning to drive or systems mentioned above.
Actuellement, la formation à la conduite automobile est faite de façon morcelée et disparate. On doit apprendre pratiquement par coeur le contenu d'un manuel de code de la route et on effectue la pratique de la conduite avec un véhicule à double commande en compagnie d'un enseignant sur un parcours routier très limité. On est la plupart du temps loin de se trouver au milieu de situations pour lesquelles on doit, en temps réel, appliquer toutes les règles de conduite et adopter un comportement adéquat. En particulier, lors des cours de conduite, on ne se trouve pratiquement jamais confronté à des situations dangereuses où il faut réagir vite en adoptant instinctivement le comportement d'urgence qui convient. Currently, driver training is fragmented and disparate. You have to practically memorize the content of a highway code manual and practice driving with a dual-control vehicle in the company of a teacher on a very limited road course. Most of the time, we are far from being in the middle of situations for which we must, in real time, apply all the rules of conduct and adopt an appropriate behavior. In particular, during driving lessons, you hardly ever find yourself in dangerous situations where you have to react quickly by instinctively adopting the appropriate emergency behavior.
Dans bien des cas de figure, le contrôle de la connaissance des règles de la conduite routière tel qu'il est réalisé sous la forme d'un questionnaire à choix multiples
QCM avec présentation d'une image fixe ou mobile sans interactivité, en particulier lors de l'examen du code de la route, n'est pas du tout réaliste, car le candidat peut choisir une réponse en prenant tout son temps au lieu d'agir dès que la situation se présente. Ce mode de contrôle ne permet que la vérification d'un savoir théorique et non d'un savoir faire ou d'un comportement. Le candidat n'apprend donc pas à agir en temps réel, et il obtient le permis de conduire sans avoir appris à appliquer, de manière réaliste, les règles de la conduite routière, ce qui est particulièrement grave pour les situations d'urgence qui requièrent une fraction de seconde pour être traitées.In many cases, the control of the knowledge of the rules of the road driving as it is carried out in the form of a multiple choice questionnaire
MCQ with presentation of a fixed or mobile image without interactivity, in particular during the examination of the traffic rules, is not at all realistic, because the candidate can choose an answer by taking all his time instead of act as soon as the situation arises. This control mode only allows the verification of theoretical knowledge and not of know-how or behavior. The candidate therefore does not learn to act in real time, and he obtains the driving license without having learned to apply, in a realistic manner, the rules of road driving, which is particularly serious for emergency situations which require a fraction of a second to be processed.
De la même manière, L'examen pratique de la conduite routière ne permet pas d'apprécier le comportement global du candidat dans les conditions réelles de la conduite car il est trop risqué pour l'ensemble des intervenants de permettre au candidat de se mettre en situation dangereuse pour pouvoir évaluer ses connaissances et son comportement. In the same way, the practical examination of road driving does not make it possible to assess the overall behavior of the candidate in real driving conditions because it is too risky for all the stakeholders to allow the candidate to get into dangerous situation to be able to assess one's knowledge and behavior.
En fin de compte, I'apprenant ne peut prendre conscience des conséquences, parfois très graves, d'une mauvaise, ou d'une absence d'application, du code de la route et le véritable apprentissage de la conduite est en fait effectué en situation réelle après le succès à l'examen du permis de conduire, sans formateur pour éviter les erreurs, ce qui est la cause de nombreux accidents. In the end, the learner cannot become aware of the consequences, sometimes very serious, of a bad, or lack of application, of the highway code and the real learning of driving is in fact carried out in real situation after the success of the driver's license exam, without a trainer to avoid mistakes, which is the cause of many accidents.
Cette carence du système actuel d'apprentissage et de contrôle de la conduite routière a fait l'objet de rapports officiels qui soulignent la nécessité de mettre en oeuvre, dans le futur, un système plus efficace qui permette d'éviter, en fin de compte, les accidents dûs à un manque de pratique de situations réelles dangereuses. This deficiency in the current system of learning and controlling driving has been the subject of official reports which stress the need to implement, in the future, a more effective system which makes it possible, ultimately, to avoid , accidents due to a lack of practice in real dangerous situations.
Le problème à la base de l'invention est donc de fournir un procédé d'apprentissage et/ou de contrôle de règles et/ou de procédures de conduite ou de manipulation d'un système technique complexe qui soit effectué de manière réaliste en prenant en compte le temps de réaction et en faisant prendre conscience à l'apprenant des conséquences de sa mauvaise ou trop lente application des règles et procédures de conduite. The problem underlying the invention is therefore to provide a method for learning and / or controlling rules and / or procedures for driving or manipulating a complex technical system which is carried out realistically by taking into account taking into account the reaction time and making the learner aware of the consequences of his poor or too slow application of the rules and procedures of conduct.
A cet effet, I'invention a pour objet un procédé d'apprentissage et/ou de contrôle, en situation réaliste, de règles et/ou de procédures de conduite ou de manipulation d'un système technique complexe, telles que les règles de la conduite routière ou les procédures citées au premier paragraphe comme exemples, caractérisé en ce que l'on présente à l'apprenant sur un écran une succession de cas de fonctionnement animés en temps réel de l'installation, en ce que l'on pose à l'apprenant, pour chaque cas, sous forme vocale, une question sur des actions possibles concernant ce cas, en ce que l'on enregistre la nature de la réponse de l'apprenant et son temps de réaction et en ce que l'on fournit une évaluation de la réponse en tenant compte de ce temps de réaction avant de passer au cas de fonctionnement suivant qui peut, ou non, s'inscrire dans la continuité du cas précédent. To this end, the invention relates to a process for learning and / or controlling, in a realistic situation, rules and / or procedures for driving or manipulating a complex technical system, such as the rules of driving or the procedures cited in the first paragraph as examples, characterized in that the learner is presented on a screen with a succession of real-time animated operating cases of the installation, in that one poses the learner, for each case, in voice form, a question on possible actions concerning this case, in that we record the nature of the learner's response and his reaction time and in that we provides an evaluation of the response taking into account this reaction time before moving on to the next operating case which may or may not be a continuation of the previous case.
L'apprenant se trouve donc en situation réelle et il doit réagir en fonction du cas de fonctionnement qu'il voit, c'est-àdire à une situation qui évolue et sur laquelle il a une possibilité d'action immédiate, ce qui est tout à fait différent de l'image fixe qui lui est présentée dans le cas de l'examen du code de la route. The learner is therefore in a real situation and must react according to the operating case he sees, that is to say a situation which evolves and on which he has a possibility of immediate action, which is all quite different from the still image presented to it in the case of the traffic law examination.
L'évaluation de la réponse tient compte de son temps de réaction et elle peut être faite sous forme vocale. Dans le cas d'une mauvaise réaction, cette évaluation indique, de préférence par animation, les conséquences de son mauvais choix, par exemple en présentant un accident. The evaluation of the response takes into account its reaction time and can be done in voice form. In the case of a bad reaction, this evaluation indicates, preferably by animation, the consequences of his bad choice, for example by presenting an accident.
La question est, de préférence, posée oralement, ce qui élimine les problèmes de lecture d'un texte sur écran qui ralentissent la compréhension. L'invention permet donc une compréhension instantanée de la question. The question is preferably asked orally, which eliminates the problems of reading a text on screen which slow understanding. The invention therefore allows an instant understanding of the question.
La réponse de l'apprenant peut être faite également sous forme vocale, donc de manière rapide, par exemple par "oui" ou "non". The learner's response can also be given in voice form, therefore quickly, for example by "yes" or "no".
La réponse peut aussi être fournie par manipulation d'une souris informatique ou au moyen d'un clavier informatique. The answer can also be provided by manipulation of a computer mouse or by means of a computer keyboard.
Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, la réponse est fournie en actionnant au moins un élément de commande reproduisant un élément de commande réel du système. According to yet another embodiment of the invention, the response is provided by actuating at least one control element reproducing an actual control element of the system.
Avantageusement, I'affichage animé de la situation est accompagné d'une émission sonore des bruits de fonctionnement du système. Ceci permet de mettre l'apprenant encore plus dans un cas de fonctionnement réaliste. Advantageously, the animated display of the situation is accompanied by an audible emission of the operating noises of the system. This allows to put the learner even more in a realistic functioning case.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, faite à titre illustratif et nullement limitatif, en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels:
La figure 1 est un organigramme expliquant un mode de fonctionnement de l'invention en application à l'apprentissage des règles de conduite d'un véhicule automobile.Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows, given by way of illustration and in no way limiting, with reference to the attached drawings in which:
Figure 1 is a flowchart explaining an operating mode of the invention in application to learning the rules of driving a motor vehicle.
La figure 2 représente schématiquement une installation pour la mise en oeuvre de l'invention, et
Les figures 3 à 6 illustrent différents modes d'utilisation de l'invention.FIG. 2 schematically represents an installation for implementing the invention, and
Figures 3 to 6 illustrate different modes of use of the invention.
La figure 1 indique le déroulement d'une phase d'apprentissage de la conduite routière conformément au procédé selon la présente invention. II s'agit d'une séquence faisant partie d'une série de séquences reproduisant les cas de figure les plus typiques rencontrés par des conducteurs automobiles dans la circulation réelle et ayant une incidence directe sur la sécurité routière. Figure 1 shows the progress of a learning phase of driving in accordance with the method according to the present invention. It is a sequence which is part of a series of sequences reproducing the most typical cases encountered by car drivers in real traffic and having a direct impact on road safety.
A l'étape 10, on démarre la séquence qui commence par une présentation animée d'une situation de conduite donnée. In step 10, we start the sequence which begins with an animated presentation of a given driving situation.
Cette présentation est faite sur un dispositif de visualisation tel qu'un écran vidéo. Dans le cas présent, I'apprenant se voit circuler à la vitesse de 90km/h sur une petite route sinueuse de campagne à deux voies de circulation où il est tout d'abord seul (étape 12). Dans l'étape suivante 14, I'animation continue et au détour d'un virage apparaît devant, sur la même voie de circulation, un tracteur agricole circulant à faible vitesse, par exemple 20 km/h. Une ligne blanche continue sépare les deux voies de circulation et la visibilité est très limitée.This presentation is made on a display device such as a video screen. In this case, the learner sees himself traveling at a speed of 90km / h on a small winding country road with two lanes of traffic where he is first alone (step 12). In the next step 14, the continuous animation and at the turn of a bend appears in front of, on the same traffic lane, an agricultural tractor traveling at low speed, for example 20 km / h. A solid white line separates the two traffic lanes and visibility is very limited.
Simultanément, une voix pose une brève question "Pouvezvous dépasser, oui ou non ?" (étape 16).Simultaneously, a voice asks a brief question "Can you overtake, yes or no?" (step 16).
Si l'apprenant répond "oui" (étape 18), il est en situation d'échec, et lors de l'étape suivante 20, un message verbal, et affiché sur l'écran, le prévient de son erreur. De plus, une petite animation lui montre les conséquences de son mauvais comportement, en l'occurrence une figuration de collision avec un véhicule venant en sens inverse. Des explications lui sont alors données sur ce qu'il aurait dû faire ou ne pas faire et le pourquoi. La séquence se termine sur un message d'échec et une invitation à persévérer (étape 22). If the learner answers "yes" (step 18), he is in a situation of failure, and during the next step 20, a verbal message, and displayed on the screen, warns him of his error. In addition, a small animation shows him the consequences of his bad behavior, in this case a figuration of collision with an oncoming vehicle. Explanations are then given to him about what he should or should not have done and why. The sequence ends with a failure message and an invitation to persevere (step 22).
Si l'apprenant répond rapidement "non" ou ne répond rien (étape 24), I'animation montre à l'étape suivante 26 le véhicule suivant le tracteur à la vitesse de ce dernier. Après quelques virages apparaît une ligne droite sans ligne blanche continue ni véhicule venant en sens inverse et la même question est posée (étape 28). If the learner quickly answers "no" or does not answer anything (step 24), the animation shows in the next step 26 the vehicle following the tractor at the speed of the latter. After a few turns, a straight line appears with no solid white line or oncoming vehicle and the same question is asked (step 28).
Si l'apprenant répond "non" ou s'il ne répond rien (étape 30), à l'étape suivante 32, un message de désapprobation accompagné des explications idoines lui indique pourquoi il peut doubler. If the learner answers "no" or if he does not answer anything (step 30), in the next step 32, a message of disapproval accompanied by the appropriate explanations indicates to him why he can double.
Si l'apprenant répond "oui" (étape 34), il se retrouve à l'étape suivante 36. Un message verbal d'approbation, également affiché sur l'écran, lui signifie qu'il a raison et les explications idoines lui sont données. II y a alors succès et après cette étape 38, ou après l'étape d'échec 22, la séquence est terminée (étape 39). If the learner answers "yes" (step 34), he finds himself in the next step 36. A verbal message of approval, also displayed on the screen, tells him that he is right and the appropriate explanations are given to him. data. There is then success and after this step 38, or after the failure step 22, the sequence is ended (step 39).
Dans ce type de séquence, I'apprenant dispose d'un temps très court, par exemple une fraction de seconde, pour répondre correctement, alors que dans le contrôle classique par question à choix multiple et image fixe, I'apprenant dispose au moins de 20 secondes, ce qui ne correspond pas du tout à la réalité. L'invention permet donc de faire un contrôle en temps réel, dans des conditions très proches de la réalité. La démarche mentale de l'apprenant est, en tout cas, la même que celle qu'il doit suivre dans la réalité de la conduite. In this type of sequence, the learner has a very short time, for example a fraction of a second, to respond correctly, while in conventional control by multiple choice question and fixed image, the learner has at least 20 seconds, which does not correspond to reality at all. The invention therefore makes it possible to carry out a control in real time, under conditions very close to reality. The learner's mental process is, in any case, the same as that which he must follow in the reality of driving.
La figure 2 représente une installation permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Elle est essentiellement constituée d'un micro-ordinateur de type PC multimédia 40 auquel sont raccordés un moniteur ou un projecteur vidéo 42, un clavier 44, une souris 46 et un lecteur 48 de disques compacts numériques 50 du type DVD (digital versatile disk). FIG. 2 represents an installation allowing the implementation of the method according to the invention. It essentially consists of a multimedia PC type microcomputer 40 to which a video monitor or projector 42, a keyboard 44, a mouse 46 and a digital compact disc player 50 of the DVD (digital versatile disk) type 50 are connected. .
Un système de reconnaissance vocale de type
Soundblaster, ou autre, est inséré dans le micro-ordinateur qui comprend en outre un système 51 de décompression d'images du type MPEG 2, un haut-parleur 52 et un microphone 54.A type of voice recognition system
Soundblaster, or the like, is inserted into the microcomputer which further comprises a system 51 for decompressing images of the MPEG 2 type, a loudspeaker 52 and a microphone 54.
Ces éléments permettent de reproduire les bruits réels qui accompagnent la conduite automobile, ce qui met mieux encore les apprenants en situation réelle de conduite. These elements make it possible to reproduce the real noises that accompany driving, which puts learners even better in real driving situations.
Sur la figure 3, on voit l'apprenant installé devant ce micro-ordinateur en train de répondre aux questions en utilisant le microphone 54 et la souris 46. Il pourrait également utiliser le clavier 44. Cette solution permet également une réponse instantanée, si son doigt est pré-positionné sur la touche adéquate. In Figure 3, we see the learner installed in front of this microcomputer answering questions using the microphone 54 and the mouse 46. He could also use the keyboard 44. This solution also allows an instant response, if his finger is pre-positioned on the appropriate key.
Sur la figure 4, I'apprenant est placé devant un exerciseur/entraîneur qui reproduit fonctionnellement les éléments de commande d'un véhicule automobile, à savoir un volant 56, un levier de changement de vitesses 58, un frein à main 60 et des pédales 62. Dans ce cas, I'apprenant répond en agissant sur les éléments qui conviennent comme lors de la conduite pratique avec le moniteur dans un véhicule réel. In FIG. 4, the learner is placed in front of an exerciser / trainer which functionally reproduces the control elements of a motor vehicle, namely a steering wheel 56, a gearshift lever 58, a hand brake 60 and pedals 62. In this case, the learner responds by acting on the elements that are suitable, such as during practical driving with the instructor in a real vehicle.
Sur la figure 5, on a illustré le fait que le dispositif d'apprentissage et de contrôle selon l'invention peut aussi être utilisé avec un simulateur de conduite 64. Dans ce cas,
I'installation de la figure 2 est intégrée dans le simulateur 64, ou peut y être raccordée.FIG. 5 illustrates the fact that the learning and control device according to the invention can also be used with a driving simulator 64. In this case,
The installation of FIG. 2 is integrated into the simulator 64, or can be connected to it.
La figure 6 illustre le cas d'une mise en oeuvre collective du procédé selon l'invention. Les apprenants disposent chacun d'un dispositif de réponse 66, par exemple du type boîtier individuel enregistrant les réponses aux questions posées, et observent un écran commun 68 sur lequel sont projetées les séquences d'apprentissage ou de contrôle. FIG. 6 illustrates the case of a collective implementation of the method according to the invention. The learners each have a response device 66, for example of the individual box type recording the responses to the questions asked, and observe a common screen 68 on which the learning or control sequences are projected.
Ces boîtiers sont raccordés à l'ordinateur 74 de l'enseignant 70. Celui-ci dispose d'un écran 72 lui permettant de connaître les réponses des apprenants, pour qu'il puisse faire ensuite, s'il le juge utile, les commentaires appropriés à ces réponses. These boxes are connected to the teacher's computer 74. The latter has a screen 72 allowing him to know the learners' responses, so that he can then, if he deems it useful, make comments appropriate to these responses.
Dans ce cas, le déroulement des différentes séquences est commandé par le professeur qui peut faire des arrêts pour faire ces commentaires. Le boîtier de réponse des apprenants enregistre l'instant exact de chaque réponse et la nature des réponses aux questions qui peuvent être posées sous forme directe comme décrit précédemment (figure 1 ) ou/et sous forme de questionnaire à choix multiples (QCM). Ces instants mémorisés dans chaque boîtier de chaque apprenant constitue l'élément temps réel pris en compte pour l'évaluation de chaque réponse.In this case, the progress of the different sequences is controlled by the professor who can make stops to make these comments. The learners' response box records the exact moment of each response and the nature of the responses to the questions which can be asked in direct form as described above (Figure 1) or / and in the form of a multiple choice questionnaire (MCQ). These moments memorized in each box of each learner constitute the real time element taken into account for the evaluation of each response.
Ce type de système est souvent utilisé pour évaluer les connaissances d'un groupe de candidats lors d'examens collectifs. Dans ce cas, les tests se succèdent sans commentaires pédagogiques. La nature et l'instant des réponses sont mémorisés dans des boîtiers dont le contenu est analysé après l'examen. Les boîtiers sont autonomes, ils ne sont pas raccordés au calculateur de l'enseignant pendant la séance d'examen. Un dispositif spécial permet, après cette séance, de lire le contenu des boîtiers. Le calculateur analyse alors les réponses et fourni les résultats de chaque apprenant. This type of system is often used to assess the knowledge of a group of candidates in group examinations. In this case, the tests follow one another without educational comments. The nature and time of the responses are stored in boxes, the content of which is analyzed after the exam. The boxes are autonomous, they are not connected to the teacher's computer during the exam session. A special device allows, after this session, to read the contents of the boxes. The calculator then analyzes the answers and provides the results of each learner.
L'utilisation de moyens informatiques permet de nombreux traitements des réponses des élèves. Ils permettent, par exemple, de déterminer leurs points faibles et de surveiller leur progression. The use of computer resources allows many processing of student responses. They allow, for example, to determine their weak points and to monitor their progress.
Un autre avantage dans le cas d'un examen est que la fraude est pratiquement impossible, car les réponses de chaque candidat sont enregistrées dans un boîtier qui a été personnalisé préalablement à la séance d'examen. Another advantage in the case of an exam is that fraud is practically impossible, since the answers of each candidate are recorded in a box which has been personalized prior to the exam session.
On voit que l'invention permet de mettre l'ensemble des apprenants en situation de conduite réelle dynamique pour leur permettre de réagir individuellement en temps réel à une situation réaliste. We see that the invention makes it possible to put all the learners in a real dynamic driving situation to allow them to react individually in real time to a realistic situation.
Le procédé selon l'invention permet d'analyser et de commenter les réponses de manière appropriée. The method according to the invention makes it possible to analyze and comment on the responses in an appropriate manner.
La représentation animée des conséquences, souvent graves si elles se présentaient dans la réalité, d'une mauvaise réponse, permet de sensibiliser l'apprenant et, par suite, d'améliorer nettement la qualité de son apprentissage. The animated representation of the consequences, often serious if they appeared in reality, of a wrong answer, makes it possible to raise the learner's awareness and, consequently, to significantly improve the quality of his learning.
Ces résultats sont obtenus avec un matériel de faible prix de revient. L'utilisation de disques compacts de type DVD permet d'intégrer sur un même support les séquences visuelles et sonores, le programme de contrôle et les contenus d'enseignement et d'évaluation. These results are obtained with low cost equipment. The use of compact discs of DVD type makes it possible to integrate on the same support the visual and sound sequences, the control program and the contents of teaching and evaluation.
Les micro-ordinateurs étant de plus en plus répandus dans les foyers, il est possible de faire l'apprentissage chez soi pour un faible coût et sans contraintes d'usage. Microcomputers are more and more widespread in homes, it is possible to learn at home for a low cost and without constraints of use.
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