A neuroergonomics perspective on mental workload predictions in Jens Rasmussen’s SRK framework
Une perspective neuroergonomique sur les prédictions de la charge mentale issues du modèle cadre SRK de Jens Rasmussen
Résumé
The Skill, Rule, and Knowledge framework is a highly influential framework in HF/E that led to few empirical validations. In this article, we focused on mental workload predictions suggesting that control modes are supposed to produce gradually higher levels of mental workload. Forty-four participants were given a modified MATB-II task. They had to solve different tasks to illustrate skill-based, rule-based, and knowledge-based control modes. The results showed expected workload levels for skill and rule-based control modes. However, the knowledge-based control mode produced both the lowest mental workload but also the lowest performance of the three modes. We interpreted the results in the light of neurophysiologically plausible studies distinguishing engagement and effort (from overall mental workload). We noticed that participants did not fully engage in the knowledge-based control mode, which then limited their effort and ultimately produced a lower performance compared to the other control modes. We argue that conceptual refinement of mental workload based on neurophysiologically plausible theories illustrates the interest of neurosciences in HF/E.
Rasmussen (1979, 1983, 1986) a proposé le modèle cadre des habiletés, règles et connaissances (SRK). Si ce modèle est particulièrement influant dans la communauté des Facteurs Humains et Ergonomie, peu d’études empiriques ont tenté de le mettre à l’épreuve. Dans cet article, nous nous focalisons sur les prédictions de ce modèle envers la charge mentale. Elles suggèrent que le mode de contrôle produit des niveaux distincts et croissants de charge mentale. Pour tester cette prédiction nous avons réalisé une expérience auprès de quarante-quatre participants ayant à résoudre une version modifiée des tâches du MATB-II. Plus précisément, ils devaient réaliser trois tâches différentes illustrant chacune un niveau de contrôle fondé sur les habiletés, les règles ou les connaissances. Des indices physiologiques (cardiaques), des évaluations subjectives de la charge ainsi que des mesures de performance ont été recueillis. Les résultats sont conformes aux prédictions concernant les modes de contrôles liés aux habiletés et aux règles. Néanmoins, lorsque le mode était basé sur les connaissances, les participants obtenaient les moins bonnes performances et percevaient la charge mentale comme étant la plus faible. Nous interprétons ces résultats à la lumière d’études issues des neurosciences et distinguons l’engagement et l’effort. Nous notons que les participants ne se sont pas pleinement engagés dans la tâche, par un effort réduit et une performance plus faible que dans les autres tâches. Nous considérons alors que ce type de raffinement conceptuel de la charge mentale s’appuyant sur les neurosciences souligne l’intérêt de la neuroergonomie pour les Facteurs Humains et l’Ergonomie.