Un jumeau cognitif de l’opérateur naval : modélisation des connaissances métier, de la charge cognitive et évaluation d’une assistance par IA

Le projet vise à préparer les fondations scientifiques et computationnelles d’un jumeau cognitif de l’opérateur naval, articulé aux environnements de simulation tactique. L’ambition est de représenter explicitement les connaissances métier, les tâches, les informations disponibles, les situations opérationnelles et certains états cognitifs afin de mieux comprendre, simuler et anticiper la performance humaine dans des contextes à forte charge informationnelle.

La personne recrutée conduira un travail interdisciplinaire à l’interface entre intelligence artificielle, ingénierie des connaissances, facteurs humains et sciences cognitives. Le cas d’usage initial concernera l’activité d’un opérateur de sémaphore et sa prise de décision dans plusieurs scénarios opérationnels de complexité variable (faible, intermédiaire et élevée). Le post-doctorat comprendra également une réflexion et une première évaluation méthodologique de l’impact potentiel d’une assistance par IA sur la charge cognitive et la performance de l’opérateur.

L’IA sera étudiée comme une aide à la compréhension de situation et à la décision, et non comme un substitut à l’opérateur.

• Réaliser une revue de littérature ciblée sur les jumeaux cognitifs, les human digital twins, la modélisation des tâches et de la décision, la charge cognitive, l’IA centrée humain et les systèmes d’aide à la décision en environnement critique.
• Recueillir et formaliser les connaissances métier avec les experts Naval Group, notamment au moyen d’entretiens, d’ateliers de co-conception et de l’analyse de documents ou de traces disponibles.
• Participer, selon les conditions d’accès, de confidentialité et de sécurité définies avec Naval Group, à l’observation ou au suivi d’opérateurs et de situations représentatives.
• Concevoir une ontologie métier décrivant les acteurs, rôles, tâches, informations, événements, ressources, contraintes, situations, décisions et indicateurs de performance associés au cas d’usage.
• Définir et formaliser plusieurs scénarios de prise de décision au sémaphore, différenciés par leur niveau de complexité.
• Proposer un modèle conceptuel de la charge cognitive et mentale, reliant les caractéristiques de la situation, les tâches à accomplir, les informations à traiter et les exigences temporelles.
• Définir des indicateurs de performance de l’opérateur, par exemple le délai de décision, la qualité ou la pertinence de la décision, les erreurs, la charge perçue, la conscience de situation et l’effort de coordination.
• Spécifier des scénarios comparatifs avec et sans assistance IA, ainsi que des métriques et protocoles permettant d’évaluer les effets attendus et les risques éventuels de cette assistance.
• Proposer une première architecture fonctionnelle articulant les représentations de connaissances, les modèles cognitifs, les données disponibles et les environnements de simulation tactique.
• Valoriser les résultats sous la forme de livrables scientifiques et techniques, de communications dans des conférences ou revues pertinentes et de restitutions auprès des partenaires.

Formation et expérience : Doctorat en informatique, intelligence artificielle, sciences cognitives computationnelles, ergonomie cognitive, génie industriel, ingénierie des connaissances, interaction humain-machine ou domaine proche, obtenu depuis moins de trois ans à la date de recrutement. Expérience de recherche attestée, idéalement par des publications, dans au moins une des thématiques suivantes : ingénierie des connaissances, ontologies, graphes de connaissances, raisonnement, systèmes d’aide à la décision, IA centrée humain, modélisation cognitive, facteurs humains ou interaction humain-machine. Une expérience de travail sur des données ou des études de terrain, incluant entretiens avec des experts, observation d’activités, expérimentation utilisateur ou analyse de traces, constituera un atout.

Environnement de travail : La personne recrutée sera accueillie au LORIA, Unité Mixte de Recherche UMR 7503 associant le CNRS, Inria et l’Université de Lorraine. Le LORIA est un laboratoire de recherche en informatique structuré autour de thématiques couvrant notamment l’intelligence artificielle, les sciences des données, les systèmes complexes, le traitement automatique des langues et la robotique. Le post-doctorat sera réalisé au sein de l’équipe MosAIk. Cette équipe étudie les méthodes, modèles et systèmes d’intelligence artificielle, avec une expertise particulière en IA symbolique appliquée, ingénierie des connaissances, ontologies, graphes de connaissances et systèmes exploitant des représentations explicites et formelles des connaissances.

Le projet sera conduit en collaboration étroite avec Naval Group et son service Facteurs Humains. Cette collaboration s’inscrit dans des enjeux concrets de compréhension de l’activité opérateur, de mesure de la charge cognitive et de conception d’interfaces adaptatives ; Naval Group a notamment fait état de travaux d’ingénierie des facteurs humains portant sur l’identification de capteurs appropriés pour mesurer la charge cognitive des marins et sur le développement d’interfaces adaptatives. Des déplacements ponctuels chez le partenaire industriel pourront être nécessaires. Les modalités d’accès à certaines données, environnements ou observations dépendront des règles de confidentialité, de sécurité et des procédures applicables au partenaire industriel.

Le ou la post-doctorante sera encadré(e) scientifiquement par Davy Monticolo, Professeur des Universités à l’Université de Lorraine et membre du LORIA et Mathieu d’Aquin, Professeur des Universités à l’Université de Lorraine et responsable de l’équipe MosAIk. Le travail sera mené en interaction régulière avec les interlocuteurs scientifiques et métiers de Naval Group.

L’offre en un coup d’œil : Unité d’accueil LORIA – UMR 7503 CNRS / Inria / Université de Lorraine, équipe MosAIk. Lieu de travail Vandoeuvre-lès-Nancy (54), avec déplacements ponctuels chez Naval Group (département 83), selon les besoins du projet. Type de contrat Chercheur ou chercheuse en contrat à durée déterminée – post-doctorat. Temps de travail Complet. Durée 12 mois. Date de prise de fonctions Mi-septembre, début octobre. Encadrement scientifique Davy Monticolo, Professeur des Universités, Université de Lorraine / LORIA ; Mathieu d’Aquin, Professeur des Universités, Université de Lorraine / LORIA. Partenaire industriel Naval Group – service Facteurs Humains.

Candidature : CV détaillé, lettre de motivation, liste des publications, coordonnées de deux références et, si possible, un exemple de publication ou de code.