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Advances in information and communication technologies has enabled the development of collaborative work in almost all sectors of human activity. To ensure the performance of the group and minimize the risk of errors, it is crucial that the team members share a common understanding of the situation in which they are involved. This is particularly true in military crisis situations, such as those that exist within command and control (C2) structures.Within an environment characterized by the growing complexity of conflicts, the challenge today is both scientific and highly applicative. Progress in the study of collective cognition, the heart of collaborative work, has a clear potential that must be translated into tangible applications to optimize the management and execution of collective tasks. Real-time evaluation of the cognition of individuals and teams allows to envisage adaptive tools and systems to improve efficiency, performance and agility.In light of these challenges, our objective, commissioned by the DGA, is to find appropriate measures that would enable an assessment of the dynamics of the sharing of situational awareness, in the very constraining context of command and control room operations, which require the lowest possible level of instrumentation of operators.Our contribution to the field has been dual. We have proposed the concept of situation awareness synchrony to support the theoretical development of the study of the dynamics of situation awareness sharing. In addition, we have highlighted the importance of adopting a cognitive engineering methodology, in the perspective of transposing laboratory knowledge to a more complex application environments.Thus, our work consisted in exploring quantitative measures of shared situational awareness, suitable for automated and real-time exploitation by a collective cognition diagnostic system. We applied psychophysiological and behavioural monitoring of operators engaged in a C2 task (individual, then collective), to evaluate their shared situation awareness, using eye tracker pupillometry.These studies have led us to analyze the sensitivity of this monitoring to the dynamics of the operators' situational awareness and its sharing in an ecological environment.This doctoral work is presented as a demonstration of the interest and applicability of shared cognition evaluation systems in realistic collaborative work environments, and is supported by proposals concerning the future of research on C2.; L’évolution des technologies de l’information et de la communication (TIC) a permis le développement du travail collaboratif dans quasiment tous les secteurs de l’activité humaine. Pour assurer la performance du collectif et minimiser le risque d’erreurs, il est crucial que les individus qui collaborent partagent une même représentation de la situation dans laquelle ils sont engagés. Ceci est d’autant plus vrai en situation de crise militaire, comme il en existe au sein des structures de commandement et contrôle d’opérations (C2).Dans un environnement marqué par la complexité grandissante des conflits, l’enjeu est aujourd’hui à la fois scientifique et hautement applicatif. L’avancée de l’étude de la cognition collective, cœur du travail collaboratif, est porteuse d’un potentiel certain qui doit se traduire par des applications concrètes au service de l’optimisation de la gestion et de la réalisation des tâches collectives. L’évaluation en temps réel de la cognition des individus et des équipes permet d’envisager des outils et des systèmes adaptatifs pour gagner en efficacité, en performance et en agilité. Face à ces enjeux, notre objectif, sur commande de la DGA, est de trouver des mesures appropriées qui permettraient une évaluation de la dynamique du partage des consciences de situation, dans le contexte très contraignant des salles de commandement et de contrôle, qui nécessite la plus faible instrumentation possible des opérateurs.Notre contribution au domaine est double. D’une part nous proposons le concept de synchronie des consciences de situation, pour soutenir le développement théorique de l’étude de la dynamique de partage de conscience de situation. D’autre part nous mettons en évidence l’importance d’adopter une méthodologie d’ingénierie cognitique, dans une perspective de transposition des connaissances de laboratoire à une situation d’application complexe, s’apparentant autant que possible à l’environnement réel de prise de décision en C2.Notre travail a alors consisté à explorer des mesures quantitatives du partage de conscience de situation, adaptées à l’exploitation automatisée et en temps réel par un système de diagnostic de la cognition collective. Nous avons mis en pratique l’utilisation du monitoring psychophysiologique et comportemental d’opérateurs engagés dans une tache (individuelle, puis collective) de C2, pour évaluer leur partage de conscience de situation, par l’utilisation de la pupillométrie par oculomètre (eye tracker).Ces études, nous ont amenés à mesurer la sensibilité du monitoring à la dynamique des consciences de situation des opérateurs et à leur partage en environnement écologique.Ce travail de doctorat se présente comme une mise en avant de l’intérêt et de l’applicabilité de systèmes d’évaluation du partage de cognition en environnement de travail collaboratif réaliste, et s’accompagne de propositions concernant le futur de la recherche sur le C2.

Advances in information and communication technologies has enabled the development of collaborative work in almost all sectors of human activity. To ensure the performance of the group and minimize the risk of errors, it is crucial that the team members share a common understanding of the situation in which they are involved. This is particularly true in military crisis situations, such as those that exist within command and control (C2) structures.Within an environment characterized by the growing complexity of conflicts, the challenge today is both scientific and highly applicative. Progress in the study of collective cognition, the heart of collaborative work, has a clear potential that must be translated into tangible applications to optimize the management and execution of collective tasks. Real-time evaluation of the cognition of individuals and teams allows to envisage adaptive tools and systems to improve efficiency, performance and agility.In light of these challenges, our objective, commissioned by the DGA, is to find appropriate measures that would enable an assessment of the dynamics of the sharing of situational awareness, in the very constraining context of command and control room operations, which require the lowest possible level of instrumentation of operators.Our contribution to the field has been dual. We have proposed the concept of situation awareness synchrony to support the theoretical development of the study of the dynamics of situation awareness sharing. In addition, we have highlighted the importance of adopting a cognitive engineering methodology, in the perspective of transposing laboratory knowledge to a more complex application environments.Thus, our work consisted in exploring quantitative measures of shared situational awareness, suitable for automated and real-time exploitation by a collective cognition diagnostic system. We applied psychophysiological and behavioural monitoring of operators engaged in a C2 task (individual, then collective), to evaluate their shared situation awareness, using eye tracker pupillometry.These studies have led us to analyze the sensitivity of this monitoring to the dynamics of the operators' situational awareness and its sharing in an ecological environment.This doctoral work is presented as a demonstration of the interest and applicability of shared cognition evaluation systems in realistic collaborative work environments, and is supported by proposals concerning the future of research on C2., L’évolution des technologies de l’information et de la communication (TIC) a permis le développement du travail collaboratif dans quasiment tous les secteurs de l’activité humaine. Pour assurer la performance du collectif et minimiser le risque d’erreurs, il est crucial que les individus qui collaborent partagent une même représentation de la situation dans laquelle ils sont engagés. Ceci est d’autant plus vrai en situation de crise militaire, comme il en existe au sein des structures de commandement et contrôle d’opérations (C2).Dans un environnement marqué par la complexité grandissante des conflits, l’enjeu est aujourd’hui à la fois scientifique et hautement applicatif. L’avancée de l’étude de la cognition collective, cœur du travail collaboratif, est porteuse d’un potentiel certain qui doit se traduire par des applications concrètes au service de l’optimisation de la gestion et de la réalisation des tâches collectives. L’évaluation en temps réel de la cognition des individus et des équipes permet d’envisager des outils et des systèmes adaptatifs pour gagner en efficacité, en performance et en agilité. Face à ces enjeux, notre objectif, sur commande de la DGA, est de trouver des mesures appropriées qui permettraient une évaluation de la dynamique du partage des consciences de situation, dans le contexte très contraignant des salles de commandement et de contrôle, qui nécessite la plus faible instrumentation possible des opérateurs.Notre contribution au domaine est double. D’une part nous proposons le concept de synchronie des consciences de situation, pour soutenir le développement théorique de l’étude de la dynamique de partage de conscience de situation. D’autre part nous mettons en évidence l’importance d’adopter une méthodologie d’ingénierie cognitique, dans une perspective de transposition des connaissances de laboratoire à une situation d’application complexe, s’apparentant autant que possible à l’environnement réel de prise de décision en C2.Notre travail a alors consisté à explorer des mesures quantitatives du partage de conscience de situation, adaptées à l’exploitation automatisée et en temps réel par un système de diagnostic de la cognition collective. Nous avons mis en pratique l’utilisation du monitoring psychophysiologique et comportemental d’opérateurs engagés dans une tache (individuelle, puis collective) de C2, pour évaluer leur partage de conscience de situation, par l’utilisation de la pupillométrie par oculomètre (eye tracker).Ces études, nous ont amenés à mesurer la sensibilité du monitoring à la dynamique des consciences de situation des opérateurs et à leur partage en environnement écologique.Ce travail de doctorat se présente comme une mise en avant de l’intérêt et de l’applicabilité de systèmes d’évaluation du partage de cognition en environnement de travail collaboratif réaliste, et s’accompagne de propositions concernant le futur de la recherche sur le C2.

In team sports, offensive transition situation is defined as the switch from defensive to offensive status as a consequence of a beneficial turn-over in the ball possession. For soccer coaches, this situation is considered to give rise to opportunities to score a goal. The whole aim of this work is to describe and characterize how teammates of a same team are coordinated themselves during various offensive transition situations in situ. For this purpose, we adopt the team cognition’s line of research to describe the way teammates share cognitive contents enabling coordination. First, we have identified knowledge elements shared by players related to offensive transition situation at the beginning of the season. Then, we have characterized (a) the forms of connection between the objectives aimed at by the players, (b) the sharing of contextual information and (c) the sharing of knowledge elements during offensive transition situations. Our results shed the light on new knowledge elements for the comprehension of a team during complex and dynamic situations as such as diversity of shared elements and characterization of the evolution of the forms of sharedness. As a practical perspective, we propose a reflection about soccer training based on the constructive ergonomics approach supporting approach of both capabities and enabling environments for the development of efficacy collective in soccer., Le jeu de transition offensive est défini comme le passage pour une équipe d’un statut de défenseur à celui d’attaquant. Selon les entraîneurs de football, ce moment, symbolisé par la récupération du ballon dans la dynamique du jeu, offre des potentialités plus importantes d’inscrire un but. Ce travail de thèse a ainsi cherché à décrire la coordination entre les partenaires durant la réalisation de plusieurs moments de transition offensive extraits de matchs au cours d’une saison. Il s’inscrit dans la ligne de recherche de la cognition collective. Il cherche à décrire le partage de contenus cognitifs permettant aux membres d’une équipe de se coordonner dans un environnement dynamique et incertain. Par coordination, nous entendons l’articulation des contributions interdépendantes de plusieurs joueurs d’une même équipe en vue d’atteindre un objectif commun. Nous avons d’abord caractérisé les connaissances partagées par les joueurs autour du jeu de transition offensive au début du championnat. Nous avons ensuite décrit les relations entre les buts visés par les joueurs durant la réalisation de ces moments ainsi que le partage d’informations contextuelles et de connaissances en acte. Notre étude apporte des éléments relatifs à la compréhension d’un collectif sur un moment particulier du jeu. A partir des résultats, nous contribuons à la réflexion sur les dispositifs d’entraînement au football en nous référant au cadre de l’ergonomie constructive. Nous introduisons notamment les concepts de capabilités et d’environnements capacitants dans l’aide au développement d’un collectif efficace

In the field of I/O psychology, most of studies estimate that team performance under temporal pressure is directly related to shared understanding (SU) within a team. In order to account for the dynamics of SU within a team, we have studied the evolution of contents, forms and mechanisms of the sharing process, as a function of context variability and temporal pressure. We primarily work in line with the Team Situation Awareness model, that is usually mobilized in work situations. A first study allowed us to identify the various elements of SU and its dynamics in feminine handball competitions. The analysis permitted to identify (a) four typical forms of shared understanding, (b) seven typical contents shared and (c) six typical interaction processes between teammates. Results shows that sharing forms are local and punctual, alternating between two main modes of SU : either a preestablished plan follow-up, together with possible adaptation to conclude a given action, or a real-time adaptation to the context of action. A second study deals with improvisational theatre, regulated in real time by the director through earphones. Our results show that the sharing typical forms, contents and processes that rise in this activity also correspond to the classification we made in the first field study, which strengthens the genericity of our proposal. These results invite us to think that online regulation may either enhance or hamper the SU and thus the collective performance, respectively by improving the update and interaction processes between actors, or by overloading the cognitive activity of the team members in the course of action. Based on these results, we propose to consider the SU as a process that works over two space and time scales: on the global scale, SU may envolve over long periods within a team; and on a local scale, SU is actually developed through interpersonal updating and in situ adjustment processes. In order to account for these two scales, we proposed a team coordination model together with an interindividual regulation model. Our work opens the way to the study of the correlation between local mechanisms of shared understanding and the global dynamics of a collaborative activity.; Les études de psychologie des industries et des organisations montrent que la compréhension partagée (CP) conditionne la performance collective. Nous mobilisons le concept de la Team Situation Awareness pour identifier les éléments qui concourent à la CP et à son évolution au cours de l'action. Une analyse en handball nous a permis d'identifier (a) 4 formes typiques d'articulation des activités individuelles, (b) 7 contenus typiques et (c) 6 processus typiques interindividuels. Nos résultats montrent que les formes de partage sont locales et ponctuelles, alternant entre trois modes de coordination en cours d'action : (1) application du plan, (2) ajustement transitoire en fin d’action, (3) adaptation en temps réel au contexte de jeu. L’analyse de la dynamique du partage met en évidence que le sentiment de performance collective est subordonné à une fluidité dans l'enchaînement des actions et au jugement de sécurité quant à l'évaluation de la situation. L'analyse en théâtre d'improvisation conforte la classification proposée dans la première étude. Notre étude a permis d'apporter des éléments sur les activités collaboratives en situation dynamique, et notamment sur la fonction de la CP qui peut être considérée comme un phénomène dynamique dont la principale fonction est de maintenir un potentiel de coordination suffisant entre les partenaires d'une équipe. À partir de nos résultats, nous proposons une modélisation qui rend compte des mécanismes de CP à deux échelles : (1) à l'échelle de l'équipe, nous proposons une modélisation qui renseigne l'alternance des modes de coordination en fonction des contraintes de l'environnement ; (2) à une échelle locale, nous proposons une modélisation qui rend compte de la régulation du partage entre les agent de l'équipe.

In the field of I/O psychology, most of studies estimate that team performance under temporal pressure is directly related to shared understanding (SU) within a team. In order to account for the dynamics of SU within a team, we have studied the evolution of contents, forms and mechanisms of the sharing process, as a function of context variability and temporal pressure. We primarily work in line with the Team Situation Awareness model, that is usually mobilized in work situations. A first study allowed us to identify the various elements of SU and its dynamics in feminine handball competitions. The analysis permitted to identify (a) four typical forms of shared understanding, (b) seven typical contents shared and (c) six typical interaction processes between teammates. Results shows that sharing forms are local and punctual, alternating between two main modes of SU : either a preestablished plan follow-up, together with possible adaptation to conclude a given action, or a real-time adaptation to the context of action. A second study deals with improvisational theatre, regulated in real time by the director through earphones. Our results show that the sharing typical forms, contents and processes that rise in this activity also correspond to the classification we made in the first field study, which strengthens the genericity of our proposal. These results invite us to think that online regulation may either enhance or hamper the SU and thus the collective performance, respectively by improving the update and interaction processes between actors, or by overloading the cognitive activity of the team members in the course of action. Based on these results, we propose to consider the SU as a process that works over two space and time scales: on the global scale, SU may envolve over long periods within a team; and on a local scale, SU is actually developed through interpersonal updating and in situ adjustment processes. In order to account for these two scales, we proposed a team coordination model together with an interindividual regulation model. Our work opens the way to the study of the correlation between local mechanisms of shared understanding and the global dynamics of a collaborative activity., Les études de psychologie des industries et des organisations montrent que la compréhension partagée (CP) conditionne la performance collective. Nous mobilisons le concept de la Team Situation Awareness pour identifier les éléments qui concourent à la CP et à son évolution au cours de l'action. Une analyse en handball nous a permis d'identifier (a) 4 formes typiques d'articulation des activités individuelles, (b) 7 contenus typiques et (c) 6 processus typiques interindividuels. Nos résultats montrent que les formes de partage sont locales et ponctuelles, alternant entre trois modes de coordination en cours d'action : (1) application du plan, (2) ajustement transitoire en fin d’action, (3) adaptation en temps réel au contexte de jeu. L’analyse de la dynamique du partage met en évidence que le sentiment de performance collective est subordonné à une fluidité dans l'enchaînement des actions et au jugement de sécurité quant à l'évaluation de la situation. L'analyse en théâtre d'improvisation conforte la classification proposée dans la première étude. Notre étude a permis d'apporter des éléments sur les activités collaboratives en situation dynamique, et notamment sur la fonction de la CP qui peut être considérée comme un phénomène dynamique dont la principale fonction est de maintenir un potentiel de coordination suffisant entre les partenaires d'une équipe. À partir de nos résultats, nous proposons une modélisation qui rend compte des mécanismes de CP à deux échelles : (1) à l'échelle de l'équipe, nous proposons une modélisation qui renseigne l'alternance des modes de coordination en fonction des contraintes de l'environnement ; (2) à une échelle locale, nous proposons une modélisation qui rend compte de la régulation du partage entre les agent de l'équipe.

Team Cognition and Team Performance in Sport. First, this paper presents the key elements of a research program labeled “ Team Cognition”, originally developed in the field of industrial/ organizational psychology. Leaders of this field of research estimate that team functioning and team performance have to be studied with regard to the cognitive phenomena involved in team coordination. These phenomena are considered in terms of cognitive contents sharing (sharing as a product and sharing as a process) between teammates. This line of research brings new perspectives on team expertise in sport. Recently some studies in sport focused on the content and process of sharing between partners. Thus, we secondly present the main results of recent studies on team cognition in different sports (table tennis doubles, sailing crews, basketball teams). These studies mainly principally investigated the shared context (i. e., the nature and content of the contextual information that was shared between the partners). Results underlined the dynamic and indeterminated properties of contextual information sharing, the co-construction process of mutual intelligibility, and coordination modes between team’s members. These results lead to new elements of understanding about collective performance in sport, and more generally about collective activity in work situations., Cet article présente, dans un premier temps, les éléments clefs d’un courant nommé «Team Cognition » (ou cognition collective), initialement développé dans le domaine de la psychologie dite «Industrielle / Organisationnelle » , et auquel un certain nombre de chercheurs sur le sport se réfèrent actuellement. Pour les auteurs de ce courant, le fonctionnement et les performances des équipes doivent être étudiées en accordant une place centrale aux phénomènes cognitifs permettant aux différents membres d’une équipe de se coordonner. Ces phénomènes sont conçus en termes de partage, appréhendé en tant que produit et processus, de «contenus cognitifs » entre les partenaires. Dans un deuxième temps, sont présentés les résultats majeurs d’études menées avec différentes équipes sportives (tennis de table en double, voile en équipage, basket-ball). Ces études se sont principalement attachées à la caractérisation du partage de la situation d’ «ici et maintenant » . Les résultats concernent le caractère incertain et fluctuant du partage d’informations contextuelles, les processus de co-construction d’une intelligibilité mutuelle sur la base du partage de ces informations, et les modes de coordination au sein de l’équipe en résultant. Ils offrent de nouveaux éléments de compréhension concernant la cognition et la performance collectives d’équipes sportives mais aussi plus largement de toute équipe visant l’accomplissement d’une performance collective : équipe de travail, équipe d’intervention en milieu hostile (militaires, pompiers, sauveteurs), ensemble de création artistique, etc., Sève Carole, Bourbousson Jérôme, Poizat Germain, Saury Jacques. Cognition et performance collectives en sport. In: Intellectica. Revue de l'Association pour la Recherche Cognitive, n°52, 2009/2. Sport de haute performance et cognition. pp. 71-96.