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Nexus

  • Appel à projet : DEFFINUM
  • Budget global du projet : 3,631 M€
  • Budget CESI : 490 k€
  • Date de lancement du projet : 1er mars 2023
  • Durée du projet : 3 ans

Le projet NEXUS se concentre sur le développement d’une plateforme « Metaverse » interopérable et open-source pour l’apprentissage. Il vise à faciliter la production et la distribution de ressources éducatives basées sur la réalité immersive. Cette nouvelle modalité, exploitant la puissance de la réalité virtuelle, permet de tirer pleinement parti de la cognition incarnée, un état connu pour être propice à l’apprentissage. L’un des objectifs des travaux au CESI dans le cadre du projet NEXUS concerne la présence des utilisateurs dans l’environnement de réalité virtuelle pour la pédagogie et l’apprentissage. Il se concentre sur l’effet que l’incarnation d’un avatar peut avoir sur les utilisateurs d’environnements virtuels immersifs. Dans l’environnement de RV, l’interaction joue un rôle central : l’apprenant est actif et ses actions créent la possibilité de réguler l’apprentissage. En outre, la communauté s’intéresse de plus en plus à l’utilisation de la réalité virtuelle en raison du potentiel découlant de la convergence de l’intelligence collective (IC), de la réalité virtuelle (RV) et de l’éducation. Ainsi, un autre objectif du travail vise à mieux comprendre les interactions complexes entre l’IC et la RV afin de les intégrer dans une interface qui favorise une meilleure communication et une prise de décision collective plus efficace.

Réalisations au 31 décembre 2024 :

Contribution 1 : l’impact de l’incarnation d’un avatar dans les environnements d’apprentissage virtuel
L’effet de l’incarnation d’avatars en réalité virtuelle est un sujet de recherche qui est apparu avec la démocratisation des technologies immersives, qui ont permis à leurs utilisateurs de pouvoir incarner un corps totalement différent du leur en seulement quelques instants. C’est dans ce contexte que des chercheurs ont découvert l’existence de ce qu’ils ont appelé l’effet Proteus [1]. Ce phénomène décrit la tendance des utilisateurs à adopter un comportement et une attitude conforme aux attentes évoquées par l’apparence de leur avatar. Malgré les nombreuses démonstrations de l’effet Proteus dans la littérature, deux aspects de ce phénomène restent encore insuffisamment étudiés.

Le premier aspect concerne l’explication théorique de l’effet Proteus. En effet, à ce jour très peu d’études ont cherché à explorer les mécanismes cognitifs qui pourraient être à l’origine de l’effet et la littérature cite toujours les explications données par le premier article sur le sujet, à savoir, la théorie d’auto-perception [2]. Dans ce contexte, la première contribution s’est faite sous forme d’une revue de littérature qui a fait l’objet d’une publication CESI. Dans un premier temps, cette revue avait pour but d’analyser les hypothèses actuelles sur les mécanismes sous-jacent de l’effet Proteus (théorie de l’auto-perception, désindividuation et amorçage). Dans un second temps nous avons proposé trois nouvelles hypothèses pour mieux comprendre le phénomène (dissonance cognitive, incarnation et prise de perspective). Enfin, après l’analyse des différentes hypothèses un modèle a été proposé, comportant les hypothèses les plus crédibles pour expliquer l’effet Proteus.

Le second aspect de l’effet Proteus qui reste peu traité dans la littérature correspond aux potentielles applications de celui-ci dans des contextes réels. Une des seules études sur le sujet a pu démontrer que l’incarnation de différents types d’avatars dans un environnement virtuel (EV) avait permis de moduler la créativité des employés d’une entreprise lors d’une tâche de production d’idées [3]. Ces résultats soulignent bien l’intérêt que peuvent avoir les applications de l’effet Proteus. Le second but de ce projet est donc de trouver des applications innovantes de l’effet Proteus dans un cadre pédagogique ou professionnel. Pour cela, un premier protocole expérimental a été mis en place avec un groupe d’étudiants CESI. Ce protocole visait à reproduire l’effet Proteus dans un contexte pédagogique. Les étudiants devaient répondre à une série de questions de Statistiques dans l’EV. Cette étude a démontré que les étudiants ayant incarné un avatar Einstein avaient eu de meilleurs scores au test que ceux ayant incarné un avatar lambda. Ainsi, ce protocole a montré avec succès que cet Proteus peut être appliqué dans des contextes pédagogiques réels.

Sur la base de ces réflexions théoriques et du potentiel applicatif de l’effet, nous avons mené une série d’expérimentations visant (1) à comprendre l’impact respectif des processus de désindividuation, d’incarnation et d’identification dans l’émergence de l’effet Proteus, (2) à mettre en évidence le caractère implicite de l’effet, et sa disparition en cas d’explicitation et (3) de délimiter sa transférabilité au-delà des attentes directement associées à l’apparence de l’avatar. Les résultats et conclusions de l’ensemble de ces études sont en cours de formalisation.

Contribution 2 : Vers l’amélioration de l’intelligence collective dans un environnement virtuel
L’intelligence collective (IC) est une mesure qui reflète la capacité d’un groupe à effectuer un large éventail de tâches [4]. Il s’agit d’un indicateur essentiel pour prédire l’efficacité du fonctionnement d’un groupe. Alors que des études antérieures ont examiné la robustesse de l’IC dans divers contextes, notamment les interactions en face-à-face et les paramètres en ligne [5,6], sa transférabilité à la réalité virtuelle (VR) reste inexplorée. Ce travail vise à atteindre un triple objectif : (1) comprendre comment l’intelligence collective influence le comportement du groupe (c’est-à-dire, les signaux verbaux et non verbaux) dans un environnement virtuel immersif, (2) utiliser ces signaux pour développer une interface améliorant la dynamique de groupe en réalité virtuelle, et (3) appliquer ces résultats à une plateforme pédagogique immersive améliorant la collaboration et l’apprentissage en groupe. Ce travail aura des implications sur les connaissances théoriques concernant l’intelligence collective, ainsi que sur les possibilités offertes par un environnement immersif dans un contexte pédagogique.
L’orientation de la recherche pour ce travail est définie par trois questions principales :

  1. Le potentiel d’un groupe est-il cohérent sur les différents supports utilisés pour les tâches de groupe, y compris les environnements VR immersifs ?
  2. Les indices non verbaux de l’intelligence collective identifiés dans des recherches antérieures sont-ils observables dans des environnements de réalité virtuelle (RV) ? Sinon, comment sont-ils structurés dans les environnements de réalité virtuelle ?
  3. L’utilisation de ces signaux dans un contexte de réalité virtuelle peut-elle conduire à des améliorations des performances du groupe et des résultats d’apprentissage ? Si oui, comment exploiter ces signaux ?
    Les questions de recherche guident les études prévues. La première étape consiste à traduire le Test d’intelligence collective en français pour une applicabilité plus large. La deuxième étape se concentre sur la mesure des signaux comportementaux en VR, en testant la pertinence des mesures existantes et en identifiant de nouveaux signaux. La dernière étape exploite les signaux observés pour développer une interface VR visant à améliorer les performances du groupe et les résultats d’apprentissage. L’ensemble des travaux expérimentaux sur ces questions de recherche sont menés dans une application collaborative de BIM en environnement virtuel immersif.

Travaux à venir :

  • Définir le scénario pédagogique qui peut être transformé en apprentissage basé sur la réalité virtuelle. Nous développerons ce scénario en utilisant UMI3D [7] / Intraverse, qui permet la création de médias 3D dans lesquels les utilisateurs de n’importe quel appareil AR/VR peuvent collaborer en temps réel. Le développement bénéficiera des résultats des recherches en cours sur l’effet Proteus sur l’incarnation de l’utilisateur, et de la notion d’intelligence collective dans un environnement de réalité virtuelle.
  • Mise à niveau du laboratoire de RV avec un équipement et une infrastructure adaptés à la diffusion d’applications de RV simultanément pour plusieurs utilisateurs.
  • Références :
    [1] N. Yee and J. Bailenson, “The Proteus Effect: The Effect of Transformed Self-Representation on Behavior,” 2007, doi: 10.1111/j.1468-2958.2007.00299.x.
    [2] D. J. Bem, “Self-Perception Theory,” Adv. Exp. Soc. Psychol., vol. 6, no. C, pp. 1–62, Jan. 1972, doi: 10.1016/S0065-2601(08)60024-6.
    [3] S. Buisine, J. Guegan, J. Barré, F. Segonds, and A. Aoussat, “Using avatars to tailor ideation process to innovation strategy,” Cogn. Technol. Work, vol. 18, no. 3, pp. 583–594, 2016.
    [4] Woolley, A. W., Chabris, C. F., Pentland, A., Hashmi, N., & Malone, T. W. (2010). Evidence for a Collective Intelligence Factor in the Performance of Human Groups. Science, 330(6004), 686‑688.
    [5] Engel, D., Woolley, A. W., Jing, L. X., Chabris, C. F., & Malone, T. W. (2014). Reading the Mind in the Eyes or Reading between the Lines? Theory of Mind Predicts Collective Intelligence Equally Well Online and Face-To-Face. PLoS ONE, 9(12), e115212. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0115212
    [6] Kim, Y. J. (2016). How Collective Intelligence Impacts Team Performance : Exploring Transactive Memory System as a Mechanism.
    [7] https://github.com/UMI3D/UMI3D-SDK