A review of the perceptual and cognitive issues associated with the use of head-up displays in commercial aviation

A head-up display (HUD) is a projection of symbology into the pilot's forward field of view that enables the pilot to monitor the instrumentation while, theoretically, also viewing the external domain. Although the HUD has been shown to improve flight performance, there are perceptual and cognitive issues that need to be addressed. This article reviews selected literature that investigates these issues and the possible solutions posed and identifies areas that remain in doubt.

The effects of domain-specific avoid and prove goal orientations on performance: A multilevel analysis

Recently, goal orientation, a mental framework for understanding how individuals approach learning and achievement situadons, has emerged as an important predictor of performance. This study addressed the effects of domain-specific avoid and prove orientations on performance from the betweenand within-person levels of analysis. One hundred and three participants performed thirty trials of an airtraffic control task. Domain-specific avoid and prove orientations were measured before each trial to assess the effects of changes in goal orientadon on changes in performance (i.e. within-person relationships). Average levels of avoid and prove orientations were calculated to assess the effect of goal orientation on overall performance (i.e. between-person relationships). Findings from the between-person level of analysis revealed that high prove-orientated individuals performed better than low proveorientated individuals. Results also revealed that average goal orientation levels moderated the withinperson relationships. The effect of changes in avoid orientation on changes in performance was stronger for low versus high avoid-oriented individuals while the effect of changes in prove orientadon on changes in performances was stronger for low versus highprove oriented individuals. Implications of these findings are considered.

Exploration of metaphors used by Indonesian legislators and political elites in the Indonesian sociopolitical domain

This thesis examines the ways Indonesian politicians exploit the rhetorical power of metaphors in the Indonesian political discourse. The research applies the Conceptual Metaphor Theory, Metaphorical Frame Analysis and Critical Discourse Analysis to textual and oral data. The corpus comprises: 150 political news articles from two newspapers (Harian Kompas and Harian Waspada, 2010-2011 edition), 30 recordings of two television news and talk-show programmes (TV-One and Metro-TV), and 20 interviews with four legislators, two educated persons and two laymen. For this study, a corpus of written bahasa Indonesia was also compiled, which comprises 150 texts of approximately 439,472 tokens. The data analysis shows the potential power of metaphors in relation to how politicians communicate the results of their thinking, reasoning and meaning-making through language and discourse and its social consequences. The data analysis firstly revealed 1155 metaphors. These metaphors were then classified into the categories of conventional metaphor, cognitive function of metaphor, metaphorical mapping and metaphor variation. The degree of conventionality of metaphors is established based on the sum of expressions in each group of metaphors. Secondly, the analysis revealed that metaphor variation is influenced by the broader Indonesian cultural context and the natural and physical environment, such as the social dimension, the regional, style and the individual. The mapping system of metaphor is unidirectionality. Thirdly, the data show that metaphoric thought pervades political discourse in relation to its uses as: (1) a felicitous tool for the rhetoric of political leaders, (2) part of meaning-making that keeps the discourse contexts alive and active, and (3) the degree to which metaphor and discourse shape the conceptual structures of politicians‟ rhetoric. Fourthly, the analysis of data revealed that the Indonesian political discourse attempts to create both distance and solidarity towards general and specific social categories accomplished via metaphorical and frame references to the conceptualisations of us/them. The result of the analysis shows that metaphor and frame are excellent indicators of the us/them categories which work dialectically in the discourse. The acts of categorisation via metaphors and frames at both textual and conceptual level activate asymmetrical concepts and contribute to social and political hierarchical constructs, i.e. WEAKNESS vs.POWER, STUDENT vs. TEACHER, GHOST vs. CHOSEN WARRIOR, and so on. This analysis underscores the dynamic nature of categories by documenting metaphorical transfers between, i.e. ENEMY, DISEASE, BUSINESS, MYSTERIOUS OBJECT and CORRUPTION, LAW, POLITICS and CASE. The metaphorical transfers showed that politicians try to dictate how they categorise each other in order to mobilise audiences to act on behalf of their ideologies and to create distance and solidarity.

Cognitive Approach to e-Learning in Sciences and Technologies

This article describes the approach adopted and the results obtained by the international team developing WBLST (Web Based Learning in Sciences and Technologies) a Web-based application for e-learning, developed for the students of “UVPL: Université Virtuelle des Pays de la Loire”. The developed e-learning system covers three levels of learning activities - content, exercises, and laboratory. The delivery model is designed to operate with domain concepts as relevant providers of semantic links. The aim is to facilitate the overview and to help the establishment of a mental map of the learning material. The implemented system is strongly based on the organization of the instruction in virtual classes. The obtained quality of the system is evaluated on the bases of feedback form students and professors.

Automated Problem Domain Cognition Process in Information Systems Design

An automated cognitive approach for the design of Information Systems is presented. It is supposed to be used at the very beginning of the design process, between the stages of requirements determination and analysis, including the stage of analysis. In the context of the approach used either UML or ERD notations may be used for model representation. The approach provides the opportunity of using natural language text documents as a source of knowledge for automated problem domain model generation. It also simplifies the process of modelling by assisting the human user during the whole period of working upon the model (using UML or ERD notations).

Information Processing in a Cognitive Model of NLP

A model of the cognitive process of natural language processing has been developed using the formalism of generalized nets. Following this stage-simulating model, the treatment of information inevitably includes phases, which require joint operations in two knowledge spaces – language and semantics. In order to examine and formalize the relations between the language and the semantic levels of treatment, the language is presented as an information system, conceived on the bases of human cognitive resources, semantic primitives, semantic operators and language rules and data. This approach is applied for modeling a specific grammatical rule – the secondary predication in Russian. Grammatical rules of the language space are expressed as operators in the semantic space. Examples from the linguistics domain are treated and several conclusions for the semantics of the modeled rule are made. The results of applying the information system approach to the language turn up to be consistent with the stages of treatment modeled with the generalized net.

Where do bright ideas occur in our brain? Meta-analytic evidence from neuroimaging studies of domain-specific creativity

Many studies have assessed the neural underpinnings of creativity, failing to find a clear anatomical localization. We aimed to provide evidence for a multi-componential neural system for creativity. We applied a general activation likelihood estimation (ALE) meta-analysis to 45 fMRI studies. Three individual ALE analyses were performed to assess creativity in different cognitive domains (Musical, Verbal, and Visuo-spatial). The general ALE revealed that creativity relies on clusters of activations in the bilateral occipital, parietal, frontal, and temporal lobes. The individual ALE revealed different maximal activation in different domains. Musical creativity yields activations in the bilateral medial frontal gyrus, in the left cingulate gyrus, middle frontal gyrus, and inferior parietal lobule and in the right postcentral and fusiform gyri. Verbal creativity yields activations mainly located in the left hemisphere, in the prefrontal cortex, middle and superior temporal gyri, inferior parietal lobule, postcentral and supramarginal gyri, middle occipital gyrus, and insula. The right inferior frontal gyrus and the lingual gyrus were also activated. Visuo-spatial creativity activates the right middle and inferior frontal gyri, the bilateral thalamus and the left precentral gyrus. This evidence suggests that creativity relies on multi-componential neural networks and that different creativity domains depend on different brain regions.

Remédiation cognitive portant sur les aspects fluide et cristallisé de l’intelligence auprès d'adolescents présentant un fonctionnement intellectuel limite : approche par le jeu.

L’objectif principal de cette thèse était de créer, d’implanter et d’évaluer l’efficacité d’un programme de remédiation cognitive, intervenant de façon comparable sur les aspects fluide (Gf) et cristallisé (Gc) de l’intelligence, au sein d’une population d’intérêt clinique, les adolescents présentant un fonctionnement intellectuel limite (FIL). Compte tenu de la forte prévalence de ce trouble, le programme de remédiation GAME (Gains et Apprentissages Multiples pour Enfant) s’est développé autour de jeux disponibles dans le commerce afin de faciliter l’accès et l’implantation de ce programme dans divers milieux. Le premier article de cette thèse, réalisé sous forme de revue systématique de la littérature, avait pour objectif de faire le point sur les études publiées utilisant le jeu comme outil de remédiation cognitive dans la population pédiatrique. L’efficacité, ainsi que la qualité du paradigme utilisé ont été évaluées, et des recommandations sur les aspects méthodologiques à respecter lors de ce type d’étude ont été proposées. Cet article a permis une meilleure compréhension des écueils à éviter et des points forts méthodologiques à intégrer lors de la création du programme de remédiation GAME. Certaines mises en garde méthodologiques relevées dans cet article ont permis d’améliorer la qualité du programme de remédiation cognitive développé dans ce projet de thèse. Compte tenu du peu d’études présentes dans la littérature scientifique concernant la population présentant un FIL (70domaine cognitif, une force a été mise en évidence au niveau langagier pour le vocabulaire réceptif et la fluence verbale. De plus, certains aspects des capacités attentionnelles et de la mémoire de travail semblaient être bien compensés, possiblement via l’effet de psychostimulants. Étonnamment, le fonctionnement adaptatif n’était pas directement relié au niveau intellectuel global et était hétérogène, suggérant l’importance d’évaluer ce domaine pour rendre compte du niveau de fonctionnement des adolescents présentant un FIL dans la vie quotidienne. D’un point de vue comportemental et psychiatrique, les adolescents avec un FIL avaient plus de manifestations internalisées et externalisées atteignant un seuil cliniquement significatif que leurs pairs. Ces manifestations comportementales expliquent d’ailleurs une part importante du niveau de stress parental dans cette population. Ces résultats sont importants à considérer lors de l’orientation académique, clinique et familiale dans la prise en charge des adolescents présentant un FIL, et soulignent l’importance de proposer une évaluation neuropsychologique approfondie. Enfin, la partie centrale de cette thèse consistait à créer un programme de remédiation cognitive portant sur les aspects fluide et cristallisé de l’intelligence, champs d’intervention qui a été négligé compte tenu de la stabilité longtemps postulée de ces processus. Ce programme de remédiation, intitulé GAME, s’adressait aux adolescents présentant un FIL pur ou partiel (soit les deux indices de raisonnement étaient dans la zone limite, soit un seul des deux), et présentait deux versants, GAME-c (portant sur l’intelligence cristallisée) et GAME-f (portant sur l’intelligence fluide). Cette intervention durait seize heures réparties sur huit semaines. Les résultats indiquent que les adolescents ayant suivi GAME-f ont amélioré leur raisonnement fluide; alors que les adolescents ayant suivi GAME-c ont amélioré à la fois leur raisonnement cristallisé et fluide. Cette étude contribue à remettre en question la stabilité des processus intellectuels. C’est par contre la première fois que des améliorations de l’intelligence sont constatées dans une population d’intérêt clinique par le biais d’un entraînement direct. Enfin, les variables cognitives, adaptatives, comportementales et psychiatriques susceptibles d’influencer la qualité de l’amélioration pour chacun des programmes GAME ont fait l’objet d’analyses supplémentaires dans un dernier chapitre et permettent de conclure à la possibilité d’adapter le programme GAME à d’autres populations (ex: déficience intellectuelle). Cette thèse a donc permis de souligner la pertinence d’utiliser les jeux comme outil de remédiation cognitive de part leur versatilité dans leur utilisation, leur facilité d’accès et leur faible coût. Elle met également en avant la nécessité de développer une meilleure compréhension de la population présentant un fonctionnement intellectuel limite et d’effectuer des évaluations neuropsychologiques exhaustives auprès de cette population (cognitif, adaptatif, comportemental et psychiatrique). Enfin, elle souligne la possibilité d’améliorer par remédiation directe les intelligences fluide et cristallisée auprès d’individus avec une intelligence subnormale et suggère qu’il pourrait en être de même pour des populations présentant des déficits cognitifs, comme la déficience intellectuelle légère. Les avenues futures de recherche et les retombées cliniques de ce travail sont discutées, en lien avec les différents résultats trouvés dans ces études.

Graph analysis of verbal fluency test discriminate between patients with Alzheimer’s disease, Mild Cognitive Impairment and normal elderly controls

Verbal fluency is the ability to produce a satisfying sequence of spoken words during a given time interval. The core of verbal fluency lies in the capacity to manage the executive aspects of language. The standard scores of the semantic verbal fluency test are broadly used in the neuropsychological assessment of the elderly, and different analytical methods are likely to extract even more information from the data generated in this test. Graph theory, a mathematical approach to analyze relations between items, represents a promising tool to understand a variety of neuropsychological states. This study reports a graph analysis of data generated by the semantic verbal fluency test by cognitively healthy elderly (NC), patients with Mild Cognitive Impairment – subtypes amnestic(aMCI) and amnestic multiple domain (a+mdMCI) - and patients with Alzheimer’s disease (AD). Sequences of words were represented as a speech graph in which every word corresponded to a node and temporal links between words were represented by directed edges. To characterize the structure of the data we calculated 13 speech graph attributes (SGAs). The individuals were compared when divided in three (NC – MCI – AD) and four (NC – aMCI – a+mdMCI – AD) groups. When the three groups were compared, significant differences were found in the standard measure of correct words produced, and three SGA: diameter, average shortest path, and network density. SGA sorted the elderly groups with good specificity and sensitivity. When the four groups were compared, the groups differed significantly in network density, except between the two MCI subtypes and NC and aMCI. The diameter of the network and the average shortest path were significantly different between the NC and AD, and between aMCI and AD. SGA sorted the elderly in their groups with good specificity and sensitivity, performing better than the standard score of the task. These findings provide support for a new methodological frame to assess the strength of semantic memory through the verbal fluency task, with potential to amplify the predictive power of this test. Graph analysis is likely to become clinically relevant in neurology and psychiatry, and may be particularly useful for the differential diagnosis of the elderly.

Graph analysis of verbal fluency test discriminate between patients with Alzheimer’s disease, Mild Cognitive Impairment and normal elderly controls

Verbal fluency is the ability to produce a satisfying sequence of spoken words during a given time interval. The core of verbal fluency lies in the capacity to manage the executive aspects of language. The standard scores of the semantic verbal fluency test are broadly used in the neuropsychological assessment of the elderly, and different analytical methods are likely to extract even more information from the data generated in this test. Graph theory, a mathematical approach to analyze relations between items, represents a promising tool to understand a variety of neuropsychological states. This study reports a graph analysis of data generated by the semantic verbal fluency test by cognitively healthy elderly (NC), patients with Mild Cognitive Impairment – subtypes amnestic(aMCI) and amnestic multiple domain (a+mdMCI) - and patients with Alzheimer’s disease (AD). Sequences of words were represented as a speech graph in which every word corresponded to a node and temporal links between words were represented by directed edges. To characterize the structure of the data we calculated 13 speech graph attributes (SGAs). The individuals were compared when divided in three (NC – MCI – AD) and four (NC – aMCI – a+mdMCI – AD) groups. When the three groups were compared, significant differences were found in the standard measure of correct words produced, and three SGA: diameter, average shortest path, and network density. SGA sorted the elderly groups with good specificity and sensitivity. When the four groups were compared, the groups differed significantly in network density, except between the two MCI subtypes and NC and aMCI. The diameter of the network and the average shortest path were significantly different between the NC and AD, and between aMCI and AD. SGA sorted the elderly in their groups with good specificity and sensitivity, performing better than the standard score of the task. These findings provide support for a new methodological frame to assess the strength of semantic memory through the verbal fluency task, with potential to amplify the predictive power of this test. Graph analysis is likely to become clinically relevant in neurology and psychiatry, and may be particularly useful for the differential diagnosis of the elderly.

Remédiation cognitive portant sur les aspects fluide et cristallisé de l’intelligence auprès d'adolescents présentant un fonctionnement intellectuel limite : approche par le jeu

L’objectif principal de cette thèse était de créer, d’implanter et d’évaluer l’efficacité d’un programme de remédiation cognitive, intervenant de façon comparable sur les aspects fluide (Gf) et cristallisé (Gc) de l’intelligence, au sein d’une population d’intérêt clinique, les adolescents présentant un fonctionnement intellectuel limite (FIL). Compte tenu de la forte prévalence de ce trouble, le programme de remédiation GAME (Gains et Apprentissages Multiples pour Enfant) s’est développé autour de jeux disponibles dans le commerce afin de faciliter l’accès et l’implantation de ce programme dans divers milieux. Le premier article de cette thèse, réalisé sous forme de revue systématique de la littérature, avait pour objectif de faire le point sur les études publiées utilisant le jeu comme outil de remédiation cognitive dans la population pédiatrique. L’efficacité, ainsi que la qualité du paradigme utilisé ont été évaluées, et des recommandations sur les aspects méthodologiques à respecter lors de ce type d’étude ont été proposées. Cet article a permis une meilleure compréhension des écueils à éviter et des points forts méthodologiques à intégrer lors de la création du programme de remédiation GAME. Certaines mises en garde méthodologiques relevées dans cet article ont permis d’améliorer la qualité du programme de remédiation cognitive développé dans ce projet de thèse. Compte tenu du peu d’études présentes dans la littérature scientifique concernant la population présentant un FIL (70domaine cognitif, une force a été mise en évidence au niveau langagier pour le vocabulaire réceptif et la fluence verbale. De plus, certains aspects des capacités attentionnelles et de la mémoire de travail semblaient être bien compensés, possiblement via l’effet de psychostimulants. Étonnamment, le fonctionnement adaptatif n’était pas directement relié au niveau intellectuel global et était hétérogène, suggérant l’importance d’évaluer ce domaine pour rendre compte du niveau de fonctionnement des adolescents présentant un FIL dans la vie quotidienne. D’un point de vue comportemental et psychiatrique, les adolescents avec un FIL avaient plus de manifestations internalisées et externalisées atteignant un seuil cliniquement significatif que leurs pairs. Ces manifestations comportementales expliquent d’ailleurs une part importante du niveau de stress parental dans cette population. Ces résultats sont importants à considérer lors de l’orientation académique, clinique et familiale dans la prise en charge des adolescents présentant un FIL, et soulignent l’importance de proposer une évaluation neuropsychologique approfondie. Enfin, la partie centrale de cette thèse consistait à créer un programme de remédiation cognitive portant sur les aspects fluide et cristallisé de l’intelligence, champs d’intervention qui a été négligé compte tenu de la stabilité longtemps postulée de ces processus. Ce programme de remédiation, intitulé GAME, s’adressait aux adolescents présentant un FIL pur ou partiel (soit les deux indices de raisonnement étaient dans la zone limite, soit un seul des deux), et présentait deux versants, GAME-c (portant sur l’intelligence cristallisée) et GAME-f (portant sur l’intelligence fluide). Cette intervention durait seize heures réparties sur huit semaines. Les résultats indiquent que les adolescents ayant suivi GAME-f ont amélioré leur raisonnement fluide; alors que les adolescents ayant suivi GAME-c ont amélioré à la fois leur raisonnement cristallisé et fluide. Cette étude contribue à remettre en question la stabilité des processus intellectuels. C’est par contre la première fois que des améliorations de l’intelligence sont constatées dans une population d’intérêt clinique par le biais d’un entraînement direct. Enfin, les variables cognitives, adaptatives, comportementales et psychiatriques susceptibles d’influencer la qualité de l’amélioration pour chacun des programmes GAME ont fait l’objet d’analyses supplémentaires dans un dernier chapitre et permettent de conclure à la possibilité d’adapter le programme GAME à d’autres populations (ex: déficience intellectuelle). Cette thèse a donc permis de souligner la pertinence d’utiliser les jeux comme outil de remédiation cognitive de part leur versatilité dans leur utilisation, leur facilité d’accès et leur faible coût. Elle met également en avant la nécessité de développer une meilleure compréhension de la population présentant un fonctionnement intellectuel limite et d’effectuer des évaluations neuropsychologiques exhaustives auprès de cette population (cognitif, adaptatif, comportemental et psychiatrique). Enfin, elle souligne la possibilité d’améliorer par remédiation directe les intelligences fluide et cristallisée auprès d’individus avec une intelligence subnormale et suggère qu’il pourrait en être de même pour des populations présentant des déficits cognitifs, comme la déficience intellectuelle légère. Les avenues futures de recherche et les retombées cliniques de ce travail sont discutées, en lien avec les différents résultats trouvés dans ces études.