Simulateurs de formation
Des simulations avec une personne dans la boucle : cockpits, blocs opératoires, salles de contrôle et passerelles.
Ce sont des simulations avec un opérateur humain dans la boucle. Le but n’est pas de prédire le monde. C’est de s’entraîner : laisser les gens répéter des situations rares, coûteuses et dangereuses avant de les affronter pour de vrai.
Simulateurs de vol à pleine échelle
Un cockpit réplique sur plateforme mobile avec le modèle de vol, les systèmes et les pannes de l’appareil, assez bon pour que des pilotes y obtiennent leur qualification sur de nouveaux types.
Question à laquelle elle répond: L’équipage peut-il gérer une panne moteur au décollage ?
Laisse de côté : Les plateformes de mouvement approchent l’accélération ; une accélération soutenue ne peut pas être reproduite.
Tourne sur : environ 1013 FLOPS approximatif l’ordinateur dédié d’un simulateur, en temps réelDepuis : 1929 Le simulateur de pilotage pneumatique d’Edwin LinkDans l’arbre des simulations: Link Trainer
Simulateurs de conduite et ferroviaires
Une cabine de voiture ou de train avec un monde projeté, utilisée pour la recherche et l’enseignement.
Question à laquelle elle répond: Comment la fatigue, la distraction ou un nouvel affichage changent-ils la conduite ?
Laisse de côté : Les conducteurs savent que l’environnement n’est pas réel, si bien que la prise de risque ne correspond pas tout à fait à celle de la route.
Tourne sur : environ 1013 FLOPS approximatif un ordinateur de simulation dédié, en temps réelDepuis : 1970 dès 1970, premiers simulateurs de conduite universitaires pour la recherche en sécurité routière
Simulateurs de passerelle de navire
Un pont complet de navire avec manœuvre, météo et trafic portuaire réalistes.
Question à laquelle elle répond: Le pilote peut-il amener ce navire dans un port étroit par vent de travers ?
Laisse de côté : Les rares défaillances mécaniques et les vraies conditions de mer sont difficiles à reproduire entièrement.
Tourne sur : environ 1013 FLOPS approximatif un ordinateur de simulation dédié, en temps réelDepuis : 1972 dès 1972, premiers simulateurs de passerelle de navire en mission complète pour la formation des officiers
Vol spatial et contrôle de mission
Simulateurs de vaisseaux et de contrôle de mission qui déroulent chaque phase d’un vol, avec des pannes injectées exprès.
Question à laquelle elle répond: L’équipage et l’équipe au sol peuvent-ils gérer ce qui tourne mal ?
Laisse de côté : Seules les pannes que les concepteurs attendaient sont injectées. Les vraies missions en font surgir qu’ils n’attendaient pas.
Tourne sur : environ 1013 FLOPS approximatif ordinateurs de simulateurs de salle de contrôle de mission, en temps réelDepuis : 1959 les premiers simulateurs de la NASA forment les premiers astronautes et équipes au sol
Simulateurs d’engins lourds
Des grues, des pelleteuses et des camions de mine avec des commandes et des charges réalistes, pour former les opérateurs loin d’un vrai chantier.
Question à laquelle elle répond: L’opérateur peut-il gérer cette charge ou ce terrain en sécurité ?
Laisse de côté : Les vraies conditions du sol et l’usure des machines sont plus difficiles à reproduire que le modèle ne le suppose.
Tourne sur : environ 1012 FLOPS approximatif l’ordinateur du simulateur lui-même, en temps réelDepuis : 1990 dès 1990, premiers simulateurs de grues et d’engins miniers pour la formation des opérateurs
Simulateurs de plongée et de submersibles
Conditions sous-marines, flottabilité et pilotage de véhicules pour plongeurs et pilotes de submersibles habités.
Question à laquelle elle répond: Le plongeur ou le pilote peut-il gérer une urgence en profondeur ?
Laisse de côté : La vraie pression de l’eau et le froid sur le corps sont des choses qu’un simulateur à terre ne peut pas recréer.
Tourne sur : environ 1012 FLOPS approximatif l’ordinateur du simulateur lui-même, en temps réelDepuis : 1978 dès 1978, premiers simulateurs de formation au pilotage de submersibles
Simulateurs chirurgicaux
Tissus et instruments virtuels avec retour de force, pour s’exercer aux interventions.
Question à laquelle elle répond: Ce stagiaire est-il prêt à opérer un vrai patient ?
Laisse de côté : Le tissu virtuel ne saigne pas, ne se déchire pas et ne sent pas comme le vrai.
Tourne sur : environ 1012 FLOPS approximatif un ordinateur de bureau avec matériel haptique, en temps réelDepuis : 1993 dès 1993, premiers simulateurs de réalité virtuelle pour la chirurgie laparoscopique
Simulateurs de patients
Des mannequins qui respirent, saignent, parlent et réagissent aux médicaments, pour l’entraînement aux urgences et au travail d’équipe.
Question à laquelle elle répond: L’équipe reconnaît-elle le problème et agit-elle à temps ?
Laisse de côté : La physiologie est scriptée selon le scénario ; les complications non prévues ne surviennent pas d’elles-mêmes.
Tourne sur : environ 1010 FLOPS approximatif un ordinateur embarqué dans le mannequin, en temps réelDepuis : 1969 le premier mannequin d’entraînement à l’anesthésie, construit à Los Angeles
Simulateurs dentaires
Dents et gencives virtuelles avec retour de force, pour s’exercer au fraisage, aux plombages et aux extractions.
Question à laquelle elle répond: La main de ce stagiaire est-elle assez stable et soigneuse pour la bouche d’un vrai patient ?
Laisse de côté : Les tissus virtuels des dents et des gencives paraissent encore plus uniformes que la bouche d’un vrai patient.
Tourne sur : environ 1011 FLOPS approximatif un poste de travail d’école dentaire, en temps réelDepuis : 1997 dès 1997, premiers simulateurs haptiques de formation dentaire
Simulateurs d’accouchement
Un mannequin d’accouchement avec un bébé factice, pour s’exercer à l’accouchement normal et à des urgences rares comme la dystocie des épaules.
Question à laquelle elle répond: L’équipe reconnaît-elle et gère-t-elle assez vite une urgence obstétricale ?
Laisse de côté : L’ensemble fixe de complications du mannequin ne couvre pas toutes les urgences d’accouchement réelles.
Tourne sur : environ 109 FLOPS approximatif un contrôleur embarqué dans le mannequin, en temps réelDepuis : 1996 dès 1996, premiers mannequins d’accouchement informatisés pour la formation en obstétrique
Simulateurs d’anesthésie
La respiration, le cœur et la réponse aux médicaments d’un patient virtuel, pilotés par un stagiaire qui administre des anesthésiques.
Question à laquelle elle répond: Le stagiaire dose-t-il correctement et repère-t-il une complication avant qu’elle devienne dangereuse ?
Laisse de côté : Les réponses aux médicaments du modèle sont des réponses typiques ; les vrais patients réagissent de façon plus variable.
Tourne sur : environ 1011 FLOPS approximatif le poste de bureau d’un centre de formation, en temps réelDepuis : 1967 Sim One, un des premiers mannequins de formation à l’anesthésie avec une physiologie simulée
Formation des secouristes et triage lors d’événements à victimes multiples
Des victimes simulées avec des blessures différentes, pour s’exercer à trier les patients par urgence sous la pression du temps.
Question à laquelle elle répond: Le stagiaire trie-t-il correctement les patients quand il y a plus de blessés que de bras pour aider ?
Laisse de côté : Des acteurs et des mannequins ne peuvent pas rendre pleinement le désordre d’une vraie scène à nombreuses victimes.
Tourne sur : environ 1010 FLOPS approximatif l’équipement de base d’un exercice de formation, peu de calculDepuis : 1988 dès 1988, premiers exercices assistés par ordinateur de tri en cas d’afflux massif de victimes
Patients humains virtuels
Des personnages animés répondent aux questions d’un stagiaire par des dialogues scénarisés ou générés, pour s’exercer aux compétences cliniques.
Question à laquelle elle répond: Dans quelle mesure un stagiaire peut-il interroger un patient qui n’est pas réel ?
Laisse de côté : La portée du dialogue est limitée, et les indices non verbaux sont superficiels.
Tourne sur : environ 109 FLOPS approximatif Rendu et dialogue en temps réelDepuis : 2007 Virtual patients for clinical therapist skills training (2007) source
Hôpitaux d’agents
Un hôpital simulé où des médecins, des infirmiers et des patients pilotés par des modèles de langage mènent le processus de soins et s’améliorent avec l’expérience.
Question à laquelle elle répond: Des agents peuvent-ils s’exercer au traitement dans un hôpital virtuel et s’améliorer ?
Laisse de côté : Les patients et les maladies sont générés, si bien que le réalisme des résultats n’est pas démontré.
Tourne sur : environ 1014 FLOPS approximatif De nombreux appels de modèle par cas simuléDepuis : 2024 Agent Hospital: a simulacrum of hospital with evolvable medical agents (2024) source
Simulateurs de cathéter et d’interventions endovasculaires
Un dispositif haptique imite un cathéter et une image radiographique virtuelle des vaisseaux, pour que les stagiaires s’exercent aux gestes cardiaques ou vasculaires.
Question à laquelle elle répond: Un stagiaire peut-il enfiler le cathéter sans abîmer le vaisseau ?
Laisse de côté : La sensation du tissu est approximative et les anatomies inhabituelles sont limitées.
Tourne sur : environ 1010 FLOPS approximatif physique et haptique en temps réel sur une station de travail.Depuis : 2000 Dawson et ses collègues, conception d’un simulateur informatique pour la formation en cardiologie interventionnelle. source
Examens cliniques structurés
Les stagiaires passent par une série de postes où des acteurs formés jouent les patients, et sont notés selon une grille.
Question à laquelle elle répond: Ce stagiaire peut-il recueillir une anamnèse et examiner un patient selon la norme ?
Laisse de côté : Un acteur ne peut pas produire de vrais signes physiques comme un souffle cardiaque ou un foie élargi.
Tourne sur : aucun ordinateur. pas de calcul, un exercice de jeu de rôle humain.Depuis : 1975 Harden et ses collègues, évaluation de la compétence clinique par un examen clinique objectif structuré. source
Simulateurs de formation à l’échographie
Un mannequin et une sonde, avec un ordinateur qui affiche l’image échographique correspondant à cette position, tirée d’examens enregistrés de vrais patients.
Question à laquelle elle répond: Un stagiaire peut-il apprendre à trouver et à lire des vues échographiques sans patient ?
Laisse de côté : Une bibliothèque limitée de cas enregistrés ne peut pas montrer la variété des vrais corps ni la sensation d’appuyer avec la sonde.
Tourne sur : environ 109 FLOPS approximatif en temps réel sur une station de travail.Depuis : 2004 L’expérience de Maul et ses collègues avec SonoTrainer et l’examen comparatif d’autres simulateurs d’échographie. source
Simulateurs de chirurgie robotique
Une copie virtuelle de la console d’un robot chirurgical où les stagiaires s’exercent à déplacer des instruments, à couper et à suturer dans des tissus simulés, avec des notes de dextérité.
Question à laquelle elle répond: Un chirurgien peut-il opérer en toute sécurité avec le robot, comme le montre l’entraînement sur tissu virtuel ?
Laisse de côté : Le tissu virtuel est plus simple que le vrai, si bien que les saignements et les complications sont mal travaillés.
Tourne sur : environ 109 FLOPS approximatif en temps réel sur une station de travail.Depuis : 2009 L’étude de validité apparente, de contenu et de construit du simulateur robotique de réalité virtuelle dV-Trainer, par Kenney et ses collègues. source
Simulateurs de chirurgie de l’œil
Un œil factice observé à travers un vrai microscope, avec des instruments virtuels à l’intérieur, pour s’exercer à des gestes comme l’ablation d’une cataracte, avec un retour sur les erreurs.
Question à laquelle elle répond: Un stagiaire peut-il apprendre la chirurgie délicate de l’œil avant de toucher un patient ?
Laisse de côté : Le tissu de l’œil est modélisé grossièrement, si bien que les complications rares ne sont pas répétées.
Tourne sur : environ 109 FLOPS approximatif en temps réel sur une station de travail.Depuis : 2009 L’essai randomisé de Feudner et ses collègues montrant que la formation en réalité virtuelle améliore la performance en laboratoire de la capsulorhexis. source
Simulateurs d’endoscopie
Un vrai endoscope est introduit dans un modèle d’intestin qui affiche une vue de la paroi dessinée par ordinateur et réagit quand on tourne et pousse.
Question à laquelle elle répond: Un stagiaire peut-il apprendre à diriger un endoscope et à repérer une maladie sans patient ?
Laisse de côté : L’étirement de l’intestin et l’inconfort du patient sont mal reproduits, si bien que la sensation des vraies interventions manque.
Tourne sur : environ 109 FLOPS approximatif en temps réel sur une station de travail.Depuis : 1992 Beer-Gabel et ses collègues, la formation assistée par ordinateur à l’endoscopie, du simulateur au poste d’apprentissage. source
Élèves simulés par des modèles de langage
Des personnages à modèles de langage jouent des apprenants perdus ou en difficulté pour que les futurs enseignants s’exercent à expliquer et à donner un retour.
Question à laquelle elle répond: De nouveaux enseignants peuvent-ils s’exercer à répondre à des élèves avant d’en rencontrer de vrais ?
Laisse de côté : Les élèves du modèle sont plus polis et plus constants que les vrais, et font des erreurs que les vrais ne feraient pas.
Tourne sur : environ 1014 FLOPS approximatif quelques appels de modèle par tour de dialogue.Depuis : 2023 GPTeach de Markel et ses collègues, formation interactive d’assistants d’enseignement avec des élèves à base de GPT. source
Simulateurs de salle de contrôle
Des copies exactes des salles de contrôle de centrales électriques, d’usines chimiques et de réseaux, pilotées par un modèle du procédé.
Question à laquelle elle répond: Les opérateurs peuvent-ils remettre l’installation en marche en sécurité après un incident ?
Laisse de côté : Le modèle ne peut pas inclure chaque vanne et chaque défaillance du système réel.
Tourne sur : environ 1013 FLOPS approximatif l’ordinateur dédié du simulateur lui-même, en temps réelDepuis : 1958 dès 1958, premiers simulateurs pleine échelle pour les opérateurs de centrales nucléaires
Exercices d’urgence
Une catastrophe scénarisée, travaillée par les personnes qui y répondraient, autour d’une table ou à travers une vraie ville.
Question à laquelle elle répond: Où le plan s’effondre-t-il ?
Laisse de côté : Les participants savent que c’est un exercice, si bien que la vraie panique et la vraie confusion sont minimisées.
Tourne sur : aucun ordinateur. du papier et des gens ; parfois un ordinateur simple pour suivre les événementsDepuis : 1954 dès 1954, des exercices de protection civile sur table répètent la réponse aux catastrophes
Simulations d’entreprise
Des équipes dirigent une entreprise ou un marché simulé sur plusieurs tours, un exercice enseigné dans les écoles de commerce.
Question à laquelle elle répond: L’équipe peut-elle lire le marché et diriger l’entreprise à travers lui ?
Laisse de côté : Des règles de marché simplifiées peuvent récompenser l’exploitation du modèle, pas forcément une bonne gestion.
Tourne sur : environ 1010 FLOPS approximatif un ordinateur modeste ; l’essentiel de l’exercice est de la discussionDepuis : 1956 l’American Management Association a lancé le Top Management Decision Game, un des premiers jeux de gestion informatisés
Simulateurs de contrôle du trafic aérien
Un ciel simulé plein d’avions, d’écrans radar et d’appels radio, pour former et tester des contrôleurs.
Question à laquelle elle répond: Le contrôleur peut-il garder assez d’avions en sécurité à distance les uns des autres quand le trafic s’intensifie ?
Laisse de côté : Les pilotes simulés suivent les consignes de façon plus prévisible que les vrais sous pression.
Tourne sur : environ 1012 FLOPS approximatif le serveur d’un fournisseur de services de navigation aérienne, en temps réelDepuis : 1966 dès 1966, premiers simulateurs informatiques de formation au contrôle du trafic aérien
Simulations de formation à la négociation et à la diplomatie
Des diplomates, médiateurs ou cadres en formation jouent un différend contre des instructeurs ou entre eux, en s’exerçant à lire l’autre camp et à conclure un accord.
Question à laquelle elle répond: Le stagiaire a-t-il trouvé un accord viable, et où son approche a-t-elle mal tourné ?
Laisse de côté : Les joueurs de rôle font généralement des compromis plus facilement que de vrais interlocuteurs sous une vraie pression intérieure.
Tourne sur : environ 1010 FLOPS approximatif peu de calcul ; surtout des gens, des règles et le bureau d’un marqueurDepuis : 1963 dès 1963, premiers exercices simulés de négociation pour la formation diplomatique
Simulateurs de commandement d’incident d’urgence
Un exercice chronométré en direct où commandants et état-major reçoivent des informations imprévues et de plus en plus graves sur une urgence en cours, sur de vraies radios et de vrais écrans.
Question à laquelle elle répond: L’équipe de commandement peut-elle prendre de bonnes décisions en temps réel, et pas seulement après coup ?
Laisse de côté : Même très réaliste, tous les participants savent que personne ne sera vraiment blessé.
Tourne sur : environ 1011 FLOPS approximatif le serveur d’un centre de formation, en temps réelDepuis : 1974 dès 1974, premiers exercices fonctionnels de gestion de crise avec trafic radio réel
Répétition de conflits avec des modèles de langage
Un interlocuteur piloté par un modèle de langage joue une personne difficile pour qu’un stagiaire répète un conflit et reçoive un retour.
Question à laquelle elle répond: Comment s’entraîner sans risque à une conversation difficile ?
Laisse de côté : Les réponses du partenaire ne sont pas celles d’une vraie personne.
Tourne sur : environ 1013 FLOPS approximatif Appels de modèle par sessionDepuis : 2023 Rehearsal: simulating conflict to teach conflict resolution (2023) source
Exercices à victimes multiples
Des acteurs ou des mannequins représentent de nombreuses victimes, et des hôpitaux, des ambulances et des équipes traversent une catastrophe mise en scène pour tester le tri et les capacités.
Question à laquelle elle répond: Un hôpital tiendrait-il si des dizaines de blessés graves arrivaient d’un coup ?
Laisse de côté : Le personnel sait que c’est un exercice : la peur, la fatigue et le chaos d’un vrai événement sont donc absents.
Tourne sur : aucun ordinateur. pas de calcul ; une journée de personnel, d’acteurs et d’observateurs.Depuis : 1989 L’évaluation par simulation d’un événement à victimes multiples de Simon et ses collègues à l’hôpital Beilinson. source