Cette thèse a pour thème la communication humain-machine multimodale pour des systèmes d'information grand-public. Dans ce contexte, la communication naturelle repose sur l'accessibilité sensoriactionnelle, cognitive et rhétorique aux informations et aux moyens d'action. Pour cela, nous identifons le rôle clef que jouent les stratégies de dialogue et de présentation : 1) La stratégie de dialogue pour des systèmes coopératifs définit la tâche dialogique qui oriente la suite du dialogue et conditionne, voire contraint, le choix du contenu, comme la relaxation, la présentation ou la restriction. 2) La stratégie de présentation définit une configuration multimodale des unités informationnelles à rendre perceptibles par l'utilisateur. Nous prônons le choix concerté de la stratégie de dialogue avec celle de présentation et nous proposons un composant logiciel dédié au choix conjoint des stratégies de dialogue et de présentation au sein de l'architecture logicielle de référence Arch. Ce nouveau composant, intermédiaire entre le contrôleur de dialogue et les composants de présentation concrète, prend en compte les contraintes de présentation, qu'elle soient définies par l'utilisateur ou issues du contexte d'utilisation et/ou d'études ergonomiques et cognitives, pour déterminer la réaction multimodale du système interactif. Outre la réalisation logicielle du composant au sein de deux systèmes, nous proposons un outil de conception destiné à des non-informaticiens qui permet la conception incrémentale et la génération d'un composant de choix pour un système donné grâce à une interface graphique. L'outil est associé à une plate-forme de simulation pour des expérimentations magicien d'Oz.

Un des objectifs fondamentaux du dialogue homme-machine est de se rapprocher du dialogue naturel en langage naturel, c'est-à-dire de permettre une interaction entre la machine et son utilisateur humain dans la langue de celui-ci (langage naturel), avec une structure d'échanges similaire à un dialogue humain (dialogue naturel). Les recherches impliquées se nourrissent de travaux linguistiques qui analysent la langue et de travaux pragmatiques qui analysent l'usage du langage en contexte. Deux facettes importantes de la pragmatique linguistique portent ainsi sur les phénomènes de référence, par exemple les désignations des objets accessibles dans le contexte situationnel, et sur les actes de langage, ou actes de dialogue, c'est-à-dire les actions communicatives effectuées par les énoncés constituant les tours de parole. Nous présentons nos travaux de modélisation et de formalisation de ces deux facettes, avec leur application au dialogue avec support visuel et au dialogue associant parole et gestes co-verbaux (dialogue multimodal). Un autre objectif du dialogue homme-machine est de mettre en oeuvre des méthodologies et des moyens, par exemple des architectures logicielles réutilisables, pour faciliter le développement de systèmes. Nous présentons nos réflexions et nos réalisations dans ce sens, à travers notamment notre participation à un ensemble de projets européens. Nous proposons enfin des perspectives de recherche qui visent à mieux intégrer au dialogue homme-machine des phénomènes linguistiques et pragmatiques telles que la saillance et l'ambiguïté.