Les systèmes complexes actuels (cockpits, contrôle de trafic aérien, pilotage de drones,...) amènent les opérateurs à gérer un ensemble de tâches évoluant dynamiquement dans le temps, et imposent des changements fréquents de situation au cours d'une même mission. Ces transitions entre contextes (provoqués par l'ajout, le retrait, l'interruption ou la récupération d'une tâche) peuvent induire une rupture de la conscience de situation (Situation Awareness) de l'opérateur. Dans le cadre de cette thèse, nous introduisons la méthodologie SAMANTA (Situation Awareness Modeling and ANalysis for Transition Amelioration). Celle-ci, mise en oeuvre par les experts en charge de l'analyse et de la conception de futurs systèmes, contribue à l'étude et la résolution des difficultés engendrées par de telles transitions. Le processus d'analyse des transitions proposé s'appuie sur une approche duale de description des transitions à travers la modélisation des tâches, et des éléments de situation associés à chacune d'entre elles (les contextes). Les caractéristiques des transitions ainsi obtenues sont utilisées par l'analyste afin d'émettre des recommandations sur les interfaces du système considéré. Les utilisateurs (opérateurs de systèmes et experts du domaine) sont intégrés aux étapes clés du processus de conception. Un outil dédié a été développé dans le cadre de cette thèse dans le but de faciliter la mise en oeuvre de la méthodologie SAMANTA par les analystes. Une application concrète à la conception de futurs systèmes de drone est présentée, développant l'étude de deux transitions spécifiques.

Au cours des dernières années, l'usage des services de réseaux socionumériques (Facebook, MySpace et all.) s'est largement répandu, au point où les partis politiques les mobilisent aujourd'hui dans le cadre de stratégies de visibilité et de mobilisation partisane sur la Toile. Lors de l'élection présidentielle américaine de 2008, le Parti démocrate a fait appel à Chris Hughes, co-fondateur de Facebook, afin de développer un site web de campagne qui prendrait la forme d'un réseau socionumérique : MyBarackObama.com (MyBO). L'initiative a été couronnée d'un tel succès, qu'elle a été imitée par plusieurs partis politiques ailleurs dans le monde : le MyCampaign du Parti conservateur, le MyNetanyahu du Likoud (Israël), la Coopol du Parti socialiste (France), etc. Confrontés à une crise de confiance publique, les partis politiques ont recours, entre autres, aux technologies numériques afin de fidéliser un électorat de plus en plus volatile et abstentionniste. À cet égard, les réseaux socionumériques sont souvent présentés par les partis politiques comme de nouveaux modes de communication sollicitant la mobilisation et la participation des citoyens au processus électoral. Il y a toutefois lieu de se questionner sur la nature même des pratiques déployées par les usagers dans leur utilisation de ces outils de communication. Ainsi, l'objectif de ce mémoire consiste à observer, à documenter et à analyser le rapport au politique sous-jacent à l'utilisation des réseaux socionumériques partisans, en s'intéressant plus particulièrement au cas archétypal de MyBarackObama.com. Cette étude vise, en outre, à jeter un regard prismatique sur l'objet de recherche interpellé, en s'inspirant de travaux issus de la sociologie des technologies, de la philosophie politique et des sciences de la communication. Suivant les premiers travaux de Bernard Stiegler, nous verrons que le rapport entre l'Homme et la technique peut être conceptualisé comme une dialectique du devenir, où chacun des deux termes participe à produire une relation qui les reproduit à son tour. Toutefois, dans sa forme contemporaine, cette dialectique se cristallise par une surdétermination de la technique. Cette dynamique du surdéterminisme technique se traduit à son tour par deux tendances lourdes : l'hyperindividualisme (l'émergence d'un individu qui prétend advenir par et pour lui-même) et le système technique (une idéologie invisible qui porte les valeurs supposément « neutres » de la technique). Les résultats de notre étude tendent à démontrer que ces deux dynamiques caractérisent les modalités du rapport au politique véhiculé par l'utilisation du réseau socionumérique MyBarackObama.com. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : communication politique, technologie numérique, MyBarackObama.com, dialectique, idéologie

Bien que les environnements informatiques pour l'apprentissage humain (EIAH) aient apporté une amélioration à la qualité de l'apprentissage, des recherches restent à mener pour bien comprendre et interagir avec l'apprenant. Dans notre recherche, nous avons tenté d'extraire des règles comportementales d'un agent artificiel pouvant offrir de l'aide à l'apprenant. Nous avons mis en place un environnement d'apprentissage d'un cours en sciences physiques sur l'effet photo-électrique vu sous l'angle quantique. Il s'agissait d'un apprentissage en sciences basé sur l'utilisation d'un simulateur et fondé sur l'expérimentation et le conflit cognitif. Les apprenants utilisaient des ordinateurs personnels dotés d'un oculomètre et de capteurs physiologiques et étaient connectés en réseau à un tuteur humain placé dans un local distant. Durant le déroulement du cours, les apprenants étaient soutenus par le tuteur humain avec qui ils pouvaient échanger des paroles ou des messages textuels pour surmonter les difficultés éprouvées et qui nuisaient à la qualité de l'apprentissage. Le tuteur humain était capable de déceler les faiblesses et de chercher des indices reflétant l'état de la compréhension des apprenants et intervenait pour aider et soutenir, malgré son éloignement et l'impossibilité de voir les gestes ou expressions faciales de l'apprenant. Tout au long des expérimentations, nous avons recueilli des informations oculométriques, physiologiques, des mouvements et actions de la souris et sur les variations des variables du simulateur. Nous avons également enregistré une vidéo de l'apprenant et du dialogue avec le tuteur. Nous disposions de données qui n'étaient pas à la portée du tuteur humain. Dans nos analyses de ces données non verbales et des traces d'utilisation, nous avons essayé de trouver des indicateurs pouvant être associés aux interventions du tuteur humain. Ces indicateurs ont servi à l'élaboration de règles pouvant être utilisées par un agent tuteur artificiel lui permettant d'identifier le comportement de l'apprenant et d'agir de la même façon qu'un tuteur humain pour le soutien à l'apprentissage. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Environnements informatiques pour l'apprentissage humain, Cyberapprentissage, Simulation informatique, Expérimentation assistée par ordinateur, Soutien à l'apprenant, Systèmes tutoriels intelligents, Apprentissage constructiviste, Modèle de l'apprenant, Suivi oculaire, Réponse psycho-galvanique.

L'un des principaux reproches que l'on fait à l'informatique traditionnelle est que le monde numérique de l'ordinateur est trop déconnecté du monde réel dans lequel les utilisateurs évoluent. La Réalité Mixte (RM) s'intéresse aux systèmes interactifs dans lesquels des objets réels et des données informatiques sont mêlées de manière cohérente.<br />Dans notre état de l'art nous analysons de nombreuses applications et technologies qui ont été conçues depuis une dizaine d'années dans ce domaine de façon généralement indépendantes et autonomes. Il semble désormais possible de proposer des modèles unificateurs et des méthodologies de conception associées.<br />Les modèles traditionnels de l'Interaction Homme-Machine (IHM) et du Travail Collaboratif Assisté par Ordinateur (TCAO), comme nous le montrons, ne sont pas adaptés car ils sont conçus pour la modélisation du logiciel et ne prennent pas (ou peu) en compte les artefacts réels.<br />Nous proposons donc le modèle IRVO (Interacting with Real and Virtual Objects) qui cherche à formaliser l'interaction entre les utilisateurs et les objets réels et virtuels. Pour cela IRVO identifie les entités intervenant dans le système (les utilisateurs, les outils, les objets de la tâche et l'application informatique) et leurs relations. Son pouvoir d'expression nous permet de modéliser les applications de la littérature dans le but de les comprendre, les comparer et les classer. <br />Nous montrons également que IRVO est un support à la conception d'applications nouvelles : il peut être utilisé soit comme point de départ, soit en fin d'analyse pour aider le concepteur à vérifier un certain nombre de critères (complétude, cohérence, continuité, etc.). Nous étudions la liaison entre IRVO et les modèles classiques de l'IHM et du TCAO et plus spécifiquement avec les modèles AMF-C et Arch. Dans une démarche MBA (Model-Based Approach), IRVO prend naturellement la place aux côtés des modèles de tâches et de dialogues.

De nombreux outils interactifs permettent de manipuler efficacement des objets individuellement en appliquant notamment les principes de la manipulation directe. Les interactions avec de multiples objets quant à elles n'ont été que peu étudiées. Notre thèse est qu'il est important de concevoir des interactions permettant la manipulation synchrone d'objets multiples qui soient efficaces, tout en favorisant la conception exploratoire. A partir d'enquêtes menées en contexte, nous décrivons une analyse de besoins ayant permis d'établir un ensemble d'exigences relatives aux interactions sur les ensembles. Nous présentons quatre outils interactifs qui illustrent des concepts d'interaction sur des structures : les liens de délégation, qui s'inspirent du mécanisme de délégation des langages à prototypes en permettant d'établir explicitement des dépendances entre objets (et de créer des clones) et d'étendre la portée des interactions en les propageant ; ManySpector, un nouveau type d'inspecteur de propriétés qui révèle une structuration implicite d'une scène et qui permet de construire, par des interactions instrumentales, des requêtes graphiques et de sélection ; IHR, un outil pouvant créer automatiquement une hiérarchie de propriétés déléguées ; et Histoglass, une lentille déplaçable qui permet de réutiliser localement les propriétés et les actions passées de l'utilisateur. Nous présentons par ailleurs les résultats d'évaluations menées auprès d'utilisateurs afin de mesurer l'intérêt des concepts apportés par les outils conçus. L'ensemble de ce travail nous a conduit à l'ébauche d'un nouveau paradigme d'interaction : " l'interaction structurelle ", qui étend les paradigmes de la manipulation directe et de l'interaction instrumentale.

Dans le cadre d'une approche conversationnelle ethnographiquement orientée, mon travail porte sur la coordination dans l'interaction téléphonique dans les appels au 15. Deux aspects de cette coordination sont explorés : (1) l'organisation de l'interrogatoire en formats séquentiels "Question-Réponse-Accusé de réception" ; (2) la coordination entre la production de ces formats séquentiels ternaires et l'interaction avec le dispositif informatique.Cette recherche a été rendue possible par la complexité des données audiovisuelles recueillies au Centre de Réception et de Régulation des Appels (CRRA) du Samu de Versailles(France). Collecte effectuée, après six mois d'observations, en étroite collaboration avec les divers acteurs du Samu. Le premier aspect de la coordination (1) propose une analyse des différentes actions accomplies par un " d'accord " (ou ses équivalents) émergeant après une réponse à une question posée à un appelant (pompier, ambulancier ou particulier) par la permanencière. L'appellation " Accusé de réception " est là pour moindre appât : cette réponse après une réponse revêt une grande richesse tant dans les dimensions prospective que rétrospective, vis-à-vis du travail effectué par les participants pour produire du savoir sur un problème médical, se coordonner pour avancer pas-à-pas, creuser, inférer, marquer des transitions dans l'échange. Le deuxième aspect de la coordination (2) rend compte de la complexité de l'activité de la permanencière qui doit, de façon synchronisée, à la fois s'engager dans un échange conversationnel, organiser la récolte d'informations sur le problème médical, et utiliser des objets tels que souris, clavier, cahiers.

Les travaux de recherche développés dans ce manuscrit portent sur la conception de systèmes de génération automatique de programmes de traitement d'images. De tels systèmes ont pour ambition de permettre à des utilisateurs non nécessairement experts en traitement d'images de construire seuls des programmes de traitement d'images dédiés. Cet objectif pose des défis importants en grande partie causés par les fossés sensoriel et sémantique qui séparent le contenu des images à traiter des besoins des utilisateurs. Les contributions se situent dans le domaine de l'ingénierie des connaissances où l'objectif est abordé sous l'angle du pilotage d'algorithmes à partir de systèmes à base de connaissances. Le point de vue développé soutient que le recours aux connaissances symboliques explicites, et donc à des systèmes à base de connaissances, est une voie prometteuse pour concevoir des systèmes de traitement d'images, dès lors que l'on envisage d'accroître les capacités d'adaptation à tout un ensemble de contextes différents. C'est sous cet angle que sont abordées les différentes parties du système : la formulation d'objectifs de traitement d'images ; la génération automatique de programmes ; l'interaction Homme-Machine ; l'acquisition de connaissances.

Décrit un modèle architectural pour la conception et l'implémentation d'applications graphiques interactives où la gestion du graphique et des interactions sont décrits à l'aide de couches conceptuelles. Cette approche favorise une plus grande modularité à la fois pour les aspects graphiques et pour les aspects interactifs. Elle met aussi en évidence l'existence de graphiques temporaires qui existent dans beaucoup d'applications graphiques mais ne sont jamais décrits explicitements dans les modèles d'applications interactives.

Thèse (M.Inf.) -- Université du Québec à Chicoutimi, programme extensionné de l'Université du Québec à Montréal, 2004. / Bibliogr.: f. [109]-117. Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU

La création de scènes numériques 3D exerce un attrait important auprès du grand public. Cependant, même si les contraintes matérielles ou financières tendent à disparaître, créer du contenu numérique 3D reste une tâche difficile pour le débutant. Les logiciels de modélisation 3D sont complexes, et nécessitent un apprentissage long qui n'est pas adapté à un usage récréatif. L'objectif des travaux présentés dans ce mémoire est de contribuer à la démocratisation de la création numérique 3D par l'étude et la conception d'interactions homme-machine adaptées aux utilisateurs novices.Nous focalisons sur la tâche de peinture sur modèles 3D. Le problème est analysé selon trois axes : interaction avec le pinceau numérique, navigation dans la scène, et combinaison de la peinture et de la navigation. Nous établissons un état de l'art des différentes techniques de peinture 3D et de navigation 3D ainsi que de leurs possibilités de combinaison. Nous passons également en revue les différents types de dispositifs existant pour la peinture 3D.Nous présentons ensuite nos trois principales contributions. Une première étude expérimentale permet d'évaluer l'influence de l'aspect direct de l'interaction sur la peinture numérique 3D. L'étude révèle que l'interaction directe permet aux participants de produire des lignes de meilleure qualité que l'interaction indirecte. Nous proposons ensuite de nouvelles techniques de rotation autours d'un objet 3D. Leur efficacité est évaluée de manière qualitative et quantitative, et permet de montrer le rôle joué par un nouveau critère que nous introduisons: la surjection. Enfin, nous proposons une étude expérimentale des combinaisons d'interactions de navigation et de peinture 3D. Cette étude nous permet d'identifier une interaction bi-manuelle, au touché et au stylet, comme l'interaction la mieux adaptée pour la peinture de modèles 3D par des utilisateurs novices.Nos travaux, vus en parallèle d'autres efforts qui visent à simplifier les tâches de modélisation, indiquent que la création numérique 3D accessible au plus grand nombre n'est plus une utopie. / Creating digital 3D scenes is attractive for the general public. However, even if hardware and financial constraints tend to disappear, the creation of 3D content remains a difficult task for novice users. Indeed, 3D modeling software is complex and requires a long learning process that is not suitable for recreational use. The purpose of this work is to contribute to the democratization of digital 3D creation by the study and design of human-computer interactions that are appropriate to novice users.We focus on the 3D painting task: digital painting on 3D models. We analyze the problem according to three axes: stylus interaction, navigation inside the 3D scene, and the combination of both painting and navigation. We first present a state of the art regarding the techniques of 3D painting and 3D navigation as well as their possible combinations. We also survey the existing input devices for 3D painting.We then present our three main contributions. A first experiment allows us to evaluate the effect of the directness of interaction on the 3D painting task. The study reveals that direct interaction leads to the drawing of higher quality line segments than indirect interaction. Next, we propose new interaction techniques for rotating around 3D objects. They are evaluated through another experiment that reveals the importance of a new criterion that we introduce: surjection. Finally, we present an evaluation of various combinations of 3D navigation and 3D painting interaction techniques. This study reveals that a bimanual interaction combining touch and stylus is the most appropriate for digital painting on 3D models by novice users.Our work, considered with other efforts that aim at simplifying 3D modeling, indicates that digital 3D creation for the general public is within reach.