Actuellement, l’interprétation automatique de symboles peut être appliquée à de nombreux types de documents techniques (partitions musicales, plans électriques, etc). L’automatisation de ce type de tâche peut permettre un gain de temps pour des professionnels (Lu, Tai, Su, & Cai, 2005), mais elle peut aussi générer une perte de conscience de la situation par les opérateurs (Endsley, 1995). De plus, ces traitements impliquent un risque d’erreurs d’interprétation des symboles (Orbay & Kara, 2011). Il est donc crucial qu’un humain intervienne pour corriger ces erreurs. L’objectif de cette thèse était d’améliorer la compréhension des interactions homme-machine prenant place dans ce type de tâche afin de déterminer comment améliorer la performance du système. Plusieurs études ont ainsi été réalisées dans le cadre d’une démarche de conception centrée-utilisateur (ISO 9241-210, 2010) d’un logiciel d’interprétation automatique de plans d’architecture. Ces études se sont appuyées sur un cadre théorique varié, puisant à la fois dans la psychologie cognitive, les interactions homme-machine et l’ergonomie des documents multimédias. Elles ont mis en évidence des résultats débouchant sur des préconisations pour la conception de systèmes de reconnaissance. Ainsi, l’affichage de l’interprétation superposée au document interprété facilite la coréférenciation des informations à contrôler. De plus, permettre à l’utilisateur d’assister en temps réel à l’analyse et d’intervenir au fur et à mesure améliore les performances. Enfin, le signalement par la machine des risques d’erreurs est bénéfique, mais cela peut générer une réduction de la vigilance due à un phénomène de sur-confiance / Automatic symbol recognition can currently be applied to a wide range of technical documents (music scores, electrical diagrams, etc.). Automatizing this kind of task can help some professionals save time (Lu et al., 2005), but it can also generate a loss of situation awareness among operators (Endsley, 1995). Furthermore, as these systems sometimes interpret symbols incorrectly (Lu, Tai, Su, & Cai, 2005; Orbay & Kara, 2011), humans need to be able to intervene in the process to correct any errors as and when they arise. The objective of this thesis was to improve our understanding of the human-machine interactions elicited by this kind of task, in order to determine how best to enhance system performance. We conducted a series of studies during the development of a user-centred design (ISO 9241-210, 2010) of automatic interpretation software for architectural plans. These studies were set within a heterogeneous theoretical framework bringing together cognitive psychology, human-machine interactions and the ergonomics of the multimedia documents. The results they yielded led to several recommendations for designing recognition systems. For instance, superimposing the interpretation on the interpreted document makes it easier to cross-check the information. Furthermore, allowing users to monitor the interpretation process in real time and interrupt it at any point increases performances. Finally, while the highlighting of potential errors can also be beneficial, it can also make users over-confident and thus less watchful

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. / In the context of a Conversational Analysis approach ethnographically oriented, my work deals withcoordination in the telephonic interaction of calls made to the French medical emergency call («15»). Two aspects of this coordination are explored : (1) organization of the questioning in the following ternary sequential format « Question-Answer-Acknowledgement » ; (2) coordination between the production of these ternary sequential formats and their interaction with the computerized system.This research is based on audio-visual data gathered at the Center of Reception and Regulation of Calls (in French : CRRA) of the SAMU of Versailles (France).The first aspect of the coordination (1) proposes an analysis of the various actions accomplished through an « OK » ( « d’accord », or its equivalent) which is itself the result of a question put to a caller (fireman, ambulance staff or a private individual) by the CRRA call takers ( »permanencière » in French). This response after an answer presents a wealth of prospective and retrospective features, in terms of the work performed by the participants to obtain and gather informations about a medical problem, to ensure coordination in order to advance step-by-step, to investigate further, to infer, and to establish transitions in the interaction.The second aspect of the coordination (2) illustrates the complexity of the activities of the CCRA staff who must, in a synchronized manner, be engaged in an exchange of a conversational nature, and at the same time organize the gathering of information on the medical problem, while using objects such as a computer mouse, a keyboard, notebooks.

Dans certaines circonstances, une personne peut être privée de ces capacités à des degrés divers, peut-être en raison de l'amputation des membres, lésions de la moelle épinière ou de maladies dégénératives. Dans ces cas, les appareils fonctionnels sont des outils pertinents pour aider les personnes à améliorer leurs capacités fonctionnelles. Particulièrement adapté dans le cas des personnes atteintes de déficience motrice grave, biosignaux électriques ont été utilisées avec succès pour faire fonctionner les appareils de communication alternatifs. Depuis plus d'un demi-siècle, l'information extraite du signal électromyographique pour operer un dispositif n'a pas examiné les informations fournies par l'unité de base du muscle: l'unité motrice. L'objectif de cette étude est d'examiner comment accéder à l'information au niveau de l'unité motrice permettrait d'améliorer les performances de l'opérateur au cours de la tâche de contrôle du curseur. L'objectif de cette étude est de déterminer si l'accès aux informations au niveau de l'unité motrice permettrait d'améliorer les performances de l'opérateur au cours de la tâche de contrôle du curseur. L'hypothèse est que la méthodologie proposée permettrait de générer des commandes de contrôle plus précises, par rapport aux approches traditionnelles en s'appuyant sur l'information globale obtenue par l'acquisition du signal sEMG conventionnel. Un système pour détecter les potentiels d'action d'unités motrices à partir du signal électromyographique a été conçu, y compris la conception de l'électrode, et la performance évaluée en mesurant le temps pris pour effectuer plusieurs tâches de contrôle du curseur. Les spécifications des tâches ont été extraites d'une étude précédente, qui a utilisé la méthode traditionnelle de traitement du signal électromyographique. La comparaison, basée sur la difficulté de la tâche estimée par la loi de Fitts, a indiqué que le signal de commande généré par la nouvelle méthode a fourni une meilleure précision que celle générée par l'approche traditionnelle, étant 27% plus rapide dans la tâche plus difficile / In some circumstances, a person may be deprived of natural abilities, such as walking and speaking, perhaps due to limb amputation, spinal cord injuries (SCI), or degenerative diseases. Assistive technology devices allows motor-impaired people to overcome their limitations promoting greater independence. Particularly suitable in the case of people with severe motor impairment, electrical biosignals have been successfully utilised to operate alternative communication devices. For over half a century, information extracted from the electromyographic signal for the purpose of operating a given device has not considered the information provided by the basic unit of the muscle: the motor unit. The objective of this study is to investigate how accessing information at motor unit level would improve the operator's performance during a given task. The hypothesis is that the proposed methodology would allow generating more precise control commands, when compared to traditional approaches relying on global information obtained by conventional electromyographic signal acquisition and processing. A system to detect motor unit action potentials from the electromyographic signal was devised, including the electrode design, and the performance evaluated by measuring the time taken to perform several cursor control tasks. The specifications of the cursor control task were extracted from a different study, which used the traditional electromyographic signal-processing approach. Comparing the results from both studies proved that the novel approach provides better control than the traditional one, being 27\% faster in the most difficult task

Les menus permettent d'explorer et de sélectionner les commandes d'une application. Ils sont présents dans la plupart des applications et concernent un large public. Les menus sont donc au cœur de l'Interaction Homme-Machine (IHM). Aussi, cet enjeu a motivé de nombreux travaux en IHM : face au foisonnement de nouvelles techniques de menus, il n'est pas facile d'appréhender les avancées et de cerner les différences et similitudes entre les techniques de menus conçues. Dans ce contexte, cette thèse en IHM propose un espace de conception des techniques de menus, appelé MenUA. Cet espace repose sur une liste de critères utiles pour structurer les travaux sur les menus et permettre aux concepteurs d'applications de faire des choix informés. MenUA facilite aussi l'exploration de l'espace des possibilités lors de la conception : il a été à l'origine de quatre nouvelles techniques de menus que nous avons conçues, développées et évaluées : les Wave menus, les Flower menus, les Leaf menus et les Multi-Touch Menus. Les Wave menus améliorent le mode novice des Marking menus en favorisant la navigation dans la hiérarchie de commandes. En considérant la courbure des gestes de l'utilisateur, les Flower menus augmentent le nombre de commandes disponibles et améliorent l'apprentissage du mode expert des Marking menus. Les Leaf Menus sont quant à eux des menus linéaires enrichis de raccourcis gestuels et conçus pour être utilisés sur des dispositifs mobiles. Enfin, les Multi-Touch Menus exploitent la technologie multi-points des surfaces tactiles afin de naviguer et sélectionner des commandes avec les cinq doigts de la main.

Ce mémoire présente une contribution à l'évaluation des systèmes interactifs basés sur des architectures orientées agents. Avec l'apparition de nouvelles architectures et de nouveaux systèmes à base d'agents, de nouvelles problématiques d'évaluation des systèmes interactifs orientés agents apparaissent. Notre contribution consiste à proposer un principe de couplage entre une architecture à base d'agents du système interactif et son évaluation. En se basant sur ce principe, un système d'aide à l'évaluation basé sur un mouchard électronique baptisé MESIA (Mouchard électronique pour l'Evaluation des Systèmes interactifs Orientés Agent) a été proposé. Nous avons utilisé ce mouchard, dans le cadre du projet SART (Système d'Aide à la Régulation de Trafic), pour évaluer un Système d'Aide à l'Information des voyageurs (SAI). Une première évaluation a permis de valider globalement la maquette proposée. Les perspectives de recherche, visant en particulier à améliorer le système d'aide à l'évaluation proposé et à effectuer une évaluation dans un cadre réel de fonctionnement du SAI, terminent ce mémoire de cette thèse.

L'objectif de cette thèse est de comparer les apports et les limites de différentes méthodes d'analyse des besoins ergonomique en amont de la conception d'une technologie émergente telle que la Réalité Augmentée (RA). Le cadre applicatif de cette technologie est la formation des mécaniciens automobiles. Après un état de l'art sur l'ergonomie de la RA pour la maintenance et la formation, nous présentons quatre recherches, qui utilisent trois méthodes d'analyse des besoins (des entretiens semi-dirigés, des observations en situation de formation et des tests avec des utilisateurs d'un prototype de RA). Les résultats de ces recherches montrent qu'aujourd'hui l'activité des mécaniciens et des formateurs en maintenance automobile est principalement centrée sur le diagnostic de pannes. D'un point de vue méthodologique, nous concluons que toutes les méthodes utilisées mettent en évidence des besoins conscients et facilement explicitables par les futurs utilisateurs. Dans la conclusion, nous présentons plusieurs pistes de réflexion sur les contributions possibles de l'ergonomie à l'analyse des besoins latents, voire inconnus, qui caractérisent souvent la position des utilisateurs en amont de la conception de technologies émergentes.

Ce travail porte sur la conception d'une nouvelle forme d'interaction Homme-Machine : la multimodalité parole+présentation visuelle en sortie du système. Plus précisément, l'étude porte sur l'évaluation des apports potentiels de la parole, en tant que mode d'expression complémentaire du graphique, lors du repérage visuel de cibles au sein d'affichages 2D interactifs. <br />Nous avons adopté une approche expérimentale pour déterminer l'influence d'indications spatiales orales sur la rapidité et la précision du repérage de cibles et évaluer la satisfaction subjective d'utilisateurs potentiels de cette forme d'assistance à l'activité d'exploration visuelle. <br />Les différentes études réalisées ont montré d'une part que les présentations multimodales facilitent et améliorent les performances des utilisateurs pour le repérage visuel, en termes de temps et de précision de sélection des cibles. Elles ont montré d'autre part que les stratégies d'exploration visuelle des affichages, en l'absence de messages sonores, dépendent de l'organisation spatiale des informations au sein de l'affichage graphique.

Dans le cadre d'activités de recherche, de sélection et de lecture de documents numériques, à des fins professionnelles ou personnelles, les utilisateurs sont souvent submergés par l'abondance des informations. Si ces informations arrivent, de plus, en flux continu, les utilisateurs peuvent se retrouver en surcharge de travail. Ce problème se pose de manière accrue en supervision industrielle.<br />Pour aider les utilisateurs à gérer cette surabondance d'information, l'approche proposée est un système prenant l'initiative d'adapter la présentation des informations afin de réduire les efforts nécessaires aux utilisateurs pour percevoir et interpréter ces dernières. La présentation des informations est, dans cette approche, le résultat d'un processus de traitement des informations, la (\it composition), réalisé par un agent, l'Agent Compositeur, qui cherche à coopérer avec les utilisateurs.<br />Après avoir introduit la problématique de l'adaptation de la présentation des informations dans le cadre de la supervision industrielle avec une application concernant la gestion d'un réseau de distribution électrique, un état des recherches concernant les modèles de l'opérateur en supervision, les interfaces adaptatives et les systèmes à initiative mixte est présenté. L'Agent Compositeur est guidé dans ses choix d'adaptation de la présentation par une propriété, la pertinence. Une définition et un modèle formel de la pertinence sont proposés. Ce modèle formel est utilisé pour effectuer une analyse critique du projet européen AMEBICA (Auto-adaptive Multimédia Environment Based on Intelligent Collaborating Agents) auquel nous avons participé et en proposer des améliorations.

Aujourd'hui, les applications comme les outils de développement demeurent câblés pour une utilisation exclusive et stéréotypée du clavier et de la souris, et ignorent tout autre paradigme d'interaction. Bien qu'avérés, les problèmes liés à l'adaptabilité en entrée ont encore fait l'objet de très peu d'études. Dans cette thèse, nous proposons un modèle basé sur des configurations d'entrée, où des dispositifs d'entrée sont librement connectés aux applications à travers des adaptateurs, et où la traditionnelle file d'événements est remplacée par un paradigme à flot de données réactif. Ce modèle a donné lieu à la boîte à outils en entrées ICON (Input Configurator), qui permet de construire des applications interactives entièrement configurables en entrée, capables d'exploiter des dispositifs et des techniques d'interaction non-standard. Son éditeur visuel permet au développeur de créer rapidement des configurations pour des entrées appauvries ou enrichies, que les utilisateurs avancés peuvent ensuite adapter à leurs besoins.

Mes travaux appartiennent au domaine de l'Interaction Homme-Machine et contribuent à l'ingénierie des systèmes interactifs multi-utilisateurs ou collecticiels. La conception et la réalisation logicielles d'un collecticiel soulèvent des problèmes propres à ce type de systèmes interactifs, plus complexes que les systèmes mono-utilisateur. Par exemple, il convient de gérer des sources d'événements différentes impliquant un phénomène de concurrence, de prendre en compte des nouvelles contraintes technologiques induites par les réseaux informatiques et de vérifier des nouvelles propriétés ergonomiques telles que le protection de la vie privée. Face à la complexité de réalisation logicielle, il est donc crucial de disposer d'outils telles que des modèles d'architecture logicielle et des plates-formes de développement. Dans ce contexte, les contributions de ma thèse sont un modèle d'architecture pour les collecticiels et une infrastructure générique, la plate-forme Clover, pour le développement des collecticiels centré sur l'humain. Le modèle du trèfle, décrivant la couverture fonctionnelle d'un collecticiel (production, communication et coordination), a été retenu comme guide conceptuel pour l'élaboration de ce modèle d'architecture et de cette infrastructure. Une large majorité des travaux se sont concentrés sur la résolution de problèmes techniques tels que la fusion de données. L'approche retenue est complémentaire puisque centrée sur l'activité de groupe. Les requis retenus sont : offrir un niveau d'abstraction centré sur l'activité de groupe, opposé à centré sur la technique, et offrir une couverture fonctionnelle générique, couvrant tous les espaces du modèle du trèfle. L'étude d'un ensemble d'outils de développement a permis de montrer que les plates-formes de haut niveau d'abstraction n'offraient que des services de coordination, dont j'ai montré les limitations. Le système CoVitesse, logiciel de navigation collaborative sur le WWW, et un système de tableau blanc partagé ont été développés pour illustrer cette infrastructure.