Cette thèse concerne l‟entrée de texte sur les systèmes interactifs mobiles. En particulier une méthode appelée UniGlyph a été conçue. Cette méthode se veut indépendante du système utilisé (assistant numérique, smartphone, GPS...) et utilisable aussi bien par des personnes valides que par des personnes handicapées. Le principe d‟UniGlyph consiste à minimiser le nombre de touches utilisées pour la saisie de texte afin d‟avoir un clavier de petite taille avec des touches raisonnablement dimensionnées tout en assurant une saisie facile, rapide et confortable. Pour faciliter la saisie, UniGlyph se base sur une analogie scripturale aux caractères romains en majuscules avec une décomposition des caractères en formes primitives. Ensuite, pour assurer une bonne vitesse de saisie, UniGlyph offre un bon dimensionnement des touches en accord avec la loi de Fitts. Finalement, pour réduire l‟effort moteur de l‟utilisateur, UniGlyph permet de saisir du texte avec un seul appui de touche par caractère comme sur un clavier d‟ordinateur de bureau. UniGlyph permet de saisir du texte avec seulement trois touches associées à des formes de base et permet une saisie de niveau mot grâce à un système de désambigüisation lexicale comme, par exemple, le clavier téléphonique T9. Outre la conception de méthode de saisie UniGlyph, ce mémoire présente deux implémentations de cette méthode sur assistant numérique (PDA). L‟une pour les personnes valides et l‟autre pour les personnes handicapées. Pour ces dernières, nous avons privilégié de réaliser une solution adaptée aux handicaps moteurs lourds vu le manque de solutions destinées à cette catégorie d‟utilisateurs et le grand intérêt de leur rendre accessible les systèmes d‟infocommunication mobiles. Les deux implémentations présentées dans ce mémoire ont été évaluées respectivement par des utilisateurs valides au sein du laboratoire VALORIA et par une personne avec le syndrome d‟enfermement (Locked-In Syndrome) au Centre Mutualiste de Rééducation et Réadaptation Fonctionnelle de Kerpape. Les résultats des évaluations sont très encourageants et ce nouveau mode d‟écriture a suscité un grand intérêt chez les utilisateurs.

La croissance prévisionnelle du trafic aérien est telle que les moyens de gestion actuels doivent évoluer et être améliorés et l'automatisation de certains aspects de cette gestion semble être un moyen pour gérer cet accroissement du trafic tout en gardant comme invariant un niveau de sécurité constant. Toutefois, cette augmentation du trafic pourrait entraîner un accroissement de la variabilité de la performance de l'ensemble des moyens de gestion du trafic aérien, en particulier dans le cas de dégradation de cette automatisation. Les systèmes de gestion du trafic aérien sont considérés comme complexes car ils impliquent de nombreuses interactions entre humains et systèmes, et peuvent être profondément influencés par les aspects environnementaux (météorologie, organisation, stress ...) et tombent, de fait, dans la catégorie des Systèmes Sociotechniques (STS) (Emery & Trist, 1960). A cause de leur complexité, les interactions entre les différents éléments (humains, systèmes et organisations) de ces STS peuvent être linéaires et partiellement non linéaires, ce qui rend l'évolution de leur performance difficilement prévisible. Au sein de ces STS, les systèmes interactifs doivent être utilisables, i.e. permettre à leurs utilisateurs d'accomplir leurs tâches de manière efficace et efficiente. Un STS doit aussi être résilient aux perturbations telles que les défaillances logicielles et matérielles, les potentielles dégradations de l'automatisation ou les problèmes d'interaction entre les systèmes et leurs opérateurs. Ces problèmes peuvent affecter plusieurs aspects des systèmes sociotechniques comme les ressources, le temps d'exécution d'une tâche, la capacité à d'adaptation à l'environnement... Afin de pouvoir analyser l'impact de ces perturbations et d'évaluer la variabilité de la performance d'un STS, des techniques et méthodes dédiées sont requises. Elles doivent fournir un support à la modélisation et à l'analyse systématique de l'utilisabilité et de la résilience de systèmes interactifs aux comportements partiellement autonomes. Elles doivent aussi permettre de décrire et de structurer un grand nombre d'informations, ainsi que de traiter la variabilité de chaque élément du STS et la variabilité liée à leurs interrelations. Les techniques et méthodes existantes ne permettent actuellement ni de modéliser un STS dans son ensemble, ni d'en analyser les propriétés d'utilisabilité et de résilience (ou alors se focalisent sur un sous-ensemble du STS perdant, de fait, la vision systémique). / The current European Air Traffic Management (ATM) System needs to be improved for coping with the growth in air traffic forecasted for next years. It has been broadly recognised that the future ATM capacity and safety objectives can only be achieved by an intense enhancement of integrated automation support. However, increase of automation might come along with an increase of performance variability of the whole ATM System especially in case of automation degradation. ATM systems are considered complex as they encompass interactions involving humans and machines deeply influenced by environmental aspects (i.e. weather, organizational structure) making them belong to the class of Socio-Technical Systems (STS) (Emery & Trist, 1960). Due to this complexity, the interactions between the STS elements (human, system and organisational) can be partly linear and partly non-linear making its performance evolution complex and hardly predictable. Within such STS, interactive systems have to be usable i.e. enabling users to perform their tasks efficiently and effectively while ensuring a certain level of operator satisfaction. Besides, the STS has to be resilient to adverse events including potential automation degradation issues but also interaction problems between their interactive systems and the operators. These issues may affect several STS aspects such as resources, time in tasks performance, ability to adjust to environment, etc. In order to be able to analyse the impact of these perturbations and to assess the potential performance variability of a STS, dedicated techniques and methods are required. These techniques and methods have to provide support for modelling and analysing in a systematic way usability and resilience of interactive systems featuring partly autonomous behaviours. They also have to provide support for describing and structuring a large amount of information and to be able to address the variability of each of STS elements as well as the variability related to their interrelations. Current techniques, methods and processes do not enable to model a STS as a whole and to analyse both usability and resilience properties. Also, they do not embed all the elements that are required to describe and analyse each part of the STS (such as knowledge of different types which is needed by a user for accomplishing tasks or for interacting with dedicated technologies). Lastly, they do not provide means for analysing task migrations when a new technology is introduced or for analysing performance variability in case of degradation of the newly introduced automation. Such statements are argued in this thesis by a detailed analysis of existing modelling techniques and associated methods highlighting their advantages and limitations. This thesis proposes a multi-models based approach for the modelling and the analysis of partly-autonomous interactive systems for assessing their resilience and usability. The contribution is based on the identification of a set of requirements needed being able to model and analyse each of the STS elements. Some of these requirements were met by existing modelling techniques, others were reachable by extending and refining existing ones. This thesis proposes an approach which integrates 3 modelling techniques: FRAM (focused on organisational functions), HAMSTERS (centred on human goals and activities) and ICO (dedicated to the modelling of interactive systems). The principles of the multi-models approach is illustrated on an example for carefully showing the extensions proposed to the selected modelling techniques and how they integrate together. A more complex case study from the ATM World is then presented to demonstrate the scalability of the approach. This case study, dealing with aircraft route change due to bad weather conditions, highlights the ability of the integration of models to cope with performance variability of the various parts of the STS

Les systèmes interactifs évoluent peu à peu et tendent vers des interactions plus transparentes où les objets physiques et les entités numériques se rencontrent et s'entremêlent. Ces formes avancées d'interaction sont maintenant connues sous des qualificatifs multiples tels que réalité augmentée, interfaces tangibles, interaction mixte ou encore Systèmes Interactifs Mixtes (SIM). L'émergence de ces paradigmes s'accompagne d'un impact fort sur la conception de ces systèmes interactifs, conduisant notamment les concepteurs à devoir manipuler plus de variables et à devoir explorer un espace de conception plus vaste. Face à cette complexité, de nouveaux formalismes sont apparus pour décrire les fondements de ces systèmes et les représenter. Malgré ces avancées théoriques, les propositions de conception restent principalement limitées à un même ensemble de technologies et de manipulations. De plus, les méthodologies de conception utilisées pour les IHM traditionnelles ne sont pas confrontées à ce verrou lié à l'exploration des possibles. En conséquence, pour contribuer à l'essor des SIM nous proposons une approche de conception appelée " Model Assisted Creativity Session " (MACS), combinant modèle formel de l'interaction mixte et activité de conception collaborative et créative. L'objectif de cette approche est tout d'abord de permettre une exploration plus systématique de l'espace de conception au travers de la manipulation des concepts exprimés par un formalisme du domaine. En outre, il s'agit de mettre à disposition un langage de référence pour une équipe pluridisciplinaire afin de faciliter la collaboration entre des participants ayant différents champs de compétences. L'intérêt est donc d'offrir une représentation partagée du problème et de permettre aux équipes pluridisciplinaires d'explorer l'espace de conception jusque dans ses limites les plus retranchées, les conduisant ainsi à atteindre des espaces innovants et créatifs. Sur la base d'une analyse des principes fondamentaux de la conception collaborative et créative et d'une revue des ressources de conception existantes dans le domaine des SIM, nous identifions un ensemble de principes permettant de décrire les contours d'une telle méthode. Nous introduisons ensuite les principes de mise en œuvre de la méthode MACS. Nous étudions ensuite les limites posées par la compréhension par des novices de deux formalismes de l'interaction mixte. Puis nous décrivons un ensemble de cas d'étude et analysons l'impact de l'utilisation du modèle sur le déroulement d'une séance de conception de SIM au travers d'une analyse de protocole verbal et comportemental. Nous montrons notamment que cette méthode permet d'aider les participants à se focaliser sur le problème de conception, à faire référence au modèle pour exprimer leurs idées et que les concepts exprimés par la notation accompagnent le processus de génération d'idées. Nous concluons la présentation de nos travaux par l'illustration de SIM issus de cette méthode ainsi que par la présentation d'un outil interactif visant à accompagner le déroulement de ces séances de conception collaboratives et créatives.

Cette thèse s'intéresse à la plasticité des interfaces de Réalité Mixte (RM), c'est-à-dire les applications de Réalité Virtuelle (RV), Réalité Augmentée (RA) et de Virtualité Augmentée (AV). Il y a un réel engouement aujourd’hui pour ce type d’applications notamment grâce à la démocratisation des périphériques tels les lunettes et casques immersifs, les caméras de profondeur et les capteurs de mouvement. La Réalité Mixte trouve notamment ses usages dans le divertissement, la visualisation de données, la formation et la conception en ingénierie. La plasticité d'un système interactif est sa capacité à s'adapter aux contraintes matérielles et environnementales dans le respect de son utilisabilité. La continuité de l'utilisabilité d'une interface plastique est assurée quel que soit le contexte d'usage. Nous proposons ainsi des modèles et une solution logicielle nommée 3DPlasticToolkit afin de permettre aux développeurs de créer des interfaces de Réalité Mixtes plastiques. Tout d'abord, nous proposons trois modèles pour modéliser les sources d'adaptation : un modèle pour représenter les dispositifs d'interaction et les dispositifs d'affichage, un modèle pour représenter les utilisateurs et leurs préférences et un modèle pour représenter la structure et la sémantique des données. Ces sources d'adaptation vont être prises en compte par un processus d'adaptation qui va déployer dans une application les composants applicatifs adaptés au contexte d'usage grâce à des mécanismes de notation. Le déploiement de ces composants va permettre d'adapter à la fois les techniques d'interaction de l'application et également la présentation de son contenu. Nous proposons également un processus de redistribution qui va permettre à l'utilisateur final de changer la distribution des composants de son système sur différentes dimensions : affichage, utilisateur et plateforme. Ce processus va ainsi permettre à l'utilisateur de changer de plateforme dynamiquement ou encore de combiner plusieurs plateformes. L'implémentation de ces modèles dans 3DPlasticToolkit permet de fournir aux développeurs une solution prête à l'usage qui peut gérer les périphériques actuels de Réalité Mixte et qui inclut un certain nombre de techniques d'interaction, d'effets visuels et de métaphores de visualisation de données. / This PhD thesis focuses on plasticity for Mixed Reality (MR) User interfaces, which includes Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) and Augmented Virtuality (AV) applications. Today, there is a growing interest for this kind of applications thanks to the generalization of devices such as Head Mounted Displays, Depth sensors and tracking systems. Mixed Reality application can be used in a wide variety of domains such as entertainment, data visualization, education and training, and engineering. Plasticity refers to the capacity of an interactive system to withstand variations of both the system physical characteristics and the environment while preserving its usability. Usability continuity of a plastic interface is ensured whatever the context of use. Therefore, we propose a set of software models, integrated in a software solution named 3DPlasticToolkit, which allow any developer to create plastic MR user interfaces. First, we propose three models for modeling adaptation sources: a model for the description of display devices and interaction devices, a model for the description of the users and their preferences, a model for the description of data structure and semantic. These adaptation sources are taken into account by an adaptation process that deploys application components adapted to the context of use thanks to a scoring system. The deployment of these application components lets the system adapt the interaction techniques of the application of its content presentation. We also propose a redistribution process that allows the end-user to change the distribution of his/her application components across multiple dimensions: display, user and platform. Thus, it allows the end-user to switch dynamically of platform or to combine multiple platforms. The implementation of these models in 3DPlasticToolkit provides developers with a ready to use solution for the development of plastic MR user interfaces. Indeed, the solution already integrates different display devices and interaction devices and also includes multiple interaction techniques, visual effects and data visualization metaphors.

L'intelligence artificielle est la discipline de recherche d'imitation ou de remplacement de fonctions cognitives humaines. À ce titre, l'une de ses branches s'inscrit dans l'automatisation progressive du processus de programmation. Il s'agit alors de transférer de l'intelligence ou, à défaut de définition, de transférer de la charge cognitive depuis l'humain vers le système, qu'il soit autonome ou guidé par l'utilisateur. Dans le cadre de cette thèse, nous considérons les conditions de l'évolution depuis un système guidé par son utilisateur vers un système autonome, en nous appuyant sur une autre branche de l'intelligence artificielle : l'apprentissage artificiel. Notre cadre applicatif est celui de la conception d'un assistant opérationnel incrémental, c'est-à-dire d'un système capable de réagir à des requêtes formulées par l'utilisateur en adoptant les actions appropriées, et capable d'apprendre à le faire. Pour nos travaux, les requêtes sont exprimées en français, et les actions sont désignées par les commandes correspondantes dans un langage de programmation (ici, R ou bash). L'apprentissage du système est effectué à l'aide d'un ensemble d'exemples constitué par les utilisateurs eux-mêmes lors de leurs interactions. Ce sont donc ces derniers qui définissent, progressivement, les actions qui sont appropriées pour chaque requête, afin de rendre le système de plus en plus autonome. Nous avons collecté plusieurs ensembles d'exemples pour l'évaluation des méthodes d'apprentissage, en analysant et réduisant progressivement les biais induits. Le protocole que nous proposons est fondé sur l'amorçage incrémental des connaissances du système à partir d'un ensemble vide ou très restreint. Cela présente l'avantage de constituer une base de connaissances très représentative des besoins des utilisateurs, mais aussi l'inconvénient de n'aquérir qu'un nombre très limité d'exemples. Nous utilisons donc, après examen des performances d'une méthode naïve, une méthode de raisonnement à partir de cas : le raisonnement par analogie formelle. Nous montrons que cette méthode permet une précision très élevée dans les réponses du système, mais également une couverture relativement faible. L'extension de la base d'exemples par analogie est explorée afin d'augmenter la couverture des réponses données. Dans une autre perspective, nous explorons également la piste de rendre l'analogie plus tolérante au bruit et aux faibles différences en entrée en autorisant les approximations, ce qui a également pour effet la production de réponses incorrectes plus nombreuses. La durée d'exécution de l'approche par analogie, déjà de l'ordre de la seconde, souffre beaucoup de l'extension de la base et de l'approximation. Nous avons exploré plusieurs méthodes de segmentation des séquences en entrée afin de réduire cette durée, mais elle reste encore le principal obstacle à contourner pour l'utilisation de l'analogie formelle dans le traitement automatique de la langue. Enfin, l'assistant opérationnel incrémental fondé sur le raisonnement analogique a été testé en condition incrémentale simulée, afin d'étudier la progression de l'apprentissage du système au cours du temps. On en retient que le modèle permet d'atteindre un taux de réponse stable après une dizaine d'exemples vus en moyenne pour chaque type de commande. Bien que la performance effective varie selon le nombre total de commandes considérées, cette propriété ouvre sur des applications intéressantes dans le cadre incrémental du transfert depuis un domaine riche (la langue naturelle) vers un domaine moins riche (le langage de programmation). / Artificial Intelligence is the field of research aiming at mimicking or replacing human cognitive abilities. As such, one of its subfields is focused on the progressive automation of the programming process. In other words, the goal is to transfer cognitive load from the human to the system, whether it be autonomous or guided by the user. In this thesis, we investigate the conditions for making a user-guided system autonomous using another subfield of Artificial Intelligence : Machine Learning. As an implementation framework, we chose the design of an incremental operational assistant, that is a system able to react to natural language requests from the user with relevant actions. The system must also be able to learn the correct reactions, incrementally. In our work, the requests are in written French, and the associated actions are represented by corresponding instructions in a programming language (here R and bash). The learning is performed using a set of examples composed by the users themselves while interacting. Thus they progressively define the most relevant actions for each request, making the system more autonomous. We collected several example sets for evaluation of the learning methods, analyzing and reducing the inherent collection biases. The proposed protocol is based on incremental bootstrapping of the system, starting from an empty or limited knowledge base. As a result of this choice, the obtained knowledge base reflects the user needs, the downside being that the overall number of examples is limited. To avoid this problem, after assessing a baseline method, we apply a case base reasoning approach to the request to command transfer problem: formal analogical reasoning. We show that this method yields answers with a very high precision, but also a relatively low coverage. We explore the analogical extension of the example base in order to increase the coverage of the provided answers. We also assess the relaxation of analogical constraints for an increased tolerance of analogical reasoning to noise in the examples. The running delay of the simple analogical approach is already around 1 second, and is badly influenced by both the automatic extension of the base and the relaxation of the constraints. We explored several segmentation strategies on the input examples in order to reduce reduce this time. The delay however remains the main obstacle to using analogical reasoning for natural language processing with usual volumes of data. Finally, the incremental operational assistant based on analogical reasoning was tested in simulated incremental condition in order to assess the learning behavior over time. The system reaches a stable correct answer rate after a dozen examples given in average for each command type. Although the effective performance depends on the total number of accounted commands, this observation opens interesting applicative tracks for the considered task of transferring from a rich source domain (natural language) to a less rich target domain (programming language).

Dans les approches centrées utilisateur, les techniques, méthodes, et processus de développement utilisés visent à connaître et comprendre les utilisateurs (analyser leurs besoins, évaluer leurs manières d'utiliser les systèmes) dans le but de concevoir et développer des systèmes utilisables, c'est-à-dire, en adéquation avec leurs comportements, leurs compétences et leurs besoins. Parmi les techniques employées pour garantir l'utilisabilité, la modélisation des tâches permet de décrire les objectifs et acticités des utilisateurs. Grâce aux modèles produits, les spécialistes des facteurs humains peuvent analyser et évaluer l'efficacité des applications interactives. Cette approche d'analyse et de modélisation de tâches a toujours mis l'accent sur la représentation explicite du comportement standard de l'utilisateur. Ceci s'explique par le fait que les erreurs humaines ne font pas partie des objectifs des utilisateurs et qu'ils sont donc exclus de la description des tâches. Cette vision sans erreurs, suivie largement par la communauté en Interaction Homme-Machine, est très différente de celle de la communauté en Facteur Humain qui, depuis ses débuts, s'intéresse à comprendre les causes des erreurs humaines et leur impact sur la performance, mais aussi sur des aspects majeurs comme la sureté de fonctionnement et la fiabilité des utilisateurs et de leur travail. L'objectif de cette thèse est de démontrer qu'il est possible de décrire de façon systématique, dans des modèles de tâches, les erreurs pouvant survenir lors de l'accomplissement de tâches utilisateur. Pour cette démonstration, nous proposons une approche à base de modèles de tâches associée à un processus de description des erreurs humaines et supportée par un ensemble d'outils. Cette thèse présente les résultats de l'application de l'approche proposée à une étude de cas industrielle dans le domaine d'application de l'aéronautique. / In user-centered approaches, the techniques, methods, and development processes used aim to know and understand the users (analyze their needs, evaluate their ways of using the systems) in order to design and develop usable systems that is in line with their behavior, skills and needs. Among the techniques used to guarantee usability, task modeling makes it possible to describe the objectives and activities of the users. With task models, human factors specialists can analyze and evaluate the effectiveness of interactive applications. This approach of task analysis and modeling has always focused on the explicit representation of the standard behavior of the user. This is because human errors are not part of the users' objectives and are therefore excluded from the job description. This vision of error-free activities, widely followed by the human-machine interaction community, is very different from the Human Factor community vison on user tasks. Since its inception, Human Factor community has been interested in understanding the causes of human error and its impact on performance, but also on major aspects like the reliability of the operation and the reliability of the users and their work. The objective of this thesis is to demonstrate that it is possible to systematically describe, in task models, user errors that may occur during the performance of user tasks. For this demonstration, we propose an approach based on task models associated with a human error description process and supported by a set of tools. This thesis presents the results of the application of the proposed approach to an industrial case study in the application domain of aeronautics.

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.

Les systèmes de recherche d'information ont pour fonction de permettre à l'utilisateur d'accéder à des documents qui contribuent à résoudre le problème d'information qui motive sa recherche. Ainsi le système peut être vu comme un instrument de prédiction de la pertinence des documents du corpus pour l'utilisateur. Les indices traditionnellement utilisés par le système pour estimer cette pertinence sont de nature thématique, et sont fournis par l'utilisateur sous la forme d'un ensemble de mots-clés : la requête. Le système implémente donc une fonction de correspondance entre documents et requête qui modélise la dimension thématique de la pertinence. Cependant l'éventail des utilisations et des utilisateurs des systèmes va s'élargissant, de même que la nature des documents présents dans les corpus, qui ne sont plus seulement des documents textuels. Nous tirons deux conséquences de cette évolution. D'une part, l'hypothèse que le facteur thématique de pertinence est prépondérant (et donc seul sujet à modélisation dans les systèmes), ne tient plus. Les autres facteurs, nombreux, de la pertinence interviennent d'une manière telle qu'ils compromettent les performances des systèmes dans le contexte d'une utilisation réelle. Ces autres facteurs dépendent fortement de l'individu et de sa situation de recherche d'information, ce qui remet en cause la conception de la pertinence système comme une fonction de correspondance qui ne prend en compte que les facteurs de la pertinence qui ne dépendent pas de l'utilisateur. D'autre part, la nature de l'utilisation interactive du système contribue à définir la situation de recherche de l'utilisateur, et en cela participe aux performances du système de recherche d'information. Un certain nombre de caractéristiques de l'interaction sont directement liées à la modélisation de la pertinence système et à des préoccupations spécifiques à la problématique de la recherche d'information. Notre thèse s'appuie sur les travaux réalisés sur les facteurs de la pertinence pour un individu, pour définir un modèle de conception de la pertinence système qui prend en compte les facteurs qui relèvent de l'utilisation interactive du système et de la nécessité d'adaptation de la fonction de correspondance à la situation de recherche particulière dans laquelle l'utilisateur se trouve. Ainsi, nous définissons trois nouvelles fonctions du système de recherche d'information, en termes d'utilisation du système : permettre la détection de la pertinence des documents retrouvés, permettre la compréhension des raisons de leur pertinence système, et permettre de procéder à une reformulation du problème d'information dans le cadre d'un processus itératif de recherche. La notion de schéma de pertinence se substitue à celle de requête, en tant qu'interface entre la pertinence système et l'utilisateur. Ce schéma de pertinence intègre deux types de paramètres permettant l'adaptation du système à la situation de recherche : d'une part les paramètres sémantiques, qui recouvrent non seulement la dimension thématique de la pertinence mais aussi d'autres critères de pertinence liés aux caractéristiques indexées des documents, et d'autre part les paramètres pragmatiques qui prennent en compte les facteurs de la pertinence liés aux conditions dans lesquelles l'utilisateur réalise les tâches qui lui incombent dans l'interaction. Nous appliquons ce modèle de conception de la pertinence système dans le cadre d'une application de recherche d'images, dont le corpus est indexé de façon à couvrir plusieurs dimensions de la pertinence outre la dimension thématique. Notre prototype nous permet de montrer comment le système s'adapte en fonction des situations qui se présentent au cours d'une session de recherche.

Cette thèse traite des mesures des flux d'information dans les systèmes informatiques. Nous exploitons les similarités entre des différents scénarios où la sécurité est une préoccupation, et nous appliquons les concepts de la théorie de l'information pour évaluer le niveau de protection offerte. Dans le premier scénario, nous considérons le problème de la définition des fuites d'information dans les systèmes interactifs où les éléments secrets et les éléments observables peuvent s'alterner au cours du calcul. Nous montrons que l'approche classique de la théorie de l'information qui interprète des systèmes tels que des canaux bruités (simples) n'est plus valide. Toutefois, le principe peut être récupéré si l'on considère les canaux d'un type plus compliqué, que, dans Théorie de l'information sont connus en tant que canaux avec mémoire et rétroaction. Nous montrons qu'il existe une correspondance parfaite entre les systèmes interactifs et ce type de canaux. Dans le deuxième scénario, nous considérons le problème de la vie privée dans les bases de données statistiques. Dans la communauté des bases de données, le concept de Differential Privacy est une notion qui est devenue très populaire. En gros, l'idée est qu'un mécanisme d'interrogation aléatoire assure la protection suffisante si le rapport entre les probabilités que deux ensembles de données adjacentes donnent la même réponse est lié par une constante. On observe la similarité de cet objectif avec la principale préoccupation dans le domaine des flux de l'information: limiter la possibilité de déduire les éléments secrets à partir des éléments observables. Nous montrons comment modéliser le système d'interrogation en termes d'un canal d'information-théorique, et l'on compare la notion de Differential Privacy avec le concept information mutuelle basé sur le travail de Smith. Nous montrons que Differential Privacy implique une borne sur l'information mutuelle, mais pas vice-versa. Nous avons également réfléchir à l'utilité du mécanisme de randomisation, ce qui représente la proximité entre les réponses aléatoires et les vraies, en moyenne. Nous montrons que la notion de Differential Privacy implique une borne serrée sur l'utilité, et nous proposons une méthode qui, sous certaines conditions, construit un mécanisme de randomisation optimale. Déménagent de l'accent mis sur des approches quantitatives, nous abordons le problème de l'utilisation des équivalences des processus pour caractériser des propriétés de protection d'information. Dans la littérature, certains travaux ont utilisé cette approche, fondée sur le principe selon lequel un protocole P avec une variable x satisfait de ces biens si et seulement si, pour chaque paire de secrets s1 et s2, P [s1 / x] est équivalent à P [s2 / x]. Nous montrons que, en présence de non-déterminisme, le principe ci-dessus repose sur l'hypothèse que le scheduler "travaille pour le bénéfice du protocole", et ce n'est généralement pas une hypothèse valable. Parmi des équivalences non-secoures, en ce sens, il y a l'équivalence des traces complètes et la bisimulation. Nous présentons un formalisme dans lequel on peut spécifier schedulers valides et, en conséquence, des versions sécurité des équivalences sur dessus. Nous montrons que notre version de bisimulation est toujours une congruence. Enfin, nous montrons que nos équivalences de sécurité peuvent être utilisées pour établir les propriétés de protection d'information.

Les nouvelles technologies en matière d'accès à l'information, de communication sans-fil et de localisation d'informations ouvrent la voie à des innovations majeures dans l'utilisation des systèmes informatiques. Ces avancées permettent d'imaginer de nouveaux usages informatiques dont la mise en œuvre motive le développement de méthodes de conception appropriées. Plus particulièrement, l'informatique mobile combine désormais des enjeux conceptuels tels que l'accès à des services par un utilisateur en mobilité, la généralisation d'outils de localisation, la compréhension de systèmes complexes par un public non-expert ou l'importante variabilité des situations d'exécution. Cette thèse propose un cadre de conception qui adresse certains des enjeux pour la mobilité des systèmes d'information. Dans cette perspective, les attentes des utilisateurs et les contraintes technologiques inhérentes à la mobilité des constituants du système définissent un espace contextuel dont les dimensions sont prises en compte dès les premières étapes de la conception. Le modèle proposé établit comme point d'entrée une description de l'espace géographique du système pour différencier un ensemble de contextes d'exécution. L'énoncé de ces contextes permet de corréler les attentes des utilisateurs avec les capacités techniques de la plate-forme et d'offrir le niveau fonctionnel le plus acceptable dans une situation donnée. Dans un second temps, les différentes fonctionnalités et les données mises en œuvre dans chaque contexte d'exécution peuvent être ordonnées ou filtrées afin d'optimiser la présentation des informations aux utilisateurs. Ces recommandations sont produites par l'analyse conjointe des préférences d'utilisateurs selon leurs interactions et leurs comportements spatiaux. Deux cadres expérimentaux viennent illustrer les propositions du modèle. La conception d'un système mobile de suivi de compétition nautique prend en compte différents contextes d'exécution et adapte un niveau de service à des situations dégradées. Un système de documentation et de visite de campus illustre les algorithmes de recommandation et affine la présentation d'informations localement à chaque contexte d'exécution.