Ce mémoire de maîtrise présente les résultats d'une étude sur le sujet de l'accessibilité du Web aux internautes éprouvant des troubles de vision. La conception de contenu accessible universellement sur le Web est un défi auquel est confronté un éditeur soucieux de fournir de l'information d'une façon à n'exclure personne de la communication. L'accessibilité de l'information diffusée sur le Web est garantie par des chartes et des textes législatifs ou réglementaires. Puisque les questions de l'utilisabilité et de l'accessibilité sont corollaires l'une de l'autre (voir Chapitre I), nous avons pris le recul nécessaire au deuxième chapitre pour revoir et résumer les règles d'utilisabilité, les critères ergonomiques et les directives normatives, des notions qui se recoupent et se chevauchent à maints égards. Dans notre quête de solutions aux problèmes d'accessibilité, nous avons choisi d'observer avec plus d'attention le cas de figure des problèmes d'accès reliés aux déficiences visuelles, car les solutions à ces difficultés peuvent souvent être généralisées à l'ensemble des problèmes d'accès et peuvent aussi favoriser plus généralement l'ensemble des internautes. Ainsi, la stratégie de recherche présentée dans ce mémoire repose sur le postulat que les solutions destinées spécifiquement à résoudre les problèmes qu'éprouvent les handicapés visuels peuvent être généralisées à l'ensemble des problèmes d'accès. Et cela s'est avéré fructueux puisque nous avons découvert, en croisant les données au deuxième chapitre, que la plupart des recommandations pour l'accessibilité du contenu Web sont des applications spécifiques de critères ergonomiques tels que l'adaptabilité, le guidage, le contrôle explicite et la gestion des erreurs. Cette constatation ne surprend guère ceux qui sont quotidiennement confrontés aux problèmes de conception Web accessible, puisque la pratique leur a montré qu'il est inutile de concevoir une interface techniquement accessible si l'information n'est pas présentée en fonction de la tâche que permet de réaliser l'application, si dans les faits, l'interface n'est pas ergonomique, n'est pas compatible avec les besoins de l'utilisateur, n'est pas intuitive. C'est dans ce contexte qu'est présentée au troisième et dernier chapitre de ce mémoire une série de techniques qui permettent d'implémenter les sept recommandations de la Fondation des aveugles du Québec pour favoriser l'accessibilité du contenu aux non-voyants. Ainsi, les exemples de code (X)HTML décrit au troisième chapitre afin d'illustrer les recommandations pour l'accessibilité du contenu aux aveugles ne sont, la plupart du temps, rien d'autres que des implémentations spécifiques de critères ergonomiques plutôt génériques, utiles à tous les internautes, à condition qu'on les applique selon les règles de l'art. La plupart des solutions présentées pour résoudre les problèmes d'adaptabilité ont comme points communs: (1) l'organisation logique de l'information de façon à séparer le contenu, la structure et la présentation des documents; (2) des méthodes qui tournent autour du balisage sémantique, une technique de codage qui permet d'encoder la signification d'une information (son fond) plutôt que sa présentation (sa forme); (3) des feuilles de style adaptées aux différentes modalités de réception. Nous croyons que l'ensemble des techniques de conception présentées favorisera non seulement l'accessibilité du Web, mais surtout, le rendra plus facile à utiliser par les handicapés visuels. Puisque le domaine de l'accessibilité des nouvelles technologies de l'information a recours à une terminologie spécialisée abondante, nous avons cru pertinent de présenter un glossaire du vocabulaire technique employé dans ce mémoire (Appendice B) ainsi qu'une liste des abréviations, sigles et acronymes (Appendice C).

Le laboratoire DOMUS développe des applications pour assister les personnes en perte d'autonomie et les personnes avec des troubles cognitifs. Chaque application est ou a déjà été le sujet de plusieurs études d'utilisabilité qui permettent de les améliorer. Ces études prennent beaucoup de temps à mettre en place, car l'on rencontre souvent des problèmes de logistique (format et sensibilité des données, chercheurs répartis sur une grande aire géographique). C'est pourquoi un outil appelé GEDOPAL a été développé. Il permet de partager entre chercheurs de différents centres les données créées et utilisées lors de la mise en place des études d'utilisabilité. La conception et la réalisation de cet outil ont nécessité une réflexion en amont sur la nature et la sensibilité de ces données. Cette réflexion est l'objet du Chapitre 3. Ces études prennent aussi beaucoup de temps lors de l'analyse des résultats. De plus, certaines données créées lors de ces études, telles que les traces d'utilisation ont des volumétries trop importantes pour être analysées manuellement. C'est pourquoi nous avons créé un processus permettant d'analyser ces traces d'utilisation pour y détecter les erreurs utilisateurs dans l'espoir de les relier à des problèmes d'utilisabilité. Ce processus se compose de deux parties : la première est une analyse formelle de l'application, qui sera présentée au Chapitre 4, et la seconde l'application d'un outil d'apprentissage automatique aux traces d'utilisation pour y détecter les erreurs utilisateurs. Cet outil est présenté au Chapitre 5.

Pour assurer la sécurité et la santé du patient et des utilisateurs de Dispositifs Médicaux (DM), l'Union Européenne introduit « l'ergonomie » comme une exigence essentielle pour le marquage CE des DM. Pour se conformer à cette exigence, la norme IEC 62366 a été publiée pour guider l'implémentation d'un Processus d'Ingénierie d'Aptitude à l'Utilisation (PIAU) dans le cycle de conception et développement du DM. Cependant, les normes sont connues pour leurs difficultés d'application que ce soit pour la conception et/ou l'évaluation de différents systèmes (dispositifs, systèmes interactifs, etc.). L'objectif principal de ce travail est d'identifier les difficultés de compréhension et d'application de la norme IEC 62366 afin de proposer d'éventuelles pistes de remédiation. Grâce à une triangulation de méthodes, cette recherche aboutit à un diagnostic des difficultés de compréhension et d'application de la norme IEC 62366, qui pourrait mener à la sous-estimation des risques d’erreurs d’utilisation des DM. Les principaux résultats de cette thèse sont que : (i) La norme IEC 62366 requiert une expertise pluridisciplinaire pour être maîtrisée, (ii) Le cadre et les choix d'élaboration (i.e. présentation, organisation et contenu) de la norme IEC 62366 entravent sa compréhension et l'atteinte de ses objectifs. Les résultats de cette recherche permettent de fournir des recommandations et des perspectives qui devraient assurer un accompagnement approprié des différents utilisateurs de la norme IEC 62366. Cette thèse constitue un véritable enjeu de recherche translationnelle et offre à long terme l’opportunité à la communauté des Facteurs Humains, aux fabricants de DM et aux organismes de certification de DM de surpasser les difficultés d’application de la norme IEC 62366, d’augmenter la fiabilité et la qualité des DM et surtout d’éviter tout incident lié à leur utilisation / To ensure patient and users’ health and safety while using Medical Devices (MD), European Union introduced “ergonomics” as an essential requirement for the CE marking of MD. To comply with this requirement, the IEC 62366:2007 standard has been published to guide the implementation of the Usability Engineering Process (UEP) into the medical device design and development cycle. However, ergonomics standards are known to be difficult to apply to design and evaluate systems (devices, interactive systems, etc.). Thus, the main objective of this work is to identify difficulties in understanding and applying the IEC 62366 standard so as to provide better user guidance. Based on a triangulation of methods, this research identifies difficulties in understanding and applying the IEC 62366 standard, difficulties which could lead to an underestimation of risks of use errors of MD. The main results of this thesis are that: (i) The IEC 62366 standard required a pluridisciplinary expertise to be correctly mastered, (ii) The way the IEC 62366 standard has been designed (presentation, structure and content) is impeding its understanding and the achievement of its objectives. The results of this research allow providing guidelines and research opportunities which should ensure an appropriate support to the proper application of the IEC 62366 standard requirements by his users. This thesis represents real translational research issue and offers long-term possibilities to the Human Factors community, MD manufacturers and MD certification bodies to overcome difficulties in applying the IEC 62366 standard, in improving the reliability and the quality of MD and above all in avoiding incident related to use errors

Cette production s'intéresse à la bande dessinée interactive. Le projet fut réalisé afin de répondre aux exigences de la maîtrise en communication, concentration multiméclia interactif. Le titre de l'oeuvre est « Mayapolis 2317 : les clones transgéniques ». L'idée de départ était de construire une bande dessinée interactive diffusée sur le Web. C'est en cours de production qu'a germé toute la réflexion autour de l'utilisabilité. Le principal défi de ce projet consistait à offrir une bande dessinée interactive structurée et conviviale malgré la complexité de la production. De plus, l'utilisation des médias interactifs devait enrichir le genre « bande dessinée » en offrant à l'utilisateur des stratégies visuelles, sonores et interactives intéressantes. Cette production donne une place importante à l'utilisateur. Afin d'améliorer l'utilisabilité, un système de recensement a été programmé en arrière-plan. Trois stratégies se sont avérées pertinentes pour la récolte des données: le compteur de temps, le compteur de clics et le compteur de survols de zones sensibles Des données précises sont recueillies dans une base de données située sur un serveur. Ce recensement prédéterminé permet de répondre à plusieurs questions concernant l'utilisabilité. En jumelant ces résultats avec ceux récoltés à l'aide de groupes témoins, on obtient des corrélations signifiantes. Des modifications et des améliorations sont ensuite apportées au projet en fonction de l'analyse des données. Le récit de cette bande dessinée interactive s'inspire de l'actualité. C'est pourquoi l'éthique scientifique a été choisi comme thème central. Deux sous-thèmes ont été privilégiés: l'humanité et la santé humaine. Ce premier tome propose une prospective apocalyptique. Il s'agit d'une mise en contexte pour les tomes à venir. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Utilisabilité, Interactivité, Média interactif, Science-fiction, Bande dessinée, Interface.

Concevoir un logiciel facilement utilisable est une mission difficile et complexe. Pour accomplir cette tâche, les concepteurs ont besoin d'outils efficaces dédiés à cela. Un outil efficace doit être basé sur une expertise de conception reconnue. Canaliser le savoir de conception de systèmes utilisables réussis est important pour les concepteurs novices et expérimentés. Les directives de l'utilisabilité sont une technique utilisée pour transmettre ce savoir. Présentement, il n'y a pas de mécanisme efficace permettant de guider et d'assister les développeurs à créer des interfaces graphiques conformes aux directives de l'utilisabilité. Cette problématique devient plus critique pour les développeurs inexpérimentés et peut même compromettre la raison d'être des directives. Ce projet consiste à définir une approche qui adresse l'intégration de directives de l'utilisabilité dans les constructeurs d'interfaces graphiques usager. ______________________________________________________________________________

L'implantation par les collectivités locales d'un ENT (Espace Numérique de Travail) dans les lycées et collèges n'est pas sans conséquences pour le quotidien de la communauté éducative. Notre étude s'intéresse ainsi à comprendre les usages émergents en procédant à une décomposition du processus d'appropriation. Elle répond également à une commande institutionnelle dont l'objectif politique est tourné vers l'encouragement et la stimulation des usages de ce type d'outil. Par conséquent, nous avons cherché à créer un modèle permettant de comprendre qui sont les utilisateurs de l'ENT et comment s'enclenche le passage des usages prescrits par les concepteurs aux comportements d'usages constatés sur le terrain.Pour sa concrétisation, notre modèle s'est construit sur la base d'un ensemble de travaux préalables.- L'étude du cadre de fonctionnement, à partir d'entretiens auprès des prescripteurs et de l'analyse du cahier des charges de l'ENT lorrain.- L'étude du cadre d'usage, d'une part, grâce aux mesures d'audiences de la CDC (Caisse des Dépôts et Consignation), d'autre part, par des questionnaires chargés de rendre compte des premiers usages ainsi que de la représentation sociale de l'ENT et de son cahier de textes pour les élèves, leurs enseignants et parents.Le modèle ainsi formalisé, soutenu par une littérature déjà robuste, est nommé : DAME (Dynamic Acceptance Model for Education). Il a été élaboré sur une population de 3 100 élèves, 774 parents, 617 enseignants et 44 membres du personnel de la vie scolaire.Les résultats obtenus, témoignent dans un premier temps, de l'importance à accorder aux perceptions d'« utilité » et d'« utilisabilité ». Pour favoriser l'adoption d'un l'ENT et donc son acceptabilité dans le cadre des activités quotidiennes d'enseignement, il est essentiel que sa prise en main ainsi que sa plus-value liée à son usage soit pleinement perçue. Dans un deuxième temps, il apparaît nécessaire de tenir compte des personnes qui entourent l'utilisateur, ce que nous qualifions dans notre modèle de « pression sociale », les élèves et le personnel de vie scolaire y étant particulièrement réceptifs. Dans un troisième temps, nous observons que les propriétés de l'outil peuvent engendrer ce que nous désignons par une « pression instrumentale » qui agit de manière rétroactive sur les précédentes variables. Du fait d'un usage répété, une dépendance à l'ENT peut s'installer lorsque celui-ci devient essentiel au bon déroulement de son activité, qu'elle soit professionnelle ou d'apprentissage, ce qui est notamment le cas pour les fonctionnalités : cahier de textes et espace d'informations. Néanmoins, notre modèle met également en évidence que d'autres facteurs sont susceptibles d'intervenir pour expliquer les usages, de nouvelles perspectives de recherches sont par conséquent à prévoir. Enfin, il apparaît évident, sur la base de nos différentes enquêtes, que les principaux bénéficiaires des ENT restent incontestablement les parents et les élèves. Ils manifestent tous deux de forts intérêts pour son usage mais se heurtent à la résistance de certains enseignants dénonçant une charge de travail supplémentaire et une trop grande transparence des informations qu'ils y déposent. / The implementation, by local collectivity, of a VLE (Virtual Learning Environment) in secondary schools and high school is not without consequences for the educational community daily activities. Our study aims to understand emerging uses by carry out a decomposition of the appropriation process. It also responds to an institutional command whose aim is turned toward the promotion and stimulation of the utilisation of this type of tool. Therefore, our objective is to create a model to understand which are VLE users and how is managed the transition between uses prescribed by the creators and observed behaviors.For its concretization, our model is built on a set of preliminary work.- The operating frame study based on interviews with prescribers and the analysis of the Lorraine VLE project specification chart.- The use frame study, on one hand, through uses counter measures from the CDC (Caisse des Dépôts group), on the other hand, by questionnaires upon which functions we report first uses and social representation of a VLE and his book-texts by students, teachers and parents.The model pattern, supported by a robust literature, is called: DAME (Dynamic Acceptance Model for Education). It was applied to a population of 3,100 students, 774 parents, 617 teachers and 44 staff members of school life.The results show in a first step, the importance given to "usefulness" and "usability" perceptions. To promote the adoption of a VLA, and therefore its acceptability in the daily teaching activities, it's crucial that its handling and its added value were associated with its use are fully perceived. In a second step, it seems necessary to take into account, the social network of the user, what we call in our model "social pressure", students and staff of school life being particularly responsive to it. In a third step, we observe that tool properties can generate what we designate by "instrumental pressure" which retroactively impact on previous variables. Due to repeated use, addiction to ENT may be installed when it becomes essential for the quality of his professional or learning activity, which is notably the case for two functionalities: text-book and information space. Nevertheless, our model shows that other factors can be able to explain uses; therefore, new research prospects can be expected. Finally, it seems clear, on the basis of our various surveys, that the main beneficiaries of VLE are mainly parents and students. But if both show strong interest for its use, they are confronted to the resistance of some teachers denouncing an overwork and an excessive transparency of uploaded information.

L'ingénierie des exigences joue un rôle crucial dans la construction de systèmes aéronautiques sûrs. La notion d'exigence constitue la brique de base de la communication entre les différentes parties prenantes du système : client, utilisateurs, ingénieur système, fournisseurs. Non seulement les exigences sont structurantes pour la définition de système, mais le processus de certification lui-même est basé sur la démonstration de la conformité du système avec les exigences spécifiées, notamment par la traçabilité, c'est-à-dire un maintien des liens entre les différents artefacts d'ingénierie (exigences, exigences détaillées, composants, interfaces). Nous avons réalisé une étude qualitative, à base d'interviews contextuelles et prototypes, auprès de 15 praticiens industriels de quatre entreprises aéronautiques, afin d'enquêter sur les activités réellement effectuées par les ingénieurs en exigences et sur le support outillé de ces activités. Nous avons trouvé que les outils spécifiques à l'ingénierie des exigences contraignent les ingénieurs à un flux de travail rigide, qui est en conflit avec une exploration adaptative des problèmes de conception. Les ingénieurs commencent souvent par utiliser des outils à vocation générale pour favoriser l'exploration et la collaboration avec les fournisseurs, au détriment de la traçabilité. Quand les ingénieurs basculent sur le raffinement et la vérification des exigences, ils doivent utiliser des outils spécifiques pour garantir la traçabilité. Le manque d'utilisabilité de ces outils entraine une perte de temps significative et une insatisfaction. Sur la base de nos observations, nous développons une vision située de l'ingénierie des exigences, retranscrivant son rôle entre contexte d'ingénierie et contexte opérationnel du système. Sur la base de scénarios et de prototypes, nous formulons des exigences d'utilisabilité pour les outils spécifiques d'ingénierie des exigences. Nous proposons plus particulièrement des visualisations interactives et coordonnées de texte structuré permettant de décorréler rigueur et rigidité dans le processus d'ingénierie des exigences, en rendant possible une souplesse pendant le processus tout en éliminant progressivement toute approximation en sortie du processus. L'ingénieur bénéfice de visualisations structurées des exigences, à partir desquelles il peut communiquer avec les parties prenantes, chercher du texte, voir l'état d'avancement des exigences, détecter et compléter les informations manquantes par une navigation et un filtrage interactifs sur les visualisations. Au-delà des outils supportant une vision située de l'ingénierie des exigences, nous proposons une nouvelle approche : l'ingénierie participative des exigences. La finalité est la production d'exigences matures spécifiant dans le système futur la prise en compte de situations non prévues dans le système actuel mais gérées par les utilisateurs. Elle est basée sur une articulation de techniques utilisées en conception participative pour impliquer les utilisateurs, avec un effort continu d'abstraction et de formalisation des exigences pour informer la définition du système. Nous appliquons notre approche sur quatre projets aéronautiques : collaboration et contrôle aérien, cockpit d'avion-école électrique, analyse de rapport d'accident et nouvel instrument de vol. Nous présentons les artefacts d'ingénierie issues de l'application de notre approche afin d'en évaluer ses bénéfices. / Requirements Engineering plays a crucial role in coordinating the different stakeholders needed for safe aeronautics systems engineering. The notion of requirement is a key concept in system definition and represents the cornerstone of communication among stakeholders: customer, user, systems engineers, suppliers. The certification process in critical systems requires traceability documents as a means of demonstrating safety, showing links between the several artifacts (high-level requirements, refined requirements, components and interfaces). We conducted a qualitative study, using interviews and mockups, with fifteen industrial practitioners from four aeronautics companies, to investigate which tasks are actually performed by requirements engineers and how current tools support these tasks. We found that RE-specific tools constrain engineers to a rigid workflow, which conflicts with the adaptive exploration of the problem. Engineers often start by using general-purpose tools to foster exploration and collaborative work with suppliers, at the expense of traceability. When engineers shift to requirements refinement and verification, they must use RE-specific tools to grant traceability. But the lack of tool usability yields significant time loss and dissatisfaction. Based on observed RE practices, we devise a situated vision of Requirements Engineering, rendering its role in between the operational context and the engineering context of the system. Based on scenarios and prototypes, we formulate usability insights for RE-specific tools. In particular, we propose interactive coordinated visualizations of structured text, allowing engineers to decorelate rigor from rigidity throughout the RE process, by providing flexibility during the process while gradually tackling approximation to the end of the process. The requirements engineer takes advantage of structured visualizations of requirements, from which he can communicate with stakeholders, search for text, get the progress status of requirements, detect and fill missing information thanks to interactive navigation and filtering. Beyond interactive tools supporting a situated vision of RE, we propose a new approach to RE: participatory requirements engineering (PRE). Its purpose is the production of mature requirements specifying in the future system the coverage of unforeseen situations in the current system, yet managed by users. The approach is based on the combined use of participatory design techniques to involve the users, with a continuous effort of abstraction and requirements statement to inform the system definition. We apply the approach on four projects in aeronautics: collaboration and air traffic control, cockpit of an electric training aircraft, analysis of accident report and new flight instrument. We present the engineering artifacts resulting from the application of the approach in order to evaluate its benefits.

Les Technologies de l’Information en Santé (TIS) sont de plus en plus utilisées pour améliorer la qualité des soins et la sécurité du patient. Cependant, certains problèmes d’utilisabilité peuvent amenuiser leur impact et peuvent même induire de nouveaux problèmes dont la mise en danger du patient. Pour éviter ces effets négatifs, il est notamment nécessaire d’améliorer l’utilisabilité des TIS ce qui requiert l’application de connaissances d’utilisabilité éprouvées. Les connaissances en utilisabilité appliquée aux TIS sont rares, éparpillées à travers diverses supports et peu utilisables. Par ailleurs, leur couverture en termes de problèmes d’utilisabilité est peu connue. Ce travail a deux objectifs: (i) participer à l’amélioration de l’accumulation de la connaissance en utilisabilité pour les TIS, (ii) fournir une connaissance structurée sur l’utilisabilité des TIS et dont la couverture est établie. Le domaine d’application est celui des systèmes d’alerte médicamenteux.Méthode. Deux analyses indépendantes de la littérature ont été menées : d’un côté, identifier et organiser les problèmes d’utilisabilité des systèmes d’alerte médicamenteux ainsi que leurs conséquences ; de l’autre, identifier et synthétiser les principes d’utilisabilité spécifiques à ces systèmes. Les résultats de ces analyses ont été croisés afin de connaitre la couverture desdits principes en termes de problèmes d’utilisabilité.Résultats. La revue systématique a identifié 13 types de problèmes d’utilisabilité dans les systèmes d’alerte médicamenteux. Les conséquences de ces problèmes sur le clinicien et son système de travail sont variées et ont un grand pouvoir de nuisance (e.g., fatigue, erreur d’interprétation). Au total, 63 principes d’utilisabilité permettent de rendre compte de tous les problèmes d’utilisabilité identifiés. Ils sont organisés en 6 thèmes : améliorer le ratio signal-bruit, être en adéquation avec l’activité des cliniciens, supporter le travail collaboratif, afficher les informations pertinentes, rendre le système transparent et fournir des outils utiles. Le croisement des deux ensembles de données révèle une bonne correspondance entre les principes d’utilisabilité énoncés et les problèmes d’utilisabilité réellement observés.Discussion. Une liste structurée des principes d’utilisabilité illustrés par des exemples réels de leur violation a été développée à partir de ce travail. Cette liste peut aider les concepteurs et les experts en Facteurs Humains à comprendre et à appliquer les principes d’utilisabilité durant la conception et l’évaluation de systèmes d’alerte médicamenteux. L’utilisabilité appliquée aux TIS est une discipline relativement récente qui souffre d’un déficit de structuration et de capitalisation de ses connaissances. Ce travail montre qu’il est possible d’accumuler et de structurer les données d’utilisabilité des TIS. Ce travail pourrait être poursuivi en développant une base de connaissance en utilisabilité appliquée aux TIS afin de tendre vers une « utilisabilité fondée sur les preuves ». / Health Information Technology (HIT) is increasingly implemented to improve healthcare quality and patient safety. However, some usability issues may reduce their impact and even induce new problems (including patient safety issues). To avoid those negative outcomes, amongst other actions, HIT usability must be improved. This action requires applying validated usability knowledge. However, usability knowledge applied to HIT is scattered across several sources, is not structured and is hardly usable. Moreover, its coverage regarding related usability flaws is not known. This work has two aims: (i) to participate in improving the accumulation of usability knowledge for HIT and (ii) to provide synthetic structured easy-to-use HIT usability knowledge with a clear coverage. Those aims are applied to medication alerting systems.Method.Two independent analyses of the literature have been performed. On the one hand, usability flaws and their consequences for the clinicians and the work system have been searched and organized; on the other hand, existing usability design principles specific to medication alerting systems have been synthesized. Results of both analyses have been matched together. Results.A systematic review identified 13 types of usability flaws in medication alerting systems. Consequences on the clinicians and the work system are varied: they greatly impede the clinicians and negatively impact the work system (e.g., alert fatigue, alert misinterpretation). Sixty-three usability design principles dedicated to medication alerting systems are identified. They represent six themes: improve the signal-to-noise ratio, fit clinicians’ workflow, support collaborative work, display relevant information, make the system transparent and provide useful tools. The matching between usability flaws and principles is quite good.Discussion.As a result of this work, a list of usability design principles illustrated by actual instances of their violation has been developed. It may help designers and Human Factors experts understand and apply usability design principles when designing and evaluating medication alerting systems. Usability applied to HIT is a recent research field that suffers from a deficit of structured knowledge. This work shows that it is possible to accumulate and structure usability knowledge. It could be carried on by developing a usability knowledge base dedicated to HIT in order to strive towards “evidence-based usability”.

Cette thèse est consacrée au domaine de l’utilisabilité de la sécurité, en particulier dans le contexte de l’authentification en ligne et du vote vérifiable.Le rôle toujours plus important de nos identifiants en ligne, qu’ils soient utilisés pour accéder aux réseaux sociaux, aux services bancaires ou aux systèmes de vote, a débouché sur des solutions faisant plus de mal que de bien. Le problème n’est pas juste technique mais a une forte composante psycho-sociale, qui se révèle dans l’usage des mots de passe --- objet central d'étude de cette thèse. Les utilisateurs font quotidiennement face à des compromis, souvent inconscients, entre sécuriser leurs données et dépenser les ressources mentales limitées et déjà trop sollicitées. Des travaux récents ont montré que l'absence de règles communes, les contraintes ad-hoc si fréquentes et les recommandations contradictoires compliquent ce choix, mais ces recherches sont généralement ignorées, victimes d'une probable incompréhension entre chercheurs, développeurs et utilisateurs. Cette thèse vise à résoudre ces problèmes avec des solutions inspirées par la cryptographie, la psychologie, ainsi que sept études utilisateurs, afin d'obtenir des outils simplifiés non seulement pour l'utilisateur final mais aussi pour le développeur.La première partie des contributions se concentre sur le fournisseur de service, avec deux outils permettant d'améliorer l'expérience utilisateur sans effort de sa part. Nous commençons par une étude sur la facilité de transcription de différents types de codes, afin d'obtenir un design réduisant les erreurs tout en augmentant la vitesse de frappe. Nous montrons aussi comment accepter les fautes de frappe dans les mots de passe peut améliorer la sécurité, en offrant un protocole compatible avec les méthodes de hachage standard.La deuxième partie offre des outils directement aux utilisateurs, avec un gestionnaire de mot de passe mental qui ne nécessite que la mémorisation d'une phrase et d'un code PIN, avec des garanties sur la sécurité des mots de passe si certains sont compromis. Nous proposons aussi une méthode de création de phrase de passe à la fois plus facile et sécurisée, et terminons en montrant empiriquement des failles dans le principal modèle de calcul mental utilisé aujourd'hui dans le domaine.Enfin, nous nous consacrons aux nouveaux protocoles de vote, en commençant par les difficultés à les faire accepter en pratique. Nous répondons à une demande pour des systèmes non-électroniques en proposant plusieurs implémentations de vote vérifiable en papier, une panoplie de primitives et un protocole de vote pour les très petites élections. / This dissertation deals with the field of usable security, particularly in the contexts of online authentication and verifiable voting systems.The ever-expanding role of online accounts in our lives, from social networks to banking or online voting, has led to some initially counterproductive solutions. As recent research has shown, the problem is not just technical but has a very real psychosocial component. Password-based authentication, the subject of most of this thesis, is intrinsically linked to the unconscious mechanisms people use when interacting with security systems. Everyday, users face trade-offs between protecting their security and spending valuable mental resources, with a choice made harder by conflicting recommendations, a lack of standards, and the ad-hoc constraints still frequently encountered. Moreover, as recent results from usable security are often ignored, the problem might stem from a fundamental disconnect between the users, the developers and the researchers. We try to address those problems with solutions that are not only simplified for the user's sake but also for the developer's. To this end, we use tools from cryptography and psychology, and report on seven usability experiments.The first part of the contributions uses a service provider's point of view, with two tools to improve the end-user's experience without requiring their cooperation. We start by analysing how easily codes of different structures can be transcribed, with a proposal that reduces error rates while increasing speed. We then look at how servers can accept typos in passwords without changing the general hashing protocol, and how this could improve security. The second part focuses on end-users, starting by a proposed mental password manager that only depends on remembering only a single passphrase and PIN, with guarantees on the mutual security of generated passwords if some get stolen. We also provide a better way to create such passphrases. As mental computing models are central to expanding this field, we finish by empirically showing why the main model used today is not adapted to the purpose.In the third part, we focus on voting protocols, and investigate why changing the ones used in practice is an uphill battle. We try to answer a demand for simple paper-based systems by providing low-tech versions of the first paper-based verifiable voting scheme. To conclude, we propose a set of low-tech primitives combined in a protocol that allows usable verifiable voting with no electronic means in small elections.

L'un des problèmes des équipes de développement de logiciel consiste à évaluer la facilité d'utilisation de leurs produits, c'est-à-dire, à évaluer la qualité de l'interaction personne-machine. Le développeur lui-même n'est pas capable, dans la plupart des cas, de juger la qualité d'utilisation de l'interface qu'il propose, pour la simple raison qu'il n'est pas l'utilisateur réel du produit. Une fois les erreurs de code éliminées, il est possible que les utilisateurs d'un logiciel ne puissent pas encore travailler efficacement à cause d'erreurs de conception d'utilisabilité. Il s'avère nécessaire de disposer d'une méthodologie d'évaluation dès le départ d'un projet logiciel. Il n'existe pas d'outils d'évaluation génériques applicables à tout type de logiciel. Il est nécessaire de développer une méthodologie appropriée au profil de la communauté d'utilisateurs et des tâches qu'ils veulent automatiser à partir de leur utilisation. Cette méthodologie doit aussi tenir compte des caractéristiques de l'environnement de développement des produits. Le logiciel ciblé dans ce projet est un système d'aide à la construction d'horaires 1 utilisée dans un environnement de travail administratif. Le système comprend une application autonome (le logiciel appelé Diamant) et une application web (le logiciel appelé Diamant Web). Une évaluation sommative a été réalisée étant donné que le système sous évaluation avait été déjà livré. Celle-ci a été appliquée au sein du groupe de recherche en génie logiciel eXit 2 . Il s'agit d'une petite équipe de développement de logiciel avec des ressources limitées où le but est de créer un produit qui marche selon les exigences le plus rapidement possible. Le système ciblé exécutait correctement les fonctionnalités demandées, mais les utilisateurs réels le trouvaient difficile à utiliser. Les résultats d'une évaluation d'utilisabilité devaient être obtenus rapidement et au plus bas coût possible. Cela conduit à proposer une méthodologie simple et légère. L'approche utilisée afin de mener au terme une évaluation d'utilisabilité est basée sur la prise et l'analyse de données de terrain et la construction de prototypes d'évaluation d'utilisabilité. La contribution principale du présent travail comprend un ensemble de documents, modèles de guides, de maquettes d'interaction, de rapports et d'analyse d'interfaces conçus et construits à l'occasion de l'évaluation d'utilisabilité du système ciblé. Ces documents et ces modèles sont des exemples applicables à n'importe quel logiciel dont les caractéristiques et l'analyse contextuelle seraient similaires aux logiciels évalués. En outre, la méthodologie constitue elle-même une contribution en raison des contraintes de temps et de coût imposées. Les résultats obtenus comprennent des lignes directrices simples pour mettre en oeuvre l'évaluation d'utilisabilité dans un projet logiciel, les exemples de suggestions et de guides afin d'améliorer l'interaction personne-machine présentée par le logiciel sous évaluation.