Les nouvelles technologies d’assistance offrent aux personnes âgées avec des troubles cognitifs comme la maladie d’Alzheimer la possibilité de prolonger leur autonomie. Cependant, leur utilisation dans la vie quotidienne par cette population reste faible. L’inadéquation entre les caractéristiques des technologies et les spécificités de cette population, ainsi que la course aux fonctionnalités rendent ces technologies toujours plus complexes à apprendre à utiliser. Une des pistes de solution est d’aider le concepteur à comprendre les spécificités de la population, afin de concevoir des technologies d’assistance facile à apprendre. Cette thèse vise à contribuer à l'apprentissage des nouvelles technologies en proposant un cadre de conception de technologies d’assistance faciles à apprendre pour des personnes âgées avec la maladie d’Alzheimer. Dans cette optique, un outil d'assistance a été développé : un calendrier interactif pour faciliter l'organisation quotidienne. Deux expérimentations ont été ensuite menées afin de déterminer les facilitateurs et les barrières qui pourraient influencer l’apprenabilité d’une technologie d’assistance pour des personnes âgées avec la maladie d’Alzheimer. La première expérimentation se décomposait en deux séances où sept personnes âgées et cinq personnes avec Alzheimer ont interagi avec le calendrier et ont exprimé sous forme de dessin et de questionnaire comment elles étaient familières avec l'usage de son homologue traditionnel, le calendrier mural. La deuxième expérimentation, réalisée au domicile de deux personnes âgées avec Alzheimer, a duré entre 5 et 6 mois selon les participants pendant lesquels le calendrier était appris puis laissé au domicile de la personne âgée pour qu'elle l'utilise à sa guise. Une modalité d’affichage de l’interface utilisateur dite multicouches a été utilisée chez un des participants afin de l’accompagner dans son apprentissage. Cette approche consiste à diviser l’interface utilisateur en plusieurs couches dont chacune contient un ensemble de fonctionnalités. Tandis que l’autre modalité est sans multicouches et donne accès à toutes les fonctionnalités de la technologie d’assistance durant l’apprentissage. Les résultats de ces expérimentations ont montré que cette population était capable d’apprendre à utiliser une technologie d’assistance. Cependant, il est nécessaire que le concepteur prenne en considération l’expérience antérieure, les capacités physiques, perceptuelles et cognitives résiduelles de cette population afin d’adapter les caractéristiques de l’interface utilisateur de la technologie d’assistance. Les contributions de ce travail de recherche s’articulent autour de la conception de technologies d’assistance pour les personnes âgées atteintes de la maladie d’Alzheimer. La première contribution porte sur l’identification des facilitateurs et des barrières jouant un rôle dans l’apprenabilité de ce type de produit technologique. La seconde contribution porte sur la conception et l’implémentation de l’approche par multicouches dans une technologie d’assistance pour des personnes âgées atteintes de la maladie d’Alzheimer. Et enfin la dernière contribution porte sur la proposition d’un cadre de conception pour améliorer l’apprenabilité des technologies d’assistance pour personnes âgées atteintes de la maladie d’Alzheimer.

This thesis focuses on the design and the evaluation of the assistive technological solutions dedicated to the aging people. It is based on a framework which proposes a developmental approach of the aging subject. Our research is composed of three main objectives. The first objective is to improve the knowledge of the aging people (with or without cognitive impairments) problems of activity limitations and participation restrictions in society. The second objective is to preserve (or to develop) the empowerment of the persons with and without cognitive impairment, during the daily activities. Finally, the third objective is to enrich the subject model considered in the design. In this research, the design challenge exceeds the compensation and the slowing down of the individual state deterioration. It aims to preserve the residual individual capabilities and to propose the resources for an adequate fallback and the individual capabilities and empowerment development. Our work is based on a multidisciplinary, participatory and user centered design approach. We use ergonomics knowledge to improve the human-machines interactions, psychological knowledge to analyze acceptability and appropriation of the technical assistive devices, and technical knowledge to develop assistive technologies.

La présente étude avait comme principal objectif d’évaluer l’impact de la venue d’un chien d'assistance sur les pratiques parentales de parents ayant des enfants présentant un trouble du spectre de l’autisme TSA dans le cadre d’un devis prétest-posttest. À cet égard, 75 familles (40 provenant du groupe expérimental et 35 du groupe témoin) ont participé à l’étude au premier temps de mesure. Suite à une visite au domicile familial, une observatrice a complété le questionnaire Coder Impression Inventory (CII) (McMahon et Lengua 1996) qui permet d’évaluer plusieurs caractéristiques des pratiques parentales regroupées sur sept échelles. La sévérité des symptômes de l’enfant TSA a été également contrôlée à l’aide du Childhood Autism Rating Scale (CARS : Schopler et al., 1980). Ces questionnaires ont été remplis à deux reprises, soit 3 semaines avant l’arrivée du chien d’assistance (T1) ainsi que six mois suivant l’introduction de celui-ci (T2). Les résultats montrent que les parents n’ayant pas accueilli un chien d’assistance pour leur enfant utilisent davantage des pratiques permissives que ceux qui en ont accueilli un. Également, les familles ayant accueilli un chien d’assistance vivent dans un moins bon environnement physique à l’enfant comparativement à ceux de familles n’en n’ayant pas encore reçu un.

Assister les personnes âgées dans les situations d’urgence représente un facteur important qui pourrait augmenter le sentiment de sécurité chez cette population. Les risques et les situations d’urgence les plus fréquentes auxquelles les personnes âgées peuvent être confrontées sont la chute, l’errance et les crises de santé. Ces risques les affectent et augmentent chez eux la peur, ce qui les rend dépendantes. Face à ces risques, les personnes âgées ont besoin des outils d’assistance qui permettent de les protéger durant les activités quotidiennes. Aujourd’hui, le bénévolat joue un rôle important dans la chaîne des moyens d’assistance pour les personnes âgées. En plus, la technologie, et en particulier l'informatique diffuse et mobile, peut être utilisée pour réduire les impacts négatifs associés au vieillissement. Cette technologie peut également être utilisée pour faciliter le travail des bénévoles en le rendant plus efficace et moins contraignant. Le bénévolat dans sa forme actuelle exige une déclaration préalable de disponibilités des bénévoles (indication d’un lieu et d’horaires précis). Cette forme d’engagement exclut des bénévoles potentiels qui souhaiteraient s’investir dans des activités de bénévolat, mais qui ne connaissent pas leurs disponibilités à l’avance. Nous proposons dans ce mémoire un système pour aider les personnes âgées dans les situations d'urgence, que nous appelons Assist-Me. L’objectif du système Assist-Me est d'améliorer la qualité de vie et d’augmenter l'indépendance et l'autonomie des personnes âgées dans leurs activités quotidiennes, puisqu’il offre une assistance rapide dans les situations d'urgence via l'intervention offerte par des bénévoles, qui, par ailleurs, peuvent alléger l'intervention non nécessaire des centres d'urgence. Assist-Me est un système intelligent ayant deux applications sur les téléphones intelligents. Ces applications peuvent partager des informations indépendamment de l’emplacement physique: une application pour les personnes âgées qui demandent de l'assistance, et une deuxième pour les bénévoles qui reçoivent les demandes d’assistance. Un contrôle centralisé des informations est assuré via un système de gestion de la situation d'urgence. Ce système est muni d’un moteur de sélection basé sur la « logique floue » qui sélectionne automatiquement les bénévoles appropriées.

Le laboratoire DOMUS développe des applications sensibles au contexte dans une perspective d’intelligence ambiante. L’architecture utilisée présentement pour gérer le contexte a atteint ses limites en termes de capacité d’évoluer, d’intégration de nouvelles sources de données et de nouveaux capteurs et actionneurs, de capacité de partage entre les applications et de capacité de raisonnement. Ce projet de recherche a pour objectif de développer un nouveau modèle, un gestionnaire de contexte et de proposer une architecture pour les applications d’assistance installées dans un habitat intelligent. Le modèle doit répondre aux exigences suivantes : commun, abstrait, évolutif, décentralisé, performant et une accessibilité uniforme. Le gestionnaire du contexte doit permettre de gérer les événements et offrir des capacités de raisonnement sur les données et le contexte. La nouvelle architecture doit simplifier le développement d’applications d’assistance et la gestion du contexte. Les applications doivent pouvoir se mettre à jour si le modèle de données évolue dans le temps sans nécessiter de modification dans le code source. Le nouveau modèle de données repose sur une ontologie définie avec le langage OWL 2 DL. L’architecture pour les applications d’assistance utilise le cadre d’applications Apache Jena pour la gestion des requêtes SPARQL et un dépôt RDF pour le stockage des données. Une bibliothèque Java a été développée pour gérer la correspondance entre le modèle de données et le modèle Java. Le serveur d’événements est basé sur le projet OpenIoT et utilise un dépôt RDF. Il fournit une API pour la gestion des capteurs / événements et des actionneurs / actions. Les choix d’implémentation et l’utilisation d’une ontologie comme modèle de données et des technologies du Web sémantique (OWL, SPARQL et dépôt RDF) pour les applications d’assistance dans un habitat intelligent ont été validés par des tests intensifs et l’adaptation d’applications déjà existantes au laboratoire. L’utilisation d’une ontologie a pour avantage une intégration des déductions et du raisonnement directement dans le modèle de données et non au niveau du code des applications.

Cette thèse se situe dans le domaine de la création de contenus pédagogiques par une approche basée sur une structuration à base d’objets d’apprentissage et leur réutilisation au sein d’objets plus complexes. Les modèles récents d’objets pédagogiques comme SCORM ou SIMBAD permettent aux auteurs de construire de nouveaux objets par assemblage d’objets existants. La difficulté pour les auteurs est de concevoir de tels objets en maitrisant la complexité de la composition et en pouvant garantir un haut niveau de qualité, y compris pédagogique. Nous proposons dans ce travail une approche d’assistance aux auteurs basée sur un ensemble d’outils d’analyse permettant de mieux qualifier l’objet composé et d’en vérifier la conformité. Ces analyses portent tant sur le contenu de l’objet, ses métadonnées notamment celles issues de la norme LOM, que sur la structure de composition elle-même. L’objectif est de générer une cartographie détaillée sur l’objet en question. Il s’agit d’offrir à l’auteur des indicateurs divers et variés qui vont lui permettre d’avoir une meilleur vue sur les différentes facettes de l’objet d’apprentissage en cours de conception. En particulier, il aura une analyse de la vue système et de la vue apprenant. Une fois que l’analyse est satisfaisante, des métadonnées complémentaires sont calculées automatiquement par notre environnement en se basant sur les métadonnées éducatives des objets utilisés dans la composition de l’objet. La composition d’un objet peut être guidée par des règles de conformité. Celles-ci permettent de décrire certains critères structurels et sémantiques recherchés. Cette approche offre ainsi un moyen pour la promotion de la réutilisation des objets d’apprentissage. Elle offre le support théorique et les éléments pratiques permettent de rendre la composition par réutilisation pleinement sous contrôle de l’auteur et capable de produire par conséquence des objets d’apprentissage respectant des critères de qualité. / This thesis is situated in the e-learning domain and in the context of the authoring of educative content (composed learning objects) by reuse of learning objects. This approach is supported by many models like SCORM or SIMBAD. Using such as approach by authors still difficult due to the complexity of the composition process influencing the quality of the content especially from a pedagogical point of view. We propose in our research works an author assistance approach with a set of analysis tools which offer best understanding of the true nature of the composed learning object and its degree of conformity to the author, the model and the use context requirements. Analyses are applied to the learning object’s content, educative metadata and composition structure. The goal is to generate a learning object’s detailed cartography. Automatic generated indicators reveal details about the different facets of the composed learning object especially the system view and the learner view. If the analysis is satisfactory additional metadata are then automatically calculated by the tools based on the reused learning objects’ metadata. The learning object’s composition can be guided by some conformity rules. Those rules can cover intended structural and semantic criterion. Our approach offers a support to promote the reuse of learning objects in an effective manner. It provides theoretical and practical elements allowing authors to control the “authoring by reuse” process. Consequently our approach allows authors to produce high quality composed learning objects.

Avec le nombre croissant d'utilisateurs novices des applications informatiques, le besoin d'une aide efficace est devenu critique. Afin de répondre à ce besoins, nous suggérons d'utiliser un Agent Conversationnel Assistant (ACA), c'est-à-dire une interface permettant l'utilisation de la langue naturelle (en effet celle-ci est utilisée spontanément dès qu'un problème surgit) ainsi qu'une présence rassurante pour les utilisateurs.Une étude préliminaire détaille la constitution (en combinant la collecte et l'utilisation de thesaurus) d'un corpus de requêtes dont nous justifions le besoin. Ce corpus de 11626 requêtes est comparé avec d'autres corpus existants et nous montrons qu'il couvre le domaine étudié d'aide et que de plus, il contient des requêtes portant d'une part sur le contrôle de l'application et d'autre part des phrases de 'clavardage'. Ce corpus fournit une base saine pour la conception d'un analyseur syntactico-sémantique de requêtes en langage naturel, utilisant un jeu de classes (keys) sémantiques, un jeu de règles d'analyse et un jeu de règles de transformation. En entrée, les requêtes sont exprimées dans un langage formel (DAFT) pour lequel nous proposons une syntaxe et une sémantique. L'analyseur est alors évalué en comparant une annotation manuelle avec les requêtes produites automatiquement et nous étudions l'usage de techniques d'apprentissage supervisé afin d'identifier les classes d'activités conversationnelles. La méthodologie employée est validée via l'intégration d'un ACA dans une application Web existante , dédiée au prototypage collectif de la musique sur Internet. Enfin, nous décrivons l'architecture requise pour implémenter un agent rationnel qui a pour rôle de définir les réactions aux requêtes formelles des usagers, exprimées en DAFT ainsi que le modèle de l'application assistée, mettant ainsi en lumière le besoin d'un modèle cognitif.

Problématique et objectifs: Le cadre de mon travail de thèse traite du développement de solutions d'assistance robotisée pour l'aide des personnes atteintes de troubles du fonctionnels. La problématique qui est posée ici est l'apport des réseaux de neurones pour la modélisation du mouvement des personnes atteintes par le syndrome cérébelleux. Résultats obtenus : Dans le but d'améliorer la commande d'un robot d'assistance (Monimad), mon travail a consisté à développer des solutions qui permettent de fournir un modèle interne du mouvement d'une personne atteinte par le syndrome cérébelleux. Pour accomplir ce travail, une phase d'enregistrement de données a été mise en place pour des personnes saines et pour des personnes touchées par le syndrome cérébelleux. La modélisation a été déclinée en trois types : Génération de trajectoire : une simulation de mouvement réel a été mise en place avec des réseaux de neurones et comparée avec d'autres méthodes du domaine du controle optimal. Prédiction : une prédiction des mouvements futurs du patient est obtenue avec des réseaux de neurones, cette prédiction présente les propriétés de généralisation et de spécialisation. Son bon fonctionnement est validé sur des mouvements de patients. Observation : un outil de reconstruction basé sur les réseaux de neurones est proposé pour à partir d'une donnée angulaire reconstruire l'état d'une personne dans un mouvement de verticalisation. Enfin toutes ces modélisations sont appliquées à des mouvements de personnes atteintes du syndrôme cérébelleux qui utilisent une interface d'assistance. Ces méthodes de modélisation sont validées sur ce protocole.

Texte remanié de: Diss.--Philosophische Fakultät--Dresden--Technische Universität, 1999. Titre de soutenance : Die Aussenhandelspolitik der DDR im Bereich des Rates für Gegenseitige Wirtschaftshilfe 1963-1976. / Bibliogr. p. 362-382. Index.

Le point de départ des travaux présentés dans cette thèse est la volonté de développement d'une aide robotisée à la saisie intuitive pour les personnes en situation de handicap. L'outil proposé est un manipulateur contrôlé en utilisant directement les informations transmises par deux caméras, l'une embarquée sur la pince qui donne une vue détaillée de la scène, et l'autre déportée qui en oﰛre une vue d'ensemble. L'objet de nos travaux est de saisir un objet a priori inconnu à partir d'un seul clic de l'utilisateur sur une image acquise par la caméra déportée. Nous proposons des méthodes permettant de localiser et de caractériser grossièrement un objet de forme convexe aﰜn qu'il puisse être saisi par la pince du manipulateur. Cette thèse peut être vue comme complémentaire aux méthodes existantes reposant sur l'utilisation de bases de données. Ce manuscrit est divisé en deux parties : la localisation grossière d'un objet inconnu et la caractérisation de sa forme. L'objet se situe sur la ligne de vue qui passe par le centre optique de la caméra déportée et le clic. La projection de cette ligne de vue dans la caméra embarquée est la ligne épipolaire associée aux clic. Nous proposons donc un asservissement visuel reposant sur l'utilisation de la géométrie épipolaire pour commander la caméra embarquée de façon à parcourir cette ligne. Les indices visuels extraits des images embarquées sont ensuite mis en correspondance avec les indices détectés au voisinage du clic pour estimer la position 3D de l'objet. Cette méthode est robuste à des mouvements relatifs de l'objet et de la caméra déportée au cours du processus de localisation. En ﰜn de processus, l'objet désigné se trouve dans le champ de vision des deux caméras et ces deux vues peuvent servir à initier une caractérisation plus précise de l'objet et suﰞsante pour la saisie. Le problème de la caractérisation de la forme de l'objet a été traité dans le cadre d'une observation monoculaire dynamique. La forme de l'objet est modélisée par une quadrique dont les paramètres sont estimés à partir de ses projections dans un ensemble d'images. Les contours de l'objet sont détectés par une méthode de contours actifs initialisés à partir de la localisation grossière de l'objet. La caractérisation de l'objet est d'autant plus précise que les vues utilisées pour l'estimer sont bien choisies. La dernière contribution de ce mémoire est une méthode de sélection par vision active des vues optimales pour la reconstruction. Les meilleures vues sont choisies en recherchant les positions de la caméra qui maximisent l'information.