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

Prédiction des conflits dans le systèmes homme-machine. Le travail fait partie de la recherche consacrée à des problèmes d'interaction homme-machine et aux conflits entre l'homme et la machine qui pourrait découler de ces situations.

Le contexte de recherche de cette thèse est le développement d'outils informatiques dans un cadre interculturel. La thèse prend comme cas d'étude le peuple nasa, aborigène de Colombie conservant d'importantes caractéristiques culturelles. La problématique de recherche est née à partir des différences culturelles entre ce peuple rural et la société productrice des dispositifs informatiques. Les processus d'adaptation culturelle se concentrent en général sur la traduction textuelle et sur des éléments faciles à étudier. Cependant, la culture est implicite dans une large gamme d'aspects de la conception et utilisation d'un système informatique. Par exemple, la métaphore du bureau est basée sur des éléments typiques d'un environnement de travail urbain. Toutefois, les dossiers, fichiers et autres composants de l'interface sont moins courants dans le contexte nasa. Cette thèse réalise deux contributions majeures. Premièrement, un modèle culturel qui aide à l'étude de caractéristiques socioculturelles importantes dans le développement d'outils informatiques (la langue, l'environnement et la technologie, l'organisation sociale, la structuration de l'espace, et les signes non-linguistiques). Deuxièmement, une méthode de description de conception intégrant les caractéristiques culturelles à des patrons de conception. Ceux-ci rendent possible la représentation de l'influence de la culture sur la production d'un outil. Ces contributions ont été appliquées dans le contexte nasa et deux outils ont été mis en oeuvre dans deux écoles en suivant une méthode de conception participative. Un catalogue initial de patrons décrit la résolution de différents problèmes de conception.

L'implémentation d'un système intégrant la Programmation sur Exemple (PsE) demande au développeur de mettre à disposition de l'utilisateur final des outils d'assistance lors de la réalisation des tâches. Pour le développeur, cela passe par la mise à disposition des différents services à partir de l'interface utilisateur de l'application. Le système doit donc fournir des interfaces particulières, car non seulement l'objectif fonctionnel de l'application ne doit pas changer, mais surtout parce que les techniques de la PsE doivent être naturellement intégrées. Un système de PsE est difficile à implanter, et pourtant, la plupart possèdent des éléments en commun parmi lesquels on trouve une représentation des actions utilisateur, un historique des actions, et parfois un algorithme d'apprentissage symbolique opérant sur l'historique. Nous favorisons la création d'un tel système en fournissant les outils nécessaires sous forme d'une boîte à outils par extension de Swing. Les développeurs peuvent bâtir, avec un minimum d'effort, des applications mettant en ?uvre les techniques de la PsE. Les principaux services de base ont été identifiés et définis : enregistrement des actions utilisateur, rejeu des actions et des techniques utilisables pour la mise en ?uvre d'applications types. Ils ont été prototypés à travers l'outil PbDToolkit, ouvrant la voie vers la simplification de la mise en ?uvre des applications de PsE. En utilisant PbDToolkit, il n'est pas nécessaire d'implémenter les fonctionnalités de base car toutes les opérations y sont déjà implémentées avec la liberté d'usage et d'exploitation offerte aux développeurs. PbDToolkit est instrumenté pour permettre de vérifier la conformité d'une IHM à son modèle de tâches. Le concept établit un lien entre les tâches élémentaires du modèle de tâches et les actions de l'IHM. Ainsi, à l'exécution, un scénario est généré suivant le format de scénario de l'environnement K-MADe, outil de modélisation utilisé.

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Cette thèse s'inscrit dans le domaine des Interfaces Homme-Machine (IHM). Elle s'articule autour de deux thèmes principaux qui sont la Spécification et la Gestion Automatique du Dialogue Homme-Machine.<br /><br />Le travail présenté est basé sur la méthode Diane+ conçue initialement pour la spécification du dialogue homme-machine. Diane+ repose sur la planification hiérarchique et intègre le niveau de l'utilisateur. Elle est utilisée pour spécifier la répartition des tâches entre l'homme et la machine tout en laissant une latitude décisionnelle à l'utilisateur. Cette spécification utilise un formalisme simple et concis prenant en compte les répartitions les plus complexes. Ce formalisme permet, à partir des spécifications, de :<br />• générer l'interface homme-machine en intégrant des règles d'ergonomie générale,<br />• générer une partie du code des traitements,<br />• gérer automatiquement la dynamique de l'application (noyau fonctionnel et interface homme-machine),<br />• gérer automatiquement l'aide d'utilisation, l'aide fonctionnelle étant quant à elle implémentée par le concepteur.<br />De par les origines de Diane+ et les caractéristiques des IHM, ce travail utilise conjointement le modèle tâche et le modèle objet.

Les visualisations de données permettent de transmettre de l'information aux utilisateurs. Pour explorer et comprendre les données, les utilisateurs sont amenés à interagir avec ces visualisations.Toutefois, l'interaction avec les visualisations modifie le visuel. Pour éviter des changements brusques et garder l'utilisateur focalisé sur les objets graphiques d'intérêt, des transitions visuelles sont nécessaires pour accompagner les modifications de la visualisation. Ces transitions visuelles peuvent être codées sous la forme d'animations, ou de techniques qui permettent de faire des correspondances, ou des liens avec des données représentées sur plusieurs affichages. Le premier objectif de cette thèse était d'étudier les bénéfices et les propriétés des animations pour l'exploration et la compréhension de grandes quantités de données multidimensionnelles. Nous avons établi en conséquence une taxonomie des transitions animées en visualisation d'information basée sur les tâches des utilisateurs. Cette taxonomie a permis de constater qu'il n'existe pas de contrôle utilisateur sur la direction des objets durant l'animation. Nous avons donc proposé des interactions pour le contrôle de la direction des objets graphiques lors d'une transition animée. D'autre part, nous avons étudié une technique de transition animée mettant en jeu une rotation 3D entre visualisations. Nous avons identifié les avantages qu'elle pouvait apporter et en avons proposé une amélioration.Le second objectif était d'étudier les transitions visuelles dans le domaine du Contrôle du Trafic Aérien. En effet, les contrôleurs utilisent de nombreuses visualisations qui comportent des informations étalées et dupliquées sur plusieurs affichages: l'écran Radar, le tableau de strips, des listes spécifiques d'avions (départ, arrivées) etc. Ainsi dans leur activité, les Contrôleurs Aériens réalisent des transitions visuelles en recherchant et en reliant de l'information à travers les différents affichages. Nous avons étudié comment les animations pouvaient être utilisées dans le domaine du contrôle aérien en implémentant un prototype d'image radar regroupant trois visualisations usuelles pour instrumenter l'activité de supervision du trafic aérien.

Cette thèse s'inscrit dans le domaine de l'Interaction Homme-Machine. Elle vise à prendre en considération le contexte d'usage pour les nouvelles plateformes de type table interactive. Par la notion de table interactive, on laisse supposer un espace de travail collaboratif et co-localisé permettant de faire intervenir plusieurs utilisateurs en même temps mais également de nouvelles interactions mêlant objets tangibles, virtuels voire tactiles. C'est face à ce constat et à l'engouement accordé à ces nouvelles plateformes que nous avons proposé de caractériser puis de recenser les tables interactives en nous appuyant sur un modèle que nous avons proposé. Le contexte est une notion utilisée depuis longtemps dans la conception d'applications interactives. Les recherches en Interaction Homme-Machine ont apporté de nombreux éléments permettant de le définir et de le qualifier de manière approfondie. Notre proposition se base sur la prise en considération du contexte d'usage pour les tables interactives. Pour cela, nous avons dans un premier temps modélisé le contexte d'usage tel qu'il peut être défini dans la littérature puis augmenté cette modélisation afin de l'adapter à l'utilisation des tables interactives. Un ensemble de formalismes permettant de définir le contexte et une situation d'utilisation pour les tables interactives sont également présentés, ceux-ci nous amenant à proposer un système d'adaptation au contexte d'usage puis un ensemble de règles d'adaptation. Nous réalisons l'adaptation au contexte d'usage en utilisant la table interactive TangiSense, résultat du projet ANR TTT. Pour cela nous utilisons et implémentons nos règles d'adaptation proposées afin de permettre à la table interactive TangiSense de s'adapter en fonction du contexte et des situations d'utilisation. Afin d'évaluer l'ensemble des éléments proposés dans cette thèse, deux études ont été menées : la première en laboratoire, la seconde dans un environnement naturel en école maternelle. Un ensemble de perspectives de recherche termine le mémoire.

Les recherches présentées dans ce mémoire visent à inventer des méthodes de conception ou des composants de méthodes (c'est-à-dire des modèles de produits, de processus, et des outils) de nature à soutenir le développement de Systèmes d'Information (SI) innovants, bénéficiant des avancées technologiques pour assurer à l'utilisateur une qualité en tout contexte d'usage. Elles se situent ainsi à la croisée de trois communautés, introduisant chacune une préoccupation : l'Interaction Homme-Machine (IHM) pour la prise en compte de l'utilisateur final ; les Systèmes d'Information (SI) pour la considération du contexte organisationnel ; et le Génie Logiciel (GL) pour l'étude et l'invention des techniques et outils supports. Les contributions s'articulent autour de trois axes : 1) la mise en commun des pratiques des domaines de l'IHM et des SI pour favoriser la prise en compte des spécificités de ces deux domaines ; 2) l'étude conjointe de l'auto-explication pour avancer, avec les spécificités de chacun, vers le défi commun des modèles interactifs ; 3) les pratiques et outils de gestion de modèles au delà des domaines de l'IHM et des SI.

Un des objectifs de la vision par ordinateur consiste à extraire à partir d'un important volume de données brutes issues des images, celles qui s'avéreront pertinentes pour une exploitation ultérieure. Les primitives extraites de l'image sont communément de type contour, correspondant à des zones de transition objectivement visibles, et de type région, correspondant à des regroupements de pixels de l'image avec des caractéristiques d'homogénéité communes. Une nécessaire gestion de l'information est obtenue par la répartition de la tâche de segmentation au sein d'entités indépendantes, localisées de façon précise dans l'image, possédant chacune une primitive particulière à segmenter de type contour ou région, et construisant ces objets de manière incrémentale, c'est-à-dire pixel par pixel. L'originalité de l'approche réside dans la coopération instaurée entre la construction des contours et des régions. Les deux types de segmenteurs fonctionnent conjointement à l'étiquetage des pixels de l'image, sous une forme pseudo-parallèle, en tirant avantage de leurs atouts réciproques. Un détecteur de contour instancie de nouveaux détecteurs de régions de part et d'autre de son extrémité en construction, afin de valider son existence, tandis qu'un détecteur de régions instancie des détecteurs de contours à sa frontière, afin de borner son expansion. L'ensemble constitue un arbre d'entités de segmentation coopérantes, dépendant chacune les unes des autres, par filiation. Une telle approche permet une forte adaptation locale, puisque chaque primitive est détectée par une instance d'un détecteur générique, pouvant modifier ses paramètres internes indépendamment des autres instances. La coopération est réelle, puisqu'elle est intégrée au mécanisme de décision. L'implantation d'un séquenceur de tâches anonymes, permet enfin de simuler le pseudo-parallélisme, et repose grandement sur des mécanismes classiques réservés généralement au domaine des systèmes d'exploitation.