Interface Homme-MachineCours 1

Philippe Gaussier, laboratoire ETIS Alexandre Pitti UCP – ENSEA

5 TDs + 1 Tp

5x TDs dirigés Sur la mise en place de l'infrastructure, algorithmes de

reconnaissance des formes, IA et API de vision.

Sur la conception de l'IHM

1x Tp libre (2 x 3heures)

Plan du cours

1 Introduction à l'IHM, historique et ergonomie psychologie, handicap et théorie, méthodes de conception

et d’évaluation

2 Éléments d'une IHM Interfaces et Infrastructures, prototypage

3 Extraction et Traitement de l'information GUI Visualisation de l'information, Méthodes statistiques

4 & 5 Techniques d'interactions avancées Réalité Augmentée, Interface Tangible, projection 3D,

Analyse du mouvement

IHM – petite introduction

1 Introduction à l'IHM, historique et ergonomie psychologie, handicap et théorie, méthodes de conception

et d’évaluation

IHM ? Définition(s)

IHM● Interface Homme – Machine● Interactions Homme – Machine

Mais aussi● Communication Homme – Machine● Dialogue Homme – Machine● Interaction Personne – Machine

IHM ? Définition(s)

Interface Homme – Machine● ensemble des dispositifs matériels et logiciels permettant à

un utilisateur d’interagir avec un système interactif

Homme Machine

IHM ? Définition(s)

Interaction Homme – Machine● ensemble des aspects d’interaction avec un système

pousser un bouton, bouger la souris, déplacer les doigts...

Homme Machine

t

t+1

t+nt+n-1

Prise en compte de l'utilisateur

Approche techno-centrée● centrée sur la machine et ses possibilités● l’utilisateur doit s’adapter à la machine

Approche anthropo-centrée● centrée sur l’homme et ses besoins● la machine doit s’adapter à l’utilisateur Homme

Machine

IHM techno-centrée

L’ère des Command Lines Interfaces (CLI) – 1969-1983

Les utilisateurs des années 1970 étaient plutôt des ingénieurs et des informaticiens, c’est-à-dire des spécialistes. L’ordinateur était réservé à une clientèle élitiste et utilisé surtout en milieu professionnel.

IHM anthropo-centrée

L’ère des Graphical User Interfaces (GUI) – 1984 à aujourd’hui

L’interface graphique (abrégée GUI, en anglais graphic user interface) est un type d’IHM qui permet à l’utilisateur d’interagir avec l’ordinateur en manipulant des objets graphiques conventionnels grâce à un dispositif de pointage, le plus souvent une souris.

La GUI a donc permis une importante évolution dans l’interaction homme-machine tout en facilitant l’exécution de commandes d’entrées à travers la souris ou le clavier, mais ces dispositifs restent « artificiels » et améliorables…

IHM anthropo-centrée

L’arrivée des NUI : natural user interfaces

L’interface utilisateur naturelle (abrégée NUI, en anglais, natural user interface), dite aussi Post-WIMP, est une interaction informatique émergente qui met l’accent sur les capacités humaines telles que le toucher, la vision, la voix et le mouvement (geste).

L’interface utilisateur naturelle vise à exploiter la richesse des capacités humaines dans ses modalités d’interactions classiques.

Bill Buxton dit que

« interface is natural if it exploits skills that we have acquired through a lifetime of living in this world» (L’interface est naturelle si elle exploite les capacités que nous avons acquises tout au long de notre vie dans ce monde).

Cybernétique (années 50) : 2 conceptions

Rétroaction (feedback) = asymétrie le système est influencé par les conséquences de ses propres actions.

● Attends une réponse pour agir de l'ordinateur

Interaction = symétrie● Coordination mutuelle : les deux systèmes sont co-actifs

(l'utilisateur interagit avec l'environnement à travers la machine)

IHM = l'ordi comme catalyseur Interaction = Le sujet central de la psychologie

● interaction humain-environnement = perception

+ cognition+ action

Homme

Machine

Homme Environnement

Com

pute

r

Computer-mediated “Human-environment”Interaction: Interaction science

Especially interesting environments:Other humansAugmented environmentsPure-information environments

The computer is a catalyst

Importance d'une IHM

InterfaceFace Immergée

AlgorithmesRévolutionnaires

BaseDe Données

Fonctionnalitésultra-innovantes

Importance d'une IHM

InterfaceFace Immergée

AlgorithmesRévolutionnaires

BaseDe Données

Fonctionnalitésultra-innovantes

Fonctions pas trouvées ou pas pratiques

Fonctions inutiles

Fonctions non présentes ou cachées

IEEE : «50% de temps perdu;100 fois plus cher de corrigeraprès sortie du produit»

Adapter l’IHM (1)

Caractéristiques de l’utilisateur

● différences physiques

● âge

● handicap

connaissances et expériences

● dans le domaine de la tâche (novice, expert, professionnel)

● en informatique, sur le système (usage occasionnel, quotidien)

caractéristiques psychologiques

● visuel/auditif, logique/intuitif, analytique/synthétique...

caractéristiques socio-culturelles

● sens d'écriture

● format des dates

● signification des icônes, des couleurs

Adapter l’IHM (2)

Contexte

● grand public (proposer une prise en main immédiate)

● loisirs (rendre le produit attrayant)

● industrie (augmenter la productivité)

● systèmes critiques (assurer un risque zéro)

Caractéristiques de la tâche

● répétitive, régulière, occasionnelle, sensible aux modifications de

l'environnement, contrainte par le temps, risquée...

● Contraintes techniques

● plate-forme

● taille mémoire

● écran, capteurs, effecteurs

● réutilisation de code ancien

IHM, domaine pluridisciplinaire

Informatique et Robotique

● programmation● IA● synthèse et reconnaissance de la parole, langue naturelle● image● système...

Psychologie cognitive

Ergonomie cognitive, ergonomie des logiciels

Sciences de l’éducation, didactique

Anthropologie, sociologie, philosophie, linguistique

...

Communication, graphisme, audiovisuel, design

IHM et implémentation La plupart des applications informatiques et des « objets intelligents »

sont interactifs

L’IHM est souvent un élément clé du logiciel/ de l'objet (en + ou -)

La conception de l'interaction représente plus de 50% du

coût de développement

L’IHM peut représenter 80% du code d’une application/ design

● elle peut être modifiée/reconstruite de multiples fois.● importance de l’indépendance interface / cœur du système,

mais les deux doivent être pensés parallèlement.

Mise en œuvre de systèmes interactifs

C’est● difficile, long, coûteux

● nécessite une approche précoce, méthodique, itérative, expérimentale

Ce n'est pas● une opération esthétique de l'écran

● une affaire de goût, de bon sens, d’intuition

Il faut prendre en compte l’IHM dès le début

Méthode ?

● pas toujours de solution prête à l'emploi

● des points de repères théoriques, expérimentaux, des savoir-faire, des questionnements

trouver des compromis

IHM ? Définition(s)

HISTORIQUE

Historique, 1945-1970 : les prémisses

Dispositifs d’entrée-sortie limités● perforateurs/lecteurs de cartes● tableaux de bord (voyants)● imprimantes

Langages de commandes

Historique, 1970s : les ordinateurs « modernes »

Nouveaux dispositifs d’entrée-sortie● 1963 : écran graphique et stylo optique● 1968 : première souris● 1980 : applications grand public

manipulation directe● restent notre référence

Évolution des interfaces (1)

Systèmes plus conviviaux, faciles à comprendre et à utiliser

Interfaces graphiques

● manipulation directe● action directe pour les objets représentés à l’écran

WYSIWYG

● What You See Is What You Get● ACAI : Affichage Conforme A l'Impression

Évolution des interfaces (2)

Dispositifs de sortie

● écrans

● cf. visualisation d’informations

vision 3D

imprimantes 3D

son

● synthèse vocale

● son spatialisé

– si l’annonce semble devant, elle concerne l’avenir– si elle est derrière, elle concerne le passé

retour tactile, retour de force

Sortie : visualisation d’informations

2D

2,5D

3D

Évolution des interfaces (3)

Dispositifs d’entrée

● clavier (azerty, Dvorak)

● souris, trackball, joystick, pavé tactile

● reconnaissance de parole

● écran tactile

● entrée visuelle

● 2D : écran tactiles, crayons optiques

– reconnaissance de tracé– reconnaissance d’écriture

● 3D : capteurs de position et de direction

Évolution des interfaces (4)

Multimedia et Multimodalité

● combinaison de types de données

● Interactions gestuelles

● interaction à deux mains ou à plusieurs doigts

Évolution des interfaces (5)

Réalité virtuelle

● simulation d’un environnement dans lequel

le sujet a l'impression d'évoluer (avatar)

● immersion dans un monde 3D

Réalité augmentée

● superposition de l'image d'un modèle virtuel

sur une image de la réalité en temps réel

● le virtuel est intégré dans le réel

Réalité diminuée

● suppression d’un élément de l’image sur une

image de la réalité en temps réel

Évolution des interfaces (6)

Interfaces tangibles

● association d’objets réels et numériques pour une interaction plus

simple et intuitive

Réalité cliquable

manipulation virtuelle du monde réel

● désignation d’une zone du monde réel

par un geste

Évolution des interfaces (7)

Collecticiel

système interactif avec lequel plusieurs utilisateurs interagissent pour

communiquer et collaborer entre eux via le système

● ensemble sur un même lieu

– table, tableau● à distance

– éditeurs partagés

– intégrant des moyens de communication Réalité augmentée collaborative

IHM ? Définition(s)

MISE EN OEUVRE ET ENJEUX

IHM – problèmes et mise en œuvre

IHM

● Conception● Implémentation● Évaluation

– de systèmes interactifs– destinés à des humains

THE PEBKAC PROBLEM...ProblemExistsBetweenKeyboardAndChair

IHM – problèmes et mise en œuvre

Pluridisciplinarité

● Ingénierie

– informatique, génie logiciel, électronique ...● Facteurs humains

– ergonomie, psychologie cognitive, sociologie ...● Design

– design industriel, arts graphiques, typographie

Processus de développement adapté

– méthodes de conception / réalisation / évaluation

appropriées

IHM – compétences générales

IHM – compétences techniques

Enjeux (1)

Les IHMs sont omniprésentes et incontournables

● Élément de productivité essentiel :

– Coût d’apprentissage– Exploitation des fonctionnalités avancées– Facilité / rapidité d’exécution– Fatigue– Risques d'erreur– Évolutions futures, maintenance …

Facilité / rapidité, attention

Charge cognitive

Le cas du Mont Saint-Odile

Paris 17 janvier 2005 AFP

● De nouvelles charges ont été retenues lundi contre un ancien directeur technique d'Airbus Industries après un rapport faisant état d'un dysfonctionnement de l'A320 dans l'instruction de la catastrophe du Mont Sainte-Odile.

● Bernard Ziegler, 72 ans, avait été mis en examen en janvier 1997 pour "homicide et blessures involontaires" en relation avec "l'ergonomie du mode de descente de l'appareil".

● Selon Me Muriel Brouquet-Canale ces charges sont désormais également liées au dysfonctionnement du DME (Distance measuring equipment) de l'avion qui s'est écrasé le 20 janvier 1992, faisant 87 morts et laissant 9 survivants.

Le cas du Mont Saint-Odile

Wikipedia

● Une confusion liée à l'affichage peu différencié de deux valeurs très différentes selon le mode de descente sélectionné : angle de descente (mode FPA - Flight Path Angle) ou vitesse verticale (mode VS – Vertical Speed).

● Le pilote a enregistré sur l’ordinateur de bord la valeur "33", croyant être en mode FPA alors qu’il était en mode VS. Au lieu de programmer un angle de descente de 3,3°, il a en fait programmé une vitesse de descente de 3 300 pieds/minute (16.7 m/s)

● L’avion opère alors une descente trop rapide à un taux de quatre fois supérieur au taux normal (3 300 pieds/minute au lieu de 800–900 pieds/ minute (4 à 4.5 m/s)).18

Enjeux (2)

1. Les IHMs sont omniprésentes et incontournables

● Élément de productivité essentiel... 2. Le coût de développement des IHMs est très

élevé

● souvent 50% (ou plus) du code / du travail total ! → Double objectif

● concevoir des systèmes fiables et faciles à utiliser● en un temps et à un coût raisonnables ...

→ optimiser le ratio performances / coût

IHM : aller-retour entre fonction & objet

“Design is not just what it looks like and feels like. Design is how it works.”

“It's really hard to design products by focus groups. A lot of times, people don't know what they want until you show it to them.”

Steve Jobs, BusinessWeek, May 25 1998

Approche centrée utilisateur

La science, la technique s adaptent à l utilisateur …"ʼ ʼ● et non l inverse !!ʼ● informatiser au lieu d’automatiser

Facteur humains

● Difficile à intégrer

→ méthodologies de conception (prototypage) Concept d’utilisabilité (usability)

● facilité d’apprentissage et d’utilisation

Génie Logiciel : Méthode en cascade / V

Analyse des besoins

Conception

Implémentations

Intégration et Test

Cycle de vie en cascade (avec itérations)

● étape suivante uniquement quand une étape est satisfaisante

● conception orientée vers l’implantation

● évaluation en dernier !

Modèle créé pour les grands projets

● importance des documents (cahier des charges, spécifications)

signés par les clients

Conception itérative

Conception

Évaluation

Analyse Implémentation

utilisateurs

Réalisation rapide de prototypes ou de « mock-ups »Approche empirique (essais-erreurs): aspect chaotique de la conception...

Cycle de vie « en spirale »

Cycle de vie « en spirale »

Objectif maximiser les itérations Jetable et prospectif

Cher et fidèle

Cycle de vie « en spirale »

Objectif maximiser les itérations Jetable et prospectif

Cher et fidèle

Conception itérative (1)

Succession de phases

● affinements progressifs des spécifications du produit

évaluations des solutions retenues

réalisations, modifications jusqu’à obtention d’un produit satisfaisant

Le processus de construction est itératif

● pour des problèmes difficiles à spécifier

● processus de conception ni ascendant, ni descendant

● développement de solutions partielles, intermédiaires

● apparition en cours de développement de nouveaux objectifs

● prise en compte de l’avis des utilisateurs qui peuvent changer

● communication au sein de l’équipe de conception, avec les utilisateurs, les clients

Conception itérative (2)

Problème

● la conception itérative peut être difficile à gérer Solution : le prototypage

● permettre aux concepteurs de travailler sur plusieurs ensembles de détails à la fois

● permettre aux utilisateurs de voir ce que sera le système final

● se concentrer sur les parties problématiques de l’interface

● étudier des alternatives de conception● s’assurer de l’utilisabilité du système

Différents types de prototypes

Prototyper, c'est tester pour de vrai

Prototypage IHM : mock-up

Calendrier

Prototypage IHM : test

Calendrier

Balsamiq

http://builds.balsamiq.com/b/mockups-web-demo/

Le modèle GOMS

GOMS (Goals, Operations, Methods, Selection rules)

Le modèle GOMS

GOMS (Goals, Operations, Methods, Selection rules)

Mettre l’utilisateur au centre

Définition du projet

Conception

Implémentation

Motivations d'une IHM

Information à traiter

Ca

paci

tés

de t r

aite

men

t

Machine

Homme

(Attention, Mémoire, DimensionnalitéTemporalité, Corporalité)

Motivations d'une IHM

Information à traiter

Ca

paci

tés

de t r

aite

men

t

Machine

Homme

(Attention, Mémoire, DimensionnalitéTemporalité, Corporalité)

IHM ? Définition(s)

PSYCHOLOGIE ET ERGONOMIE

The broader one's understanding of the human experience,

the better design we will have.

Steve Jobs

Petite philosophie de l'interaction

Interactive artefactNon-interactive artefact

"How is the interaction experienced?", "

What does the interaction mean to the user?"

Cognitive science: Interaction as information processing

Modelling the user as an information processor The seven step action cycle

Heidegger: Interaction as tool use

Concept of affordance that had been developed by the psychologist J.J. Gibson. Norman defines affordance:

"…the perceived and actual properties of the thing, primarily those fundamental properties that determine just how the thing could possibly be used".

The "hammerness" of things.

Merleau-Ponty: Interaction as perception

Nous percevons les choses seulement en agissant sur elles.

La perception requiert l'action et inversement

→ La phénoménologie de la perception, 1962

Nous ne sommes pas passifs devant les choses, la perception est active et est fonction de l’expérience de chacun.

Théorie du flow

Compétences

Le flow, littéralement le flux en anglais, est l'état mental atteint par une personne lorsqu'elle est complètement immergée dans ce qu'elle fait, dans un état maximal de concentration. Cette personne éprouve alors un sentiment d'engagement total et de réussite. Ce concept, élaboré par le psychologue Mihaly Csikszentmihalyi, a été repris dans des domaines variés et nombreux.[Wikipedia]

Diff

icu

lté

activité autotélique – motivation intrinsèque

Sentiment de maîtrise/contrôle de l'activité, de bien-être

Perception altérée du temps/de soi

anxiété

ennuie

Composants du flow 1

Csikszentmihalyi a identifié les caractéristiques accompagnant et décrivant l'expérience du flow. Ce sont les suivantes :

– Objectifs clairs : les attentes et les règles régissant l'activité sont perçues correctement et les objectifs fixés sont atteignables avec les compétences de l'acteur

– Équilibre entre la difficulté de l'activité et les compétences de l'acteur (l'activité n'est ni trop facile ni trop difficile, elle constitue un défi motivant)

– L'activité est en soi source de satisfaction (elle n'est donc pas perçue comme une corvée)

(Ils décrivent des caractéristiques de l'activité propices au flow )

Composants du flow 2

Csikszentmihalyi a identifié les caractéristiques accompagnant et décrivant l'expérience du flow. Ce sont les suivantes :

– Haut degré de concentration sur un champ limité de conscience (hyperfocus).

– Une perte du sentiment de conscience de soi, disparition de la distance entre le sujet et l'objet.

– Distorsion de la perception du temps.

– Rétroaction directe et immédiate. Les réussites et difficultés au cours du processus sont immédiatement repérés et le comportement ajusté en fonction.

– Sensation de contrôle de soi et de l'environnement.

(Ils décrivent plutôt l'état de conscience modifié qu'implique le flow.)

Jenova Chen's flow theory in games

Addiction et CyberdépendanceInternet, Téléphone, Clavardage (Clavier+Bavardage),Courriel, Jeux Vidéos.

Surcharge d'informations (les journaux)

Les [-] : Baisse de motivation, de concentration.« les aptitudes développées par la pratique du jeu vidéo ont un usage principal : jouer aux jeux vidéo »

Les [+] : Forcé de réfléchir rapidement, de résoudre des énigmes, de se montrer observateur, le joueur développe des capacités intellectuelles.

● Les joueurs apprennent très tôt l’immobilité spatiale.Il s’avère à l’analyse de ces tests que le cerveau est fortement stimulé par les jeux vidéo dans l’hippocampe et dans la région du para-hippocampe, des zones partiellement dédiées à l’appréhension cognitive de l’environnement spatial et à l’orientation :

impact sur la dégénérescence neuronale [Alzheimer].

Addiction et Cyberdépendance

« Il s’avère à l’analyse de ces tests que le cerveau est fortement stimulé par les jeux vidéo dans l’hippocampe et dans la région du para-hippocampe, des zones partiellement dédiées à l’appréhension cognitive de l’environnement spatial et à l’orientation. Or, en agissant sur l’étendue et la qualité de la "carte mentale" des joueurs, les jeux vidéo ne stimulent pas uniquement leur sens de l’orientation, ils agissent aussi fortement sur la mémoire, au point qu’un chercheur de l’Université de Californie à Los Angeles teste actuellement un traitement de la maladie d’Alzheimer à base de jeu vidéo. »

Modèles mentaux 1

L'environnement

Exécution

Évaluation

Objectif

On compare se qui s'est passéavec ce que l'on a voulu faire

Ce que l'on fait

Ce que l'on souhaite faire

Théorie de l'action de Dan Norman

Modèles mentaux 2

L'environnement

Exécution

Évaluation

Objectif

On compare se qui s'est passéavec ce que l'on a voulu faire

Ce que l'on souhaite faire

Ce que l'on fait

Intention

Planification

Perception

Interprétation

Théorie de l'action de Dan Norman

Pensez à l’affordanceAméliorez la productivité (raccourcis, automatismes)Mettez les informations importantes en avantPensez aux feedbacks (visuel, tactile, sonore...)

Affordance L'affordance est la capacité d’un objet à

« suggérer sa propre utilisation » ou

« toutes les possibilités d'actions de celui-ci »

Pour un acteur, c'est percevoir les possibilités d'interaction :

il faut orienter ses perceptions. Les objets doivent être désignées pour aider les acteurs à inférer facilement leurs affordances.

L'affordance ne dépend pas seulement des capacités physiques de l'agent mais aussi des objectifs de celui-ci, les plans, les valeurs, les expériences passées.

Banc

offre « la possibilité de s'assoir », de tourner, etc...[D.Norman; 1998]

J.J. Gibson (1904–1979)

Approche phénoménologique : bouton

Key points

1 Perception requires action

Perception of the "Mr. Peters" button requires action. The button as interactive experience is the integrated sum of its visual appearance and its behaviour. Without action, we are left with the visual appearance of the button, not the actual button as it emerges to us through interaction.

2 Perception is an acquired skill

One of the necessary conditions for the Mr. Peters example to work is that the user has acquired the skill of moving the mouse cursor around. This skill (Merleau-Ponty: habit) is part of being a computer user. Without this skill, the only perception of the Mr. Peters button would be its visual appearance.

Approche phénoménologique : bouton

3 Tool integration and bodily space

For the trained computer user, the mouse has similarities with the blind man's stick. The physical mouse and the corresponding software in the computer are integrated into the experienced body of the user. The computer technology, and the skills to make use of it, changes the actual bodily space of the user by adding to the potentials for action in the physical world also the potentials for action presented by the computer. The world of objects is in a similar manner extended to include also the "objects" in the computer.

4 Perception is embodied

Experiencing the "Mr. Peters" button requires not only the eye, but also arm and hand. Mouse movements and eye movements are integrated parts of the perceptual process that lead up to the perception of the button's behaviour. The interactive experience is both created by and mediated through the body.

Merleau-Ponty: Interaction as perception5 Intentionality towards-the-world

As a skilled computer user, I have a certain "directedness" towards the computer. Because of this intentionality, the Mr. Peters button presents itself to me not only as a form to be seen, but also as a potential for action with an expectation for possible reactions. From seeing the button to moving the cursor towards it, there is no need for a "mental representation" of its position and meaning. The act of trying to click on the button is part of the perceptual process of exploring the example. When the button jumps away, I follow it without having to think.

6 The phenomenal field

In the above example, the context of the button is given by the leading text and by the user's past experiences with graphical user interfaces. It is important to notice that this example only works with users who are used to clicking on buttons to find more information. This is the horizon of the user, i.e. the phenomenal field that all interaction happens within. The Mr. Peters button emerges as a meaningful entity because the appearance of a button on a computer screen leads to a certain expectation and a corresponding action. The action is interrupted in a way that creates an interactive experience that is similar to that of interacting with a person who always escapes you.

Représentation spatiale du corps 1

L'image neuronale du corps fait une séparation de ce qui fait partit du corps et de ce qui est extérieurL'image neuronale du corps est multimodale et dynamique!

[Murata & Iriki, 1996]

[Graziano, 1997]

Représentation spatiale du corps 2

Immersion dans un monde virtuel (jeux vidéos) : – Transposition de l'image corporelle dans un

autre espace.

[Iriki, 2011]

Représentation spatiale du corps 3

Modification de l'espace corporel. (voiture)Utilisation d'outils d'interactionManipulation d'objets virtuelles

[Iriki, 2011]

Modele computationel de la corporeite

La représentation corporelle émerge de l’intégration multimodale.Le timing est important !

[Frith, Wolpert, Tsakiris, Blanke 2008]

Rubber-hand illusion

Visual information

[Shimada 2010]

VIDEO

Applications

Corporeite: Substitutions sensorielles

Substitution sensorielle : la synchronisation temporelle donne une sensation de contrôle."You don't see with your eyes, you see with your brain," Bach-y-Rita

Attention visuelle

Attention visuelle

Vision pré-attentive (<200ms)

Mémoire visuelle

La mémoire de travail ne peut que manipuler 7 items cognitifs.

Importance du timing en psychologie

Psychologie développementale synchronisation importance des correlations temporelles contingences

Importance du timing en psychologie

Psychologie développementale synchronisation importance des correlations temporelles contingences

[Meltzoff, Nadel]

imitation

[Prince, Movelan]coincident detection

[Nadel, Butterworth]

social resonance

[Watson, Rochat, Hiraki]self-perception, body image

Le sentiment meme de soi, self-perception and self-other distinction

Detection de la contingence/timing est fondamental pour la perception de soi

delays [ms]

100%

20%

80 250

self-p erception

[Rochat, 1998] [Hiraki, 2003]

“are they my legs? »

Des delais dans la boucle sensorimotrice detruisent la perception de son corps

Type d'applications

Detection de la contingence/timing est fondamental,

Importance dans la tele-operation.

Intentionnalité : premiers travaux scientifiques

Expérience de Benjamin Libet dans les années 80.

Expérience de Libet

La volonté de bouger (W) précède la génération du mouvement de 200ms, mais la préparation (RP) précède W d'1 seconde !

Type d'applicationsErgonomie simple :

- Le Nikon 1 J1 est vraiment très compact, mais la prise en main est handicapée par l'absence de poignée ou de grip.

Ergonomie cognitive :

- Menu déroulant

- L'appareil commence à emmagasiner des prises de vue 0.6 sec avant le déclenchement, et 0.4 sec après

Qu'est-ce que l'ergonomie ?

L’ergonomie permet de faciliter l’intercompréhension entre utilisateurs et concepteurs (U-C)

Qu'est-ce que l'ergonomie ?

L’ergonomie permet de faciliter l’intercompréhension entre utilisateurs et concepteurs (U-C)

8 règles d'ergonomie par l'INRIA

http://www.biologeek.com/ergonomie,informatique/12-regles-d-ergonomie-web-par-amelie-boucher/

1. guidage 2. charge de travail 3. contrôle explicite 4. adaptabilité 5. gestion des erreurs 6. homogénéité/cohérence 7. signifiance des codes et dénominations 8. compatibilité

Critère Ergonomique - INRIA

8 critères ergonomiques pour évaluer une interface utilisateur [Bastien & Scapin, 93]

ftp://ftp.inria.fr/INRIA/publication/publi-pdf/RT/RT-0077.pdf

– 1.guidage– 2. charge de travail– 3. contrôle explicite– 4. adaptabilité– 5. gestion des erreurs– 6. homogénéité/cohérence– 7. signifiance des codes et dénominations– 8. compatibilité

Ergonomie - définitions Ergonomie

● vise à adapter les postes de travail aux caractéristiques physiologiques et psychologiques de la personne

Ergonomie logicielle et matérielle

● vise à adapter les logiciels/objets à l’utilisateur● pour diminuer les erreurs, le temps d'apprentissage

rendre le logiciel/l'objet le plus facilement utilisable

Paradigme de Fitts (1954)

Le paradigme du pointage de Fitts = une réduction

Seulement trois variables

D W TM

Variables indépendantes Variable dépendante

(TM = temps écoulé entre début du

mouvement et le click dans la cible)

Une seule dimension

On fixe la tâche et la motivation par consigne : minimisation du TM pour un taux d’erreurs imposé (typiquement 4%)

Réduction du problème : plus grande généralité

Le paradigme du pointage de Fitts = une réduction

Critère d’inclusion du pointage: rapide, monophasique

Exclusion: les mouvements de longue durée à vitesse constante

Vt

t

Importance du pointage dans les interfaces WIMP

Conflit vitesse-précision dans le mouvement vers un but (dans le comportement en général)

Hypothèse initiale de Fitts (1954)

ID (bits) = log2 (2D/W) (1)

TM = k * ID (2)

Si (2) est vrai, alors

ID/TM (bits/s) = Cte Capacité constante de transmission d’information dans le

système moteur humain (Shannon)

→ théorie du flow

FIN

NoNo separated processes separated processesNoNo central processes central processes

NoNo separated processes separated processesNoNo central processes central processes

Le cerveau intègre des processus multimodaux et distribués qui travaillent en parallèle.

Homme vs Machine

[[Mirror neurons and imitation: A computationally guided review,Mirror neurons and imitation: A computationally guided review,Neural Networks, Oztop, Kawato, Arbib, 2006]Neural Networks, Oztop, Kawato, Arbib, 2006]

Sensors Motors

sequential control

Separated, Separated, Sequential,Sequential,Motor-centric pMotor-centric processesrocesses

Separated, Separated, Sequential,Sequential,Motor-centric pMotor-centric processesrocesses

Type d'applications

l'appareil commence à emmagasiner des prises de vue 0.6 sec avant le déclenchement, et 0.4 sec après

IHM – problèmes et mise en œuvre

IHM

● Conception● Implémentation● Évaluation

– de systèmes interactifs– destinés à des humains

THE PEBKAC PROBLEM...

Évolution des interfaces (7)

Interfaces tangibles

● association d’objets réels et numériques pour une interaction plus

simple et intuitive

Réalité cliquable

manipulation virtuelle du monde réel

● désignation d’une zone du monde réel

par un geste

IHM et caractéristiques psychologiques

intersection de l’informatique, des sciences humaines et sociales et des neurosciences.

● Phénoménologie de l'action [Merleau-Ponty]● L'énaction en neuroscience [Varela]● La perception active en psychologie [O'Regan]● La Gestalt

● Représentation de soi, de son propre corps, des objets, d'autrui, de ses propres actions.

● Perception/attention visuelle, tactile, etc...● Mémoire de travail/ des motivations intrinsèques

Génie Logiciel : Méthode en V

Analyse des besoins

Conception

Implémentations

Intégration et Test

L’évaluation se fait seulement après le codage

Le modèle ne précise pas la portée des retours arrière

Les documents ont un rôle important

Moins grave...

Pourquoi "OK" sur les boîtes de dialogue ?

Aujourd'hui, informaticien sur une hotline, je reçois un appel : "Monsieur, juste pour être sûr, si je mets la mouette dans la case, ça veut bien dire que je n'aurai pas à retaper mon mot de passe ?" Une minute de réflexion... Ah OK... Mouette dans la case = cocher la case. VDM

Aujourd’hui, on m’a présenté ma nouvelle assistante, Brigitte, qui accuse déjà 35 ans de boutique. Pour inscrire dans Word un nombre venant d’Excel, Denise imprime son document Excel, ferme Excel, ouvre Word et recopie scrupuleusement la feuille papier qu’elle a plaquée contre son écran. VDM

Le sentiment meme de soi, self-perception and self-other distinction

Detection de la contingence/timing est fondamental pour la perception de soi

delays [ms]

100%

20%

80 250

self-p erception

[Rochat, 1998] [Hiraki, 2003]

“are they my legs? »

Des delais dans la boucle sensorimotrice detruisent la perception de son corps

Affordance, attention et gestalt

Attention visuelle (video anglaise) Affordance, nabeshima