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Journée Intech Device Independence – Page 1 Conception et Architecture d IHM : Introduction Anne-Marie Déry Merci tout particulièrement à

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1 Journée Intech Device Independence – Page 1 Conception et Architecture d IHM : Introduction Anne-Marie Déry Merci tout particulièrement à Laurence Nigay, Gaelle Calvary de lIMAG et au GT Mobilité et

2 Journée Intech Device Independence – Page 2 Quelques définitions CHM Communication Homme Machine Etude de la conception des systèmes informatiques contrôle aérien, centrale nucléaire : sécurité bureautique : productivité jeux : engagement Des utilisateurs IHM Interface Homme Machine (1970) contact utilisateur système = langage d'entrée + de sortie + gestion de l'interaction Interaction Homme Machine (1980) Discipline englobant la conception, l'évaluation et le développement de systèmes interactifs

3 Journée Intech Device Independence – Page 3 Problématique actuelle Prendre en compte les avancées technologiques nouveaux supports matériels arrivée du net (masse de données + réseaux) nouveaux moyens d'interactions multimédia : son, images de plus en plus d'utilisateurs des novices aux experts Succès des interfaces ? facilité d'utilisation même si le service offert est complexe voiture vs électroménager téléphone : nouvelle gamme

4 Journée Intech Device Independence – Page 4 Utilisabilité des interfaces Facile à apprendre et à utiliser Retour d'information rassurant, informatif et immédiat La conception doit répondre aux besoins, connaissances et Caractéristiques des utilisateurs Objectif avoué : fiabilité, efficacité, productivité 3 aspects étudiés à travers le module conception, évaluation, prototypage

5 Journée Intech Device Independence – Page 5 Objectifs du module l Etude de marché et/ou réalisation de logiciels à la demande (constructeurs dapplications) l Fournir un prototype adapté aux besoins clients l Evaluer le coût de réalisation du produit final –Mettre laccent sur lIHM pour le dialogue ETAPE 2 (février) l Architecture logicielle pour la mise en œuvre réelle de lapplication ETAPE 1 (décembre)

6 Journée Intech Device Independence – Page 6 Cycle de vie des IHMs

7 Journée Intech Device Independence – Page 7 Plan à suivre (étape 1) l Définir le modèle conceptuel de lutilisateur l Dégager le modèle de conception l Charte graphique et contraintes ergonomiques l Réaliser un prototype l Evaluer le prototype

8 Journée Intech Device Independence – Page 8 Plan à suivre (étape 2) l Prendre en compte les retours de lévaluation l Préparer larchitecture logicielle : choix dimplémentation l Réaliser un prototype plus finalisé

9 Journée Intech Device Independence – Page 9 Motivations et exemples dapplications visées

10 Journée Intech Device Independence – Page 10 IHM sur supports mobiles l Complexification de la conception ergonomique et logicielle

11 Journée Intech Device Independence – Page 11 IHM sur supports mobiles Complexification de la conception ergonomique et logicielle

12 Journée Intech Device Independence – Page 12 IHM sur supports mobiles l Complexification de la conception ergonomique et logicielle

13 Journée Intech Device Independence – Page 13 Les enjeux de la mutation –Ingénierie au cas par cas insuffisante Coûts de développement et de maintenance Cohérence ergonomique entre versions l De nouveaux problèmes à résoudre – prendre en compte le contexte dans l'interaction Perception/modélisation/adaptation l Des solutions à des problèmes anciens à revoir – les techniques d'interaction : windows, icons, menus, pointing l Des problèmes classiques prennent une importance particulière – concevoir pour plusieurs plates-formes – assurer la sécurité et la confidentialité

14 Journée Intech Device Independence – Page 14 Analyse des besoins Conception Conception logicielle Codage Tests Unitaires Tests dintégration Tests Utilisateurs Evaluation ergonomique Boîtes à outils Mécanismes généraux Modèle darchitecture logicielleEspace de conception Propriétés ergonomiques Dimensions de l espace problème

15 Journée Intech Device Independence – Page 15 Espace de conception : Plasticité Propriétés ergonomiques : Autonomie Poids Dimensions de l espace problème Conception ergonomique Conception logicielle Outil de développement : Context Toolkit

16 Journée Intech Device Independence – Page 16 Dimensions de l espace problème l Selon trois axes Techniques dinteraction Collaboration Contexte

17 Journée Intech Device Independence – Page 17 Dimensions de l espace problème l Selon trois axes Techniques dinteraction Collaboration Contexte

18 Journée Intech Device Independence – Page 18 Système interactif sensible au contexte l Système interactif sensible au contexte capable didentifier les circonstances qui entourent laction utilisateur en vue doffrir des services contextualisés –offre sélective dinformation –décoration contextuelle pour recherche ultérieure l Contexte : ensemble de propriétés de phénomènes physiques qui peuvent être captées

19 Journée Intech Device Independence – Page 19 Système interactif sensible au contexte

20 Journée Intech Device Independence – Page 20 Système interactif sensible au contexte l Exemple : Plate-forme MAGIC

21 Journée Intech Device Independence – Page 21 Applicatifs envisagés l Localisation de lutilisateur l Identification et localisation de dispositifs dinteraction

22 Journée Intech Device Independence – Page 22 Applications de proximité centraux légers CEPVendeursClients potentiels Centre hospitalier Serveurs BD, PC des secrétariats … Médecins : PDAs, PC portables Patients : carte vitale … Hospitalisation à domicile « HAN fixe » du patient Médecins : PDAs, PC portables …

23 Journée Intech Device Independence – Page 23 Dimensions de l espace problème l Selon trois axes Techniques dinteraction Collaboration Contexte

24 Journée Intech Device Independence – Page 24 Mobilité : nouveau découpage spatio-temporel l Déplacement dans lespace l Variation dans le temps : synchronisme/ asynchronisme local distant asynchrone synchrone

25 Journée Intech Device Independence – Page 25 Mobilité : nouveau découpage spatial l Etude selon les lieux dinteraction et non la distance CONFINE lieu de linteraction délimité VAGABOND lieu de linteraction nimporte où ENSEMBLEDISPERSE IDENTIQUE (local) DIFFERENT (distant)

26 Journée Intech Device Independence – Page 26 Plate-forme Magic Camera + Micro Casque + Ecouteurs Capteur dorientation Stylos Tablette + Extenseur de port Réseau sans fils

27 Journée Intech Device Independence – Page 27 MAGIC : Travail sur le terrain de fouille l Explorer le site (Mobilité) l Travailler en groupe sur le site (Collecticiel) l Sinformer auprès dexperts distants (Collecticiel) l Comparer des objets physiques avec des objets dune base de données (Augmentation) l Accéder aux objets enlevés du site (Augmentation)

28 Journée Intech Device Independence – Page 28 MAGIC : vue densemble Sur la tablette : –Communication (forum, mail, etc.) –Coordination (carte) –Production (outils dédition) A travers le casque: –Combinaison du physique avec linformatique grâce à la passerelle

29 Journée Intech Device Independence – Page 29 Un archéologue travaille Il trouve un objet La découverte est retirée du site Lobjet est sauvegardé dans une base de données Un archéologue approche de où était lobjet La découverte est virtuellement disponible Terrain augmenté

30 Journée Intech Device Independence – Page 30 Menu Formules Liste Gestion du piège Gestion des cubes Historique Carte TROC : Interface de la tablette tactile

31 Journée Intech Device Independence – Page 31 Temps de jeu Objet ciblé Description de lobjet ciblé Formules actives Autre objet visible Niveau dénergie magique Œil magique Messages Interface dans le casque

32 Journée Intech Device Independence – Page 32 Dimensions de l espace problème l Selon trois axes Techniques dinteraction Collaboration Contexte

33 Journée Intech Device Independence – Page 33 Mobilité : Interface « Baby face » l De très nombreuses techniques d interaction l Technique d interaction : plusieurs perspectives psychologie cognitive : système sensoriel informatique : technique dinteraction l Technique dinteraction : plusieurs niveaux dabstraction –dispositif physique clavier, souris, écran, haut-parleur,... –Système représentationnel langue pseudo-naturelle, manipulation directe,... Système sensoriel Système cognitif

34 Journée Intech Device Independence – Page 34 Interface « Baby face » l Technique d interaction en sortie l Son spatialisé : T = Soundbeam Neckset RDV à 15h

35 Journée Intech Device Independence – Page 35 Interface « Baby face » : multimodalité l Plusieurs techniques ou modalités d interaction l Apports de la multimodalité –Flexibilité/adaptabilité (contexte d usage) –Robustesse (complémentarité, redondance) –Expressivité (complémentarité) l Problèmes posés –Validation empirique de ces apports –Etude de lusage des modalités (choix, appropriation, etc.)

36 Journée Intech Device Independence – Page 36 Interface « Baby face » : multimodalité l Technique = Go to the middle of the message T =

37 Journée Intech Device Independence – Page 37 Interface « Baby face » : multimodalité l Magicien d oz CompèreSujet observé

38 Journée Intech Device Independence – Page 38 Interface « Baby face » : multimodalité l Usage des modalités par les sujets l Toutes commandes / Toutes sessions Vocale Tactile Gestuelle Embodied

39 Journée Intech Device Independence – Page 39 Interface « Baby face » : multimodalité l Usage des techniques d interaction par les sujets l Variabilité inter-individuelle importante dans l usage (fréquence, préférences variées) l Spécialisation l Peu de redondance et de complémentarité

40 Journée Intech Device Independence – Page 40 Dimensions de l espace problème l Interaction homme-machine Techniques dinteraction Collaboration Contexte

41 Journée Intech Device Independence – Page 41 Les enjeux de la mutation –Ingénierie au cas par cas insuffisante Coûts de développement et de maintenance Cohérence ergonomique entre versions l Des problèmes classiques prennent une importance particulière – concevoir pour plusieurs plates-formes – assurer la sécurité et la confidentialité

42 Journée Intech Device Independence – Page 42 Plasticité des interfaces l Un peu dhistoire … –Introduction du terme à Interact99 –Capacité dune interface à sadapter à son contexte dusage dans le respect de son utilisabilité –Contexte dusage Plate-forme Environnement Utilisateur (2001)

43 Journée Intech Device Independence – Page 43 Traducteurs XML XSL HTML VoiceML WML XML et XSL pour la présentation, UIML, SUNML, Xforms ….

44 Journée Intech Device Independence – Page 44 Langage de description dinterfaces

45 Journée Intech Device Independence – Page 45 UIML « User Interface Markup Language » – Langage multi-interface (graphique, voix,...) – Une norme : UIML (uiml.org) – Des implémentations ou « renderers » " Harmonia : Awt/Swing, HTML, WML, VXML,... " Rubico : Visual Basic, GUI builder " TV Server, AG : C++ for embedded systems Jeremy Fierstone / Equipe Rainbow / 45

46 Journée Intech Device Independence – Page 46 Document UIML " Les 4 parties d'un document UIML: – : metadata (author, date, version,...) – : réutilisation de fragments – : interface proprement dite " : arbre des « widgets » " : styles (propriétés) des widgets " : contenu (texte, image, son) " : objet / événement / action – : mappings et liens vers l'extérieur Jeremy Fierstone / Equipe Rainbow / 46

47 Journée Intech Device Independence – Page 47 De lIHM abstraite vers lIHM concrète JFrame1 JPanel1 JLabel1 JField1... IHM concrète (Exécution) Projection FicheClient MainDialog LabelFieldNomFieldNom... IHM abstraite (Exécution) HMI Dialog Field JFrame JPanel JTextField JLabel Légende Instance... Nom : Toto... Fichier SUNML (Spécification) Réification

48 Journée Intech Device Independence – Page 48 Exemple de Liste de Clients Fichier SUNML (spécification) Exemple en Swing Composition Représentant – Client (1-n) : Liste de clients

49 Journée Intech Device Independence – Page 49 Les enjeux de la mutation Traductions automatiques insufisantes Ergonomie des versions Multiplicité des traducteurs

50 Journée Intech Device Independence – Page 50 Espace problème l Domaine de plasticité Seuil de plasticité Domaine de plasticité C2 Contexte non couvert C1 Contexte couvert par lIHM

51 Journée Intech Device Independence – Page 51 Cadre de référence : principes l Spécifier 1 fois -> N Interfaces approche par modèles Trois groupes de modèles Domaine Contexte Adaptation Trois instanciations Ontologiques: Métadescriptifs, théorie Archetypes: spécifiques au contexte ciblé, phase conception Observés: exécutables, phase exécution

52 Journée Intech Device Independence – Page 52 Cadre de référence : phase conception Config 1 Modèle Tâches et Concepts IHM concrète IHM finale IHM abstraite Modèle Tâches et Concepts Modèles archétypes Config 2 Concepts Tâches User Plate-forme Environment Evolution Transition IHM concrète IHM finale IHM abstraite Concepts Tâches User Plate-forme Environment Evolution Transition Domaine Concepts Tâches Contexte User Plate-forme Environment Adaptation Evolution Transition Modèles ontologiques ARTStudio D. Thevenin Réification, Factorisation, Traduction, Abstraction / Reconception, Crossing, Intervention Humaine

53 Journée Intech Device Independence – Page 53 Tâches & Concepts IHM abstraite IHM concrète IHM finale Config 1 Cadre de r é f é rence : phase conception

54 Journée Intech Device Independence – Page 54 Consensus et RIML (SAP) l Même principe que ArtStudio : un moteur d'adaptation basé sur une catégorisation des devices (analyse d'utilisabilité donne un nombre de classes de devices limité qui représente des devices se comportant de façon similaire pour les utilisateurs) –Avantages pour les programmeurs d'application –Abstraction des devices –Inutile d'apprendre de nouveaux langages, de connaître de nouveaux devices –Facilité d'intégration –Meilleure usabilité que les traducteurs –libre choix de devices – Rapidité de développement sur de nouveaux devices Ajout d'un render

55 Journée Intech Device Independence – Page 55 Adaptation syntaxique En fonction du device Règles d'encodage Adaptation Editeur RIML Adaptation sémantique Filtrage des données

56 Journée Intech Device Independence – Page 56 Les enjeux de la mutation l De nouveaux problèmes à résoudre – prendre en compte le contexte dans l'interaction

57 Journée Intech Device Independence – Page 57 Plasticité des interfaces : une nécessité l Problème ? –Exemple SI la batterie du PC faiblit ALORS passer sur PDA –SI condition ALORS action Action Réaction

58 Journée Intech Device Independence – Page 58 Espace problème

59 Journée Intech Device Independence – Page 59 Reconnaissance de situation Exécution de la réaction Capture du contexte Identification Des solutions candidates Selection dune solution candidate Détection de changement de contexte Identification du changement de contexte Exécution du prologue Execution de la reaction Execution de Lépilogue Calcul dune réaction Cadre de r é f é rence : phase ex é cution

60 Journée Intech Device Independence – Page 60 Ingénierie : Capture de contexte l Donnée captée et méta-donnée Précision Fréquence Stabilité Zone de couverture Complétude Ambiguïté Complémentarité Redondance l Architecture logicielle

61 Journée Intech Device Independence – Page 61 l Leçon 1: Le contexte peut seulement être défini pour une finalité l Leçon 2: Le contexte est un espace d'informations qui sert l'interprétation l Leçon 3: Le contexte est un espace d'informations partagé l Leçon 4: Le contexte est un espace dinformations infini et évolutif Contexte : Absence de consensus mais des leçons

62 Journée Intech Device Independence – Page 62 l Contexte (U,T) = ensemble de rôles et de relations entre entités pour la réalisation de T par U l Changement de Contexte = lensemble des rôles change,et/ou lensemble des relations change l Tâches et activités ont lieu dans un réseau de contextes l Contexte (U,T) = un réseau de situations qui partagent le même ensemble de rôles et de relations Ontologie … Les tâches mettent en jeu des entités (ex.: une table, un crayon, une couleur) Entité = un regroupement dobservables Entités peuvent jouer un rôle = une fonction relative à une tâche, qui est satisfaite par une entité, (par exemple, une table satisfait la fonction « surface de dépôt ») Entités peuvent entretenir des relations Domaine (monde) = un réseau détats reliés par des actions État = un prédicat sur des observables But = état souhaité Tâche =, c.-à-d. absence de plan Activité =

63 Journée Intech Device Independence – Page 63 Les enjeux de la mutation l Des solutions à des problèmes anciens à revoir – les techniques d'interaction : windows, icons, menus, pointing

64 Journée Intech Device Independence – Page 64 Ordinateur, ubiquité et mobilité Ubiquité (environnement équipé) Mobilité (utilisateur équipé)

65 Journée Intech Device Independence – Page 65 Ordinateur Vestimentaire l L ordinateur vestimentaire apparaît donc comme lordinateur de lutilisateur mobile –Encore souvent son téléphone, son ordinateur de bureau... –Or la mobilité appelle dautres applications pour l ordinateur : ordinateur de plongée,... l Il s agit souvent de systèmes Ad-Hoc, non ouverts, non flexibles

66 Journée Intech Device Independence – Page 66 Mini Projets d'IHM Par groupe de 4 au plus Sujets accessibles à l'adresse : Choix par mail avant mercredi prochain A priori 1 groupe pour un sujet

67 Journée Intech Device Independence – Page 67 Merci à … l Laurence Nigay (IMAG) : –Exposé de synthèse aux Asisses I3 l Marie THILLIEZ (Université de Valenciennes) : –LES APPLICATIONS DE PROXIMITE l Gaëtan Rey, Joëlle Coutaz (IMAG) : –LE CONTEXTEUR: UN MODELE COMPUTATIONEL POUR LE CONTEXTE l Joelle Coutaz et Gaelle Calvary (IMAG) : – Plasticité des interfaces l Philippe Renevier, Laurence Nigay, Pascal Salembier, l Jullien Bouchet, Laurence Pasqualetti (IMAG) –SYSTEMES MIXTES MOBILES ET COLLABORATIFS –TROC : UN JEU COLLABORATIF SUR SUPPORT MOBILE EXPLOITANT DES TECHNIQUES DE REALITE AUGMENTEE l Jean-Yves Tigli (I3S) –WCOMP : UNE PLATE-FORME EXPERIMENTALE OUVERTE D'ORDINATEUR VESTIMENTAIRE l Anne-Marie Dery-Pinna et Jérémy Fierstone (I3S) : –COMPOSANTS ADAPTABLES ET MOBILES –Et tout le groupe :


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