Analyse de l’activité et conception de technologies émergentes Le cas de la Réalité Augmentée pour la maintenance automobile Margarita Anastassova : margarita.anastassova@cea.fr CEA, LIST, Laboratoire d’Interfaces Sensorielles LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

Réalité Augmentée (RA): définitions, exemples, domaines d’application Plan Réalité Augmentée (RA): définitions, exemples, domaines d’application La RA: une technologie émergente Analyse de l’activité et conception de technologies émergentes: quelques études concrètes Discussion et pistes de réflexion LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

RA: définitions et exemples LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

RA: domaines d’application Navigation, guidage Aide à la maintenance: guidage, prise de décision Apprentissage, formation sur le tas Publicité LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

Technologies émergentes (TE): des points clés Un caractère novateur, une avancée technologique importante (mais dont les fondements théoriques sont bien maîtrisés) Partiellement réalisées ou en devenir (dans un horizon de 5 à 10 ans, Kjeldskov, 2003) Une promesse de transformation du contexte économique et social LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

Technologies émergentes (TE): des points clés Très souvent, pas de demande du marché ou pas de besoin identifié Au moins une application possible envisagée, mais des usages peu différenciés (Roberts, 2002) Potentiel applicatif peu clair http://www.businessdictionary.com/definition/emerging-technologies.html# http://www.bitpipe.com/tlist/Emerging-Technologies.html http://www.emergingtechnet.com/tiki-index.php?page=Emerging+Technology+Categories LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

La RA: une technologie émergente Avancées technologiques importantes: recalage; capteurs précis, réactifs, robustes; dispositifs d’interaction… Besoins peu clairs et peu définis: « the applications are endless » Promesse de transformation économique et sociale: « what use to take millions of dollars…can now be done with a standard PC in seconds » « is going to revolutionize the way we see the world » « the biggest thing to happen to books since the invention of press » « a huge impact on the way we learn » « should be available around the year 2008 » LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

Analyse de l’activité et conception de TE Quelques études réalisées LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

La demande exprimée par Renault et le CEA Difficultés d’accès en temps réel aux informations pertinentes pour le montage / démontage sur les nouveaux modèles de véhicules Expliquées principalement par la mauvaise visibilité des pièces… Liées également aux évolutions récentes de la conception automobile Une direction d’assistance proposée : la RA LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

Objectifs de l’analyse de l’activité Étudier les difficultés des mécaniciens et des acteurs de la formation dans le contexte des évolutions de la conception automobile : centration volontaire sur les nouveaux modèles Analyser l’applicabilité et l’utilité potentielle de la RA pour l’activité de ces opérateurs Analyser les avantages et les limites des méthodes utilisées pour la conception de technologies émergentes LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

L’analyse de l’existant (revue de la littérature) 40 études empiriques analysées ; Interacting with Computers, IJHCI, Presence, ISMAR, IEEE VR, ISWC, CHI, INTERACT Résultats Information sur des applications existantes ou potentielles de la RA en industrie Extraction de fonctionnalités potentiellement utiles de systèmes existants Identification d’erreurs et de difficultés de conception LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

L’analyse de l’existant (revue de la littérature) 40 études empiriques analysées ; Interacting with Computers, IJHCI, Presence, ISMAR, IEEE VR, ISWC, CHI, INTERACT Résultats Retours d’expérience sur l’ergonomie des dispositifs peu nombreux (principalement d’évaluations en fin de conception) Centration sur l’utilisabilité des dispositifs, très peu de résultats concernant l’utilité Deux applications principales envisagées : guidage et formation sur le tas Manque de méthodologie structurée Résultats assez généraux LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

L’analyse de l’activité par des entretiens Technique des incidents critiques et entretiens semi dirigés : 11 mécaniciens ; 11 stagiaires, 6 formateurs, 6 concepteurs de formations ; analyse thématique du contenu des protocoles verbaux recueillis (facteurs critiques), analyses statistiques. LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

L’analyse de l’activité: entretiens Principaux résultats La réparation pose peu de problème et la mauvaise visibilité n’est évoquée que dans un seul récit Les difficultés exprimées concernent le diagnostic de l’électronique et des composants non identifiés Les composants électroniques sont évoqués en lien avec l’insuffisance des connaissances acquises en formation En formation, difficultés de communication et difficultés matérielles En formation, peu de besoins exprimés d’outils pédagogiques nouveaux (appréhension de la technologie) LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

L’analyse de l’activité: entretiens Implications pour la conception Réorientation de l’objectif du projet : Aide à la réparation peu pertinente Vers une aide au diagnostic (compréhension de l’électronique) Ou à la formation au diagnostic Mais besoins conscients Peu de suggestions concernant les fonctionnalités du futur système de RA Suggestions venant principalement des autres acteurs du projet LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

L’analyse de l’activité: observations Observation de l’activité de formation : enregistrements vidéo en situation réelle de formation (52h) ; 6 formateurs, 52 stagiaires, 7 sessions de formation ; 3 codages des enregistrements vidéo analyses statistiques. LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

L’analyse de l’activité: observations Principaux résultats Peu de difficultés observées directement Les interactions formateur - stagiaires portent souvent sur des pannes apparues sur le terrain Les questions concernent principalement la présentation de l’électricité et l’électronique Peu de critiques formulées par le formateur La formation est centrée sur l’utilisation d’analogies (comparaison à des modèles et à des technologies connues) LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

L’analyse des besoins par l’observation Implications pour la conception La RA comme aide à l’activité du formateur : Présentation du fonctionnement de l’électricité et de l’électronique (topologie des calculateurs, liens logiques, transmission de l’information…) Simulation de pannes sur ces systèmes sans détruire le véhicule didactique Prise de notes sur les difficultés des stagiaires et les pannes remontées LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

Evaluation de prototypes Présentation d’une maquette lors de groupes de discussions Tests utilisateurs : 10 sujets : 2 groupes expérimentaux (guidage papier (PAP) et guidage RA (RA) ; tâche élémentaire de maintenance de trains ; données recueillies : performances et stratégies. LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

Evaluation de prototypes Implications pour la conception Représentation physique de la future technologie très utile à la formulation de besoins utilisateurs Pour les tests utilisateurs: Indicateurs comportementaux utilisés informatifs mais insuffisants => vers des analyses qualitatives et des comparaisons à des critères préétablis Résultats non prédicteurs des performances ultérieures Mais risques car technologie immature LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

Apports et limites des méthodes pour la conception d’une TE Entretiens Observation Évaluation prototype Analyse rapide Image riche de l’activité dans certains cas Besoins explicites Fonctions principales Informations relatives à l’acceptabilité Peu d’applications proposées Analyse fastidieuse Image systématique de l’activité (utilité pour l’analyse des besoins ?) Besoins explicites et latents Fonctions principales et secondaires Informations relatives à l’utilité et l’utilisabilité Compatibilité du prototype avec un nombre limité de tâches Besoins latents, voire inexistants, si techniques de créativité en plus (Nouvelles) fonctions principales et secondaires Informations relatives à l’utilité et l’utilisabilité Peu d’applications proposées si tests classiques LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

Combinaison avec d’autres méthodes et approches Conclusion L’analyse de l’activité: fondamentale car permet d’orienter les choix de conception Mais insuffisante pour informer la conception d’une TE (Brangier & Bastien, 2006) Combinaison avec d’autres méthodes et approches LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

Construire des « bases de données » de besoins par type de technologie Perspectives Formuler les besoins et les spécifications à un niveau d’abstraction élevé Détailler au fur et à mesure de l’avancement du projet , de l’adoption de la technologie par les utilisateurs et de l’évolution de leurs besoins Réaliser des études ergonomiques rapides (« quick and dirty ethnography »), mais itératives Construire des « bases de données » de besoins par type de technologie LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles

Techniques encourageant la créativité ; Perspectives Prototypage rapide et groupes de discussion Techniques encourageant la créativité ; Les experts de la technologie: acteurs actifs de la conception, notamment dans la phase de formulation des besoins (Folstad, 2007) Travail avec les décideurs (analyse de la demande, analyse des besoins) LIST – DTSI – Service Réalité virtuelle, Cognitique et Interfaces sensorielles