Conception et évaluation des IHM de supervision :...

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Conception et évaluation des IHM de supervision : éléments méthodologiques Christophe KOLSKI et Houcine EZZEDINE LAMIH-UMR CNRS 8530 Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis

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Conception et évaluation des IHM de supervision :éléments méthodologiques

Christophe KOLSKI et Houcine EZZEDINE

LAMIH-UMR CNRS 8530Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis

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Introduction

- Prépondérance des systèmes interactifs dans tous les domaines de la société :

Systèmes multimédia (sites Web, CD-ROM…) ; applications ludiques, culturelles, pédagogiques...

Systèmes d'information dans les entreprises

Logiciels de bureautique

Systèmes de services grand public

Environnements de développement, CAO

Systèmes Interactifs d'Aide à la Décision (SIAD)

Salles de contrôle de systèmes industriels complexes ; supervision de trafic

Vers des systèmes interactifs de plus en plus conviviaux, intelligents, adaptés aux besoins des utilisateurs

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Introduction- Suivant le projet :

Tâches humaines plus ou moins complexes, résolution de problèmes

Plusieurs critères à considérer (éventuellement contradictoires : sécurité, productivité, qualité de service, économie...)

Typologie des utilisateurs ; d'un utilisateur à une équipe ; organisation humaine (travail de groupe)

Situations normales et anormales

Interfaces graphiques associées éventuellement à des modules d'aidealgorithmiques ou basés sur des méthodes IA/IAD (conseils d'action, prédiction,

diagnostic, gestion d'alarmes, recherche d’information...), connexion à des BD...

Contraintes temporelles

Diversité des supports d’interaction ( « plasticité » au sens de COUTAZ, 99)…

Besoins deBesoins de démarches rigoureuses et systématiquesdémarches rigoureuses et systématiques pour la conception et l’évaluationpour la conception et l’évaluation

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Plan

1. Etude critique des principaux modèles et méthodes de développement issus du GL, vers des modèles enrichis

2. Analyse et modélisation du système

3. Analyse et modélisation des tâches humaines

4. Analyse et modélisation cognitive de l'utilisateur

5. Spécification et conception des interfaces homme-machine

6. Modèles d'architecture des systèmes interactifs, vers des concepts d'IHM intelligentes

7. Méthodes et critères d'évaluation des systèmes interactifs

Conclusion

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1. Etude critique des principaux modèles et méthodes de développement issus du GL, vers des modèles enrichis

- Existence de plusieurs modèles classiques : cascade, en V, spirale...

Spécification

Validation

Faisabilité, cahier des charges

Validation

Conception

Vérification

Conception détaillée

Vérification

CodageTests unitaires

Intégration

Vérification

Exploitation Maintenance

Revalidation

Documentation

Mise en œuvre

Test

Orientation, faisabilité des

besoins

Conception préliminaire d'un système

Conception détaillée d'un

système

Spécification fonctionnelle

du logiciel

Conception préliminaire du logiciel

Conception détaillée du

logiciel

Codage du logiciel

Tests unitaires du

logiciel

Intégration et Tests

d'Intégration

Validation du Logiciel

Intégration Matériel -Logiciel-

Production

Recette Système Validation du

Système

Maintenance du système

CYCLE DE VIE D'UN SYSTEME

CYCLE DE VIE DU

LOGICIEL

Spéc

ifica

tion

Con

cept

ion

Val

idat

ion

Réa

lisat

ion

4

1

2

3

6

5

analyse du risque prototype

1prototype

2

prototype 3

prototype opérationnel

simulation, modèles, évaluations

analyse du risque

analyse du risque

analyse du risque

concept de la mission

Evaluer les alternatives, identifier, résoudre les risques

planification de l'analyse et

du cycle de vie

Déterminer les objectifs, les alternatives, les contraintes

Planifier les phases suivantes

spécification du logiciel

validationplan de développement

conception du logiciel

validation de la conception et vérification

conception détaillée

codagetests uni-

tairesintégration

et teststests de recette

implémentationDévelopper, vérifier le produit du niveau suivant

plan d'intégration et

de tests

Progression au travers des étapes

Coûts cumulés

- Points faibles des modèles classiques : interactions homme-machine laissées à l'appréciation du concepteur, utilisateurs non concernés explicitement, tâches humaines non citées… (Idem pour les méthodes les plus connues : SADT, MERISE, UML…)

- Nécessité de modèles enrichis sous l’angle des IHM (idem pour les méthodes)

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1. Etude critique des principaux modèles et méthodes de développement issus du GL, vers des modèles enrichis

- Modèles enrichis sous l’angle des IHM : modèle de HARTSON et HIX (89), de VALENTIN et al. (93), de CURTIS et HEFLEY (94), Modèle Nabla (KOLSKI, 95)…

Ex : modèle Nabla

Conception préliminaire de l'interface

Conception détaillée de l'interface

Codage de l'interface

Spécification de l'interface

Conception préliminaire des modules

Conception détaillée

des modules

Codage des modules

Tests unitaires

de l'interface

Tests d'intégration de l'interface

Spécification des modules

Tests fonctionnels de l'interface

Tests fonctionnels des modules

Tests d'intégration des modules

Tests unitaires

des modules

Spécification du système i if Tests

d'intégration du système

Tests d'intégration du système interface modules

d'aide

Evaluation et validation ergonomique

Evaluation et validation

socio- ergonomique

Confrontation socio-techno- ergonomique

Analyse du système homme-hi

Orientation Exploitation maintenance

Recette orientée interface Recette orientée

modules d'aide

modèle réel

Début du projet

Fin du projet

Modèle de référence

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Description structurelle et fonctionnelle du système

Répartition statique des

tâches

Tâches àeffectuer

Tâches

Automatiques

Tâches Interactives

Modélisation de la tâche à effectuer

de l’opérateur Modèle

de la tâche prescrite

Besoins informationnels

Spécification des interfaces

Homme-Machine

Réalisation et Intégration du système homme-machine

Traitement et corrélationde données

Reconnaissance des séquences opératoires

Séquences opératoires

Modélisation de la tâche réelle de

l’opérateur

+ -

Confrontation de deux modèles

Données objectives et subjectives

Scénarii(fonctionnement normal, anormal)

Analyse et choix des outils d'aide

à la décision

Critères ergonomiques

Types d'aide

Besoins d'aide

Validation / Affinage de

l'interface Homme-Machine

Écartsopératoires

Généralisation de l'activité

stratégies, limites, ressources,

Objectifs

Analyse de l'existant oud'une situation de référence

Modèle général/ Capitalisation

des connaissances

Modèle de la tâche réelle

Définition des protocoles

Expérimentaux et expérimentation

Interface homme-machine

PHA

SE D

'EV

AL

UA

TIO

N

Modèle OH limites ressources

PHA

SE C

ON

CE

PTU

EL

LE

Description structurelle et fonctionnelle du système

Répartition statique des

tâches

Tâches àeffectuer

Tâches

Automatiques

Tâches Interactives

Modélisation de la tâche à effectuer

de l’opérateur Modèle

de la tâche prescrite

Besoins informationnels

Spécification des interfaces

Homme-Machine

Réalisation et Intégration du système homme-machine

Traitement et corrélationde données

Reconnaissance des séquences opératoires

Séquences opératoires

Modélisation de la tâche réelle de

l’opérateur

+ -

Confrontation de deux modèles

Données objectives et subjectives

Scénarii(fonctionnement normal, anormal)

Analyse et choix des outils d'aide

à la décision

Critères ergonomiques

Types d'aide

Besoins d'aide

Validation / Affinage de

l'interface Homme-Machine

Écartsopératoires

Généralisation de l'activité

stratégies, limites, ressources,

Objectifs

Analyse de l'existant oud'une situation de référence

Modèle général/ Capitalisation

des connaissances

Modèle général/ Capitalisation

des connaissances

Modèle de la tâche réelle

Définition des protocoles

Expérimentaux et expérimentation

Interface homme-machine

PHA

SE D

'EV

AL

UA

TIO

N

Modèle OH limites ressources

PHA

SE C

ON

CE

PTU

EL

LE

- Ex : modèle en U (ABED, 90 ; MILLLOT et DEBERNARD, 93 ; ABED, 01)

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2. Analyse et modélisation du système

- Nombreuses méthodes disponibles (Cf. FADIER, 90) :

Celles destinées à l'analyse du système en fonctionnement normal et à sa description selon des aspects structurels et fonctionnels :

SADT, Graphes de fluence, MERISE, Analyse orientée objets (UML)...

Celles destinées à l'analyse du système en fonctionnement anormal :

AMDEC (Analyse des Modes de Défaillances, de leurs Effets et de leur Criticité), Arbres de défaillances, Réseaux de Petri…

- La plupart utilisables pour les applications de supervision de trafic

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- Extrait d’analyse et modélisation de système par SADT/RdP (Projet ASTREE, SNCF)

Automatiser

en temps réel

A0

Données théoriquesMessages équipementsLocalisation

PerturbationModificationGraphe

Zone

Période

Opérateur(s) Calculateur(s)

Données théoriquesGraphesBD PCAMission mobileOrdre de conduiteCommandes aiguillesMessages anomalies

Localisation

Modification

Graphe

Information aiguillage et dispositif sécurité

PériodeZone

Mission mobile

BD PCAMessages anomalies

Données théoriques

Calculateur( s)

Assurer la gestion de l'exploitation

A1

Commander l'exploitation

A2

Assurer la sécurité de

l'exploitation

A3

graphe

mission équipements

localisation

graphe

PLC

Opérateurs(s) Objectifs élémentaires

Objectif global

Information aiguillage et dispositif sécurité

Perturbation

Contexte mobile

Messages équipementsDonnées théoriques

Commandes aiguilles

Graphes

Ordre de conduite

allocation voie libre

le suivi des trains Contexte mobile

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2. Analyse et modélisation du système

- Recensement des différentes situations normales et anormales pour lesquelles des tâches seront effectuées par les utilisateurs de l'IHM

- Démarche d'analyse rigoureuse, outils de l'ingénieur bien connus en GL et GA

- Support de dialogue entre les différents intervenants du processus de développementdes IHM et des systèmes d'aide :

Bibliothécaire

Spécialistes de l'ingénierie

Dialogue entre les différents intervenants

Graphistes et programmeurs

Experts du procédé

Spécialistes de l'ergonomie

Utilisateurs du système interactif

Base de travail commune

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3. Analyse et modélisation des tâches humaines

- Recherches actives depuis une vingtaine d’années (Sciences cognitives, informatique, automatique humaine…)

- Cas types (STAMMERS et al., 90) :

Système existant

Analyse de tâche

Pas de système existant

...

(a) mise à jour d'un système existant pour aboutir à un nouveau système

(b) création d'un nouveau système à partir d'autres systèmes

déjà existants

(c) système entièrement à concevoir

Nouveau système

Système1

Système n

Nouveau système

Analyse de tâche

Analyse de tâche

Nouveau système

- Analyse en tant que travail d’équipe, suscite les démarches participatives

- Nombreuses méthodes disponibles, la plupart utilisables pour les applications de supervision de trafic : HTA (ANNETT et DUNCAN, 67), MAD et MAD* (SCAPIN et al., 89, 01), DIANE et DIANE+ (BARTHET, 88 ; TARBY et BARTHET, 01), SADT/PETRI (ABED, 90 ; ABED et al., 01), TOOD (ABED et TABARY, 98), CTT (PATERNO, 00)...

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3. Analyse et modélisation des tâches humaines

-Extrait d’une modélisation par MAD dans le contexte du trafic aérien (Source : Rapport SCAPIN et al., INRIA)

: en fonction de la charge de trafic gérer au mieux les positions de contrôle

But

Gérer la position

Ne rien faire, boucle sur Gérer la positionRestructurer le secteur

Recueil d'informations

Prendre une décision

Prévenir

Restructurer le secteur

5

5.1

5.2

5.2.1

5.2.2

SEQ

ALTSEQ

Extrait de l'arbre hiérarchique des objets tâches

Tâche : Gérer la position

Etat initial : environnement contrôlé

Précondition : -

Postcondition : Gérer les priorités

: position contrôlable en toute sécurité

Etat final

Extrait de la description de la tâche "Gérer la

position"

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4. Analyse et modélisation cognitive de l'utilisateur

- Nombreuses données à recueillir vis-à-vis des IHM et des outils d'aide :

Classification par fonction (ou rôle)

Typologie par rapport à chaque classe de tâche (novice, expérimenté, expert, occasionnel)

Niveau de formation, connaissances, expérience par rapport aux tâches à effectuer et aux outils informatiques

Pour chaque classe de situation (normale ou anormale), identifier les objectifs, les critères de décision et d'intervention considérés en priorité, les

stratégies

etc.

- Pour une analyse fine :

doit être effectuée par un spécialiste des facteurs humains (cf. présentation de René AMALBERTI)

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4. Analyse et modélisation cognitive de l'utilisateur- Construction d'une banque de données :

limites et ressources cognitives des utilisateurs

données considérées lors de la spécification et de l'évaluation du système interactif, celui-ci devant être adapté au modèle de l'utilisateur

- S'appuyer sur les tentatives de modélisation humaine, issues des sciences cognitives

Ex : Théorie de l'Action (NORMAN, 86), modélisation de la démarche de résolution d'un problème (RASMUSSEN, 80 ; 86), extensions du modèle de Rasmussen sous l'angle du temps (HOC et AMALBERTI, 95), études sur les erreurs humaines (ex : REASON, 90)…

Sources très utiles pour les ingénieurs

Application

Buts

Exécution

Spécification d'action

Intention

Interprétation

Perception

Evaluation

dist

ance

d'év

alua

tion

dist

ance

d'éx

écut

ion

Activité physique

Activité mentale

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4. Analyse et modélisation cognitive de l'utilisateur

- Vers des modèles informatisés d'utilisateurs

COSIMO (CACCIABUE et al., 90), vise la modélisation des trois types decomportement identifiés par RASMUSSEN, contexte de contrôle de procédé

ACT et ACT* (ANDERSON, 89) : modèle IA, architecture cognitive

ICS (Interacting Cognitive Subsystems) (MAY et al., 93) : décomposition d'une architecture cognitive en différents sous-systèmes

...

Utiles pour des aides intelligentes dans les situations complexes

Nouvelles perspectives dans la supervision de trafic ?

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5. Spécification et conception des interfaces homme-machine

- A partir de la modélisation des tâches humaines et des différents utilisateurs :

identifier les besoins informationnels et les besoins en outils d'aide ; définir :

nombre d'écrans à utiliser (1 ... n), écrans dédiés

architecture du système interactif

modalités de dialogue homme-machine (clavier dédié, écran tactile...)

modalités d'enchaînement des vues (pas d'enchaînement, par numéro, code, touche de fonction...)

modes de présentation des informations

modes d'activation des différents outils d'aide (automatique, à la demande, fenêtres réservées...)

attributs graphiques et règles de comportement des objets de l ’IHM

etc.

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5. Spécification et conception des interfaces homme-machine

- Nombreuses techniques et méthodes :

Technique de base : dessiner sur papier les vues d'écran envisagées

Utilisation d’éditeurs, éventuellement hypermédias (description statique)

Modélisation de la dynamique des interactions homme-machine : Réseau de Pétri, ICO (PALANQUE et BASTIDE, 95), diagrammes d’états évolués...

Fin

Page1

QuitterQuitter Quitter Quitter

Retour

Page2 Page 3 Page 4

ActionsActions

O 1 3 2 4

6

5

7

Contribution des méthodes de spécification formelles du GL (ex : méthode B ; AIT-AMEUR et al., 98)

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5. Spécification et conception des interfaces homme-machine- Nombreuses techniques et méthodes (suite) :

Extensions d ’UML/IHM (UMLi, Wisdom…)

Extensions d ’XML/IHM (UIML, XUL, XIML)

Développement à base de modèles (MOBI-D, TADEUS, TRIDENT, TOOD...)

Outils de conception Automatisé

Outils de conception Automatisé

Outils de conception Concrète

Modèle de la tâche, du Domaine,

de l’Utilisateur

Modèle Abstrait de l’Interface Utilisateur

Outils de conception Automatisé

Outils de conception Automatisé

Outils de conception Concrète

Modèle de la tâche, du Domaine,

de l’Utilisateur

Modèle Abstrait de l’Interface Utilisateur

Outils de conception Automatisée

Outils de conception abstraite

Outils de conception Concrète

Base de règles de conception

Outils de conception Automatisé

Outils de conception Automatisé

Outils de conception Concrète

Modèle de la tâche, du Domaine,

de l’Utilisateur

Modèle Abstrait de l’Interface Utilisateur

Outils de conception Automatisé

Outils de conception Automatisé

Outils de conception Concrète

Outils de conception Automatisé

Outils de conception Automatisé

Outils de conception Concrète Guides de style

Outils de conception Automatisée

Outils de Conceptionabstraite

Outils de ConceptionConcrète

Modèle

Outils d’aide

CodeOutils

d’implémentation

Application

Concepteur

Utilisateur

Modèle concretde l’interface

Modèle abstraitde l’interface

Modèle de la tâche,du domaine,

de l’utilisateurOutils de

modélisation

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5. Spécification et conception des interfaces homme-machine

- Apport des recommandations ergonomiques :

Nombreux guides disponibles : SMITH et MOSIER (86), SCAPIN (86), BROWN (88), VANDERDONCKT (94)...

Certains spécifique à un domaine ; ex : dédié au contrôle de procédé : GILMORE et al. (89)

Très utiles, mais difficulté d'utilisation par des non-spécialistes des facteurs humains, manque d'information sur la façon de les utiliser, recommandations parfois contradictoires ; nécessité d’adaptation aux évolutions technologiques

- Guides de style :

Accompagnent généralement les boîtes à outils graphiques (beaucoup d'exemples) : mondes MS-Windows, Macintosh, UNIX… ; meilleure cohérence d ’un projet à un autre

Inconvénient : rien sur les aspects conceptuels ou méthodologiques liés au développement d'IHM

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5. Spécification et conception des interfaces homme-machine

- Spécification des modes de représentation : multitude de possibilités graphiques, textuelles, par tableau…

Ne pas oublier l’existence d ’ouvrages ou de revues dédiées (Visualisation graphique, analyse des données, systèmes complexes...)

Objectifs : faciliter la perception, la prise de décision...

Recherche de nouvelles méthodes d'affichage en rapport avec le concept d'IHM écologique : travaux de RASMUSSEN, VICENTE, MORAY...

A1 A8 A9 B2 B3 D1 Z6

A3

A5

B1

t

f(t)

A1

B5

B6

C1

C9 T6

A8

B2

A4

Q8

0 + -

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6. Modèles d'architecture des systèmes interactifs, vers des concepts d'IHM intelligentes

- Plusieurs architectures de systèmes interactifs proposés dans la littérature :

Modèles centralisés : Modèle de SEEHEIM (PFAFF, 85), ARCH (BASS et al., 91) et variantes...

Ex : ARCH

Modèles répartis :MVC (Smalltalk), PAC (COUTAZ, 87), PAC-AMODEUS...

Ex : PAC

A

AA

AA

C

CC

CC

P

PP

PP

système interactif

Utilisateur

Composant spécifique au domaine

Composantadaptateur au domaine

Composantcontrôleur de dialogue Composant

de présentation

Composant d'interaction

avec la boîte à outils

Utilisateur

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6. Modèles d'architecture des systèmes interactifs, vers des concepts d'IHM intelligentes

- Types d ’IHM "intelligentes" (KOLSKI et LE STRUGEON, 98) :

Opérateur assistant

Interface adaptative

Interface tolérante aux erreurs humaines

Interface flexible

Agent intelligent

Degré "d'intelligence" (au sens de l'intelligence

artificielle)

Complexité de mise

en oeuvre

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6. Modèles d'architecture des systèmes interactifs, vers des concepts d'IHM intelligentes

- Concepts d'interface flexible / modèle ARCH :

UtilisateurComposant spécifique au domaine

Composant adaptateur

au domaine

Composant contrôleur

de dialogue

Composant de présentation

Composant d'interaction

avec la boîte à outils

possibilité de sélection d'application par l'utilisateur

possibilité de sélection de formes de présentation par

l'utilisateur

Sélecteur de présentation

Modes et styles d'interaction

Préférences individuelles

Sélecteur d'application

Protocoles de communication

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6. Modèles d'architecture des systèmes interactifs, vers des concepts d'IHM intelligentes

- Concepts d'interface tolérante aux erreurs humaines / modèle ARCH :

Utilisateur

Composant spécifique au domaine

Composantadaptateur au domaine

Composant contrôleur de dialogue Composant

de présentation

Composant d'interaction

avec la boîte à outils

Classificateur d'action

Modèle des tâches

Modèle de l'application

Décodeur d'action Correcteur

d'action Générateur

d'explication

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6. Modèles d'architecture des systèmes interactifs, vers des concepts d'IHM intelligentes

- Concepts d'interface adaptative / modèle ARCH :

Composant spécifique au domaine

Composant adaptateur au domaine

Composant de

présentation

Composant d'interaction

avec la boîte à outils

Composant adaptateur au domaine

Composant de

présentation

Utilisateur

Composant contrôleur de dialogue

CritiqueCoordina-teur

Générateur de Réponses

Identificateur des plans

Générateur d'explications

Générateur de présentation

Gestionnaire de la connaissance du d iet des heuristiques d'allocation de

â h

coordination effective des actionsmise à disposition des connaissances(inspiré de HEFLEY, 90)

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6. Modèles d'architecture des systèmes interactifs, vers des concepts d'IHM intelligentes

- Concepts d'opérateur assistant dans le modèle ARCH ; inspiré de (BOY, 88) :

Utilisateur

Composant spécifique au domaine

Composantadaptateur au domaine

Composantcontrôleur de dialogue Composant

de présentation

Composant d'interaction

avec la boîte à outils

Connaissances Situationnelles

Connaissances Analytiques

Gestionnaire de la mémoire à Long Terme

Situation désiréeSituation perçue

Mémoire à court terme

Reconnaissance de situations

Résolution de problèmes

Mode Procédural

Cognition

PerceptionAction

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6. Modèles d'architecture des systèmes interactifs, vers des concepts d'IHM intelligentes

- Concepts d'agent intelligent / modèle ARCH :

Composant spécifique au domaine

Composantadaptateur au domaine

Composantcontrôleur de dialogue Composant

de présentation

Composant d'interaction

avec la boîte à outils

Environnement de l'agent

Utilisateur 1 Utilisateur n...

Agents externes

PerceptionAction/communication

Désirs engagement, buts

Module de génération de plan

Module d'exécution/ communication

Module de détermination des agents pertinents

Module de reconnaissance de plan

Agents réactifs (système complexe)

Agents intelligents (autres interfaces homme-machine)

Agents cognitifs (modules

d'assistance)

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7. Méthodes et critères d'évaluation des systèmes interactifs

- Principes de base (SENACH, 90 ; GRISLIN, 95 ; BASTIEN et SCAPIN, 01)

- Positionnement de l'utilité et de l'utilisabilité (NIELSEN, 93)

Dimensions de l'évaluation (objectifs, utilité, utilisabilité)Données de base (critères ergonomiques)Techniques de recueil (mesures, observations, analyses)

SYSTEME À ÉVALUER

MODELE DE RÉFÉRENCE

COMPARAISON

Acceptabilité du système

Acceptabilité sociale

Acceptabilité pratique

...

Utilité

Utilisabilité

Facilité d'utilisation

CoûtCompatibilitéFiabilité

Critères : voir travaux menés à l'INRIA (équipe de D. SCAPIN)

- Importance des aspects socio-culturels ; problèmes de conception dans un contexte international (NIELSEN, 90 ; NENDJO ELLA, 99 ; BASTIEN et LEULIER, 01...)

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7. Méthodes et critères d'évaluation des systèmes interactifsTests de conception

Sélection d'alternative de

conception

Etudes expérimentales préliminaires

avec les utilisateurs

Prototypage

Contrôle de qualité avec les utilisateurs

Détection de défauts

Mesure d'impacts

Produit finiBanc d'essai final

bla bla…

Locaux spécialement aménagés, simulationEvaluation itérative

(source d’inspiration : SENACH, 90)

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Diagnostic d'usage7. Méthodes et critères d'évaluation des systèmes interactifs

- Nombreuses méthodes et techniques possibles :

Verbalisations, analyse des traces écrites, questionnaires d'utilisation, monitoring (mouchard électronique), analyse de protocoles, évaluation de la charge de travail (MILLOT, 88), analyse des tactiques visuelles (oculométrie)...

Mise en

correspondance

Détection desactions et

changements devues (mouchard

électronique)

Questionnaire(subjectif)

Acquisition desmouvements

oculaires(oculomètre)

Mise en

correspondance

Évaluateur

Opérateurs Humains

Données d’évaluation

Verbalisations

(Ex : projet ASTREE, SNCF)

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7. Méthodes et critères d'évaluation des systèmes interactifsModèles informels

- Intervention de spécialiste(s) en interaction homme-machine : bons résultats, méthode encore sous-employée

Idéal : faire intervenir plusieurs spécialistes (chacun : expertise partielle), confronter et synthétiser leurs résultats

- Evaluation heuristique (NIELSEN, 93), par 1 à n évaluateurs, dite "à moindre coût" (discount evaluation) ; focalisation sur quelques critères

- Grilles d'évaluation (ou listes de recommandations) : recensement de paramètres caractérisant l'ergonomie d'une interface ; pour chaque paramètres, notation systématique selon une échelle comportant plusieurs points

Ex : méthode d'évaluation par "check-list" de RAVDEN et JOHNSON (89), projet ESPRIT ; check-list de GILMORE et al. (89), contrôle de procédé

Evaluateur

Evaluation

Expertise en évaluation et en ergonomie des logiciels

Autres évaluateurs

Expertise partielle

Expertise partielle

Expertise partielle

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Modèles formels7. Méthodes et critères d'évaluation des systèmes interactifs

- Modèles formels dits prédictifs (avant réalisation) :

Hypothèse : certaines performances de l'utilisateur peuvent être prédites, et donc considérées lors de la conception de l ’IHM ; point de départ : partir du modèle de tâches (instrument d'analyse de la future activité humaine)

Ex : MAD (SCAPIN, 89) ; SADT/Petri (ABED et EZZEDINE, 97), GOMS (CARD et al., 83 ; JOHN, 95), KEYSTROKE (CARD et al., 83)… ; ou modèles linguistiques : ALG (REISNER, 81), CLG (MORAN, 81)...

POUR effectuer-telle-action FAIRE telles-opérations

Comparer les alternatives, estimer des durées de tâches, estimer la complexité pour trouver une information, prévoir des erreurs d'utilisation…

- Modèles formels dits fondés sur une théorie ; ex : Cognitive Walkthrough (POLSON et al., 92) :

Fondée sur une théorie de l'apprentissage par exploration, s'inspirant de la théorie de l'action de NORMAN (86) ; choix de tâches ; simulation du comportement cognitif d'un utilisateur face à une tâche ; fiches à remplir

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Modèles formels (suite)7. Méthodes et critères d'évaluation des systèmes interactifs

- Modèles formels dits de qualité de l'interface :

Courant de recherche international (ACM-SIGCHI) : "Tools for Working With Guidelines” (VANDERDONCKT, 00)

S'intéressent aux propriétés mesurables de l'interface ; mise au point de métriques pour l'évaluation automatique, approches de l'IA, formalisation des connaissances ergonomiques du domaine) : SYNOP (KOLSKI et MILLOT, 91), KRI/AG (LOWGREN et NORDQVIST, 92), ERGOVAL (FARENC, 97)…

Ex : KRI/AG

- Recherches actuelles : tournées vers le WEB (Outils de validation HTML, vers des outils d'évaluation automatique de sites WEB)

TeleUSEfichier UIL

KRI/AG

Analyseur Base de connaissance

Texte

Commentaires

Concepteur

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Conclusion

- Domaine riche (présentation loin d’être exhaustive !)

En constante évolution (nouvelles Sciences et Technologies de l ’Information et de la Communication)

- Nombreuses méthodes, techniques, critères, architectures, connaissances

Les enseigner systématiquement dans les formations de concepteurs (SPI, SHS)

Pour la plupart : utilisables en supervision de trafic

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Pour en savoir plus sur l’Interaction Homme-Machine

- Associations et groupes de recherche en Interaction Homme-Machine :Association Francophone d’Interaction Homme-Machine (AFIHM)

Special Interest Group on Computer-Human Interaction (ACM SIGCHI)

GDR CNRS I3 « Information - Interaction - Intelligence », groupes « Algorithmes, Langages et Formalismes pour les systèmes interactifs », « Interaction Multimodale », « Modèles Formels pour l’Interaction », « Collecticiels », « Visualisation », « Mobilité et ubiquité »...

- Ouvrages dont s’inspire la présentation :Kolski C., Interfaces homme-machine, application aux systèmes industriels

complexes (2ème édition), Ed. HERMES, Paris, 1997.

Kolski C. (Ed.), Analyse et conception de l’IHM, Interaction homme-machine pour les SI 1, Ed. HERMES, Paris, 2001.

Kolski C. (Ed.), Environnements évolués et évaluation de l’IHM, Interaction homme-machine pour les SI 2, Ed. HERMES, Paris, 2001.

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Prochain rendez-vous francophone sur l’Interaction Homme-Machine

IHM 2003 à Caen (24-28 novembre 2003) :

Plusieurs catégories : articles longs, articles longs, articles courts, articles appliquées, rencontres doctorales, démonstrations, cours, ateliers, communications informelles

Deadline : Lundi 21 avril 2003

Contacts :

khaldoun zreik [email protected] Brangier [email protected] Kolski [email protected]

Site Web :

http://www.afim.org/ihm2003

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Conception et évaluation des IHM de supervision :éléments méthodologiques

Christophe KOLSKI et Houcine EZZEDINE

LAMIH-UMR CNRS 8530Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis

Merci de votre attention