Descriptif détaillé du projet de thèse

Descriptif détaillé du projet de thèse
Titre de la thèse :
Mécanisme centré contexte pour l’aide à la saisie d’information en situation dégradée
Application à des utilisateurs handicapés moteur dans des contextes liés au transport
- le sujet de recherche choisi et son contexte scientifique,
L’objectif est d’étudier et développer un mécanisme centré contexte, dépendant de l’utilisateur, de
la plateforme d’interaction et de l’environnement, permettant d’aider l’utilisateur lors de la saisie
d’information en situation dégradée, en se centrant sur des utilisateurs à fort handicap moteur. Une
étude théorique approfondie sera nécessaire pour proposer des algorithmes performants selon les
situations abordées. Les scénarios porteront sur des contextes de transport, d’aide à la mobilité,
d’incitation à utiliser les transports collectifs.
On se situe dans le domaine de l’interaction homme-machine, domaine particulièrement important
puisque les interactions homme-machine sont partout : à la maison, sur les lieux publics, au travail,
etc. La prise en compte du contexte est un aspect important de ce sujet de recherche ; de très
nombreuses recherches aux niveaux national et international s’y intéressent de près. La notion de
contexte sous-entend plusieurs verrous scientifique sous l’angle de sa perception, des décisions à
ce sujet, des actions à entreprendre automatiquement ; elle sous-entend aussi une interaction
homme-machine « intelligente », adaptative, voire personnalisée.
Sous l’angle applicatif, cette recherche se situe dans CISIT ; elle est centrée sur les transports
collectifs, l’accès aux informations voyageur, l’incitation à utiliser ceux-ci. Mais dans ce cadre on
s’intéresse plus particulièrement aux utilisateurs à fort handicap. Nous sommes dans la société de
l’information, de la connaissance ; il est de notre devoir de leur faciliter l’accès à celle-ci.
Rappelons que l’interaction homme-machine et les transports font partie des thèmes prioritaires du
LAMIH. Cette recherche va dans ce sens.
- l'état du sujet dans le laboratoire et l'équipe d'accueil,
L’équipe d’accueil « Raisonnement Automatique et Interaction Homme-Machine » de l’Axe
« Décision, Interaction, Mobilité » du LAMIH a une grande expérience sur les interactions hommemachine adaptatives, intelligentes, dites aussi sensibles au contexte (première thèse soutenue en
1992 par Mustapha Tendjaoui, dernière thèse soutenue en 2008 par Anas Hariri), elle connait
aussi très bien les contextes liés au transport, et à l’information voyageur, puisqu’elle travaille sur
ce thème depuis la fin des années 90.
Cette équipe n’a par contre pas d’expérience sur la saisie d’information en situation dégradée.
C’est pour cette raison qu’une complémentarité avec le Prof. Franck Poirier a été visée et mise en
place. Celui-ci est un expert de ce domaine, il a écrit de nombreux articles à ce sujet et fait
soutenir plusieurs thèses.
- le programme et l’échéancier de travail,
Nous proposons d’aborder cette recherche prospective en cinq phases (Cf. figure 1) :
- Une première phase (sur 12 mois environ, octobre 2010 à octobre 2011) consistera en une
analyse bibliographique des concepts, modèles et méthodes relatifs à la conception et à
l'évaluation de systèmes interactifs, de manière générale d’abord. Puis le candidat
s’intéressera aux IHM adaptatives, sensibles au contexte, aux aides qu’il est possible
d’apporter en situation dégradée (particulièrement en cas de handicap moteur), et d'en
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mettre en évidence les avantages, faiblesses, besoins, etc., tout en les replaçant dans la
problématique des déplacements par transports collectifs, d’aide à la mobilité, d’incitation à
utiliser les transports collectifs.
- Dans une seconde phase (sur 12 mois environ, démarrant en partie en parallèle à la
première, janvier à décembre 2011), il s'agira de spécifier un mécanisme centré contexte,
dépendant de l’utilisateur, de la plateforme d’interaction et de l’environnement, permettant
d’aider l’utilisateur lors de la saisie d’information en situation dégradée, en se centrant sur
des utilisateurs à fort handicap moteur.
- Dans une troisième phase (sur 12 mois environ, octobre 2011 à octobre 2012), il faudra
concevoir et maquetter ce mécanisme centré contexte.
- La quatrième phase (sur 6 mois environ, octobre 2012 à mars 2013) portera sur des
évaluations, aussi bien techniques qu'ergonomiques de la maquette, en prenant en compte
les spécificités liées aux déplacements par transports collectifs, à l’aide à la mobilité, à
l’incitation à utiliser les transports collectifs. Ces évaluations seront basées sur plusieurs
scénarios définis lors de la seconde phase de cette recherche.
- La cinquième phase (sur 6 mois environ, avril à octobre 2013) sera consacrée à la rédaction
de la thèse, ainsi qu'à la valorisation de cette recherche par des publications dans des
revues internationales. Bien entendu, des articles dans des congrès seront rédigés au fur et
à mesure de la recherche.
P1 (12 mois)
P2 (12 mois)
P4 (6 mois)
P3 (12 mois)
Octobre 2010
Octobre 2011
Octobre 2012
P5 (6 mois)
Octobre 2013
Figure 1. Phases envisagées pour cette recherche
- les retombées scientifiques et économiques attendues,
Sur le plan scientifique, nous proposerons un nouveau mécanisme centré contexte, dépendant de
l’utilisateur, de la plateforme d’interaction et de l’environnement. Rappelons que c’est un domaine
important au niveau international (faisant l’objet de nombreux articles dans des congrès, journaux
et livres en interaction homme-machine).
Cette recherche permettra d’apporter aussi des aides aux utilisateurs à fort handicap, pour
interagir avec des systèmes interactifs. En effet, les résultats pourront être généralisés et mis à la
disposition d’utilisateurs handicapés via des centres spécialisés, par exemple le Centre Marc
Sautelet à Villeneuve d’Ascq (www.marcsautelet.com/index_fichiers/marcsautelet.htm).
De plus, cette recherche devrait apporter une pierre supplémentaire à l’aide à la mobilité voyageur
et à l’incitation à utiliser les transports collectifs, puisque les scénarios étudiés seront centrés à ce
sujet.
- Collaborations prévues
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Une collaboration sous forme de co-direction de thèse est prévue avec le Professeur Franck
Poirier (VALORIA, Université de Bretagne Sud).
Via le candidat, Yoann Guerrier, qui a fréquenté cet établissement durant de nombreuses années,
nous prévoyons de collaborer avec le CRF Marc Sautelet, établissement pédiatrique, participant
au Service Public Hospitalier, situé au cœur de la Métropole Lilloise. Il est géré par l’Association
des Paralysés de France. Le CRF Marc Sautelet accueille des enfants et des adolescents de 0 à
18 ans pour une prise en charge multidisciplinaire intégrant soins, rééducation intensive, scolarité
et accompagnement éducatif. Le CRF Marc Sautelet remplit, au sein d’un réseau de continuité de
soins, incluant le CHRU de Lille et les autres établissements de la Métropole, un rôle généraliste
pour les enfants du bassin de vie et un rôle de recours régional pour certaines pathologies.
Nous prévoyons aussi d’interagir avec les partenaires du projet CISIT ISART, particulièrement :
l’INRETS-ESTAS, le LAGIS, le LG2IA.
- Liste des publications portant directement sur le sujet
La liste des publications récentes de l’équipe RAIHM du LAMIH en lien plus ou moins direct avec
le sujet sont les suivantes, sous l’angle des concepts en interaction homme-machine, ou sous
l’angle de l’aide à la mobilité des voyageurs :
ANLI A. (2006). Méthodologie de développement des systèmes d'information personnalisés Application à un système d'information au service des usagers des transports terrestres
de personnes. Mémoire de Doctorat, Université de Valenciennes et du HainautCambrésis, Valenciennes, octobre.
BROSSARD A. (2008). PERCOMOM : une méthode de modélisation des applications
interactives personnalisées appliquée à l'information voyageur dans le domaine des
transports collectifs. Mémoire de Doctorat, Université de Valenciennes et du HainautCambrésis, Valenciennes, décembre.
EZZEDINE H., BONTE T., KOLSKI C., TAHON C. (2008). Integration of traffic management
and traveller information systems: basic principles and case study in intermodal transport
system management. International Journal of Computers, Communications & Control
(IJCCC), 3, pp. 281-294.
HARIRI M-A. (2008). Contribution à une méthode de conception et génération d’interface
homme-machine plastique. Mémoire de Doctorat, Université de Valenciennes et du
Hainaut-Cambrésis, Valenciennes, juin.
HARIRI M-A., LEPREUX S., TABARY D., KOLSKI C. (2009). Principes et étude de cas
d'adaptation d’IHM dans les SI en fonction du contexte d'interaction de l'utilisateur.
Ingénierie des Systèmes d'Information (ISI), Networking and Information Systems, 14, pp.
141-162.
HARIRI M-A., TABARY D., LEPREUX S., KOLSKI C. (2008). Context aware Business
adaptation toward User Interface adaptation. Communications of SIWN, 3, pp. 46-52.
HUART J., KOLSKI C., SAGAR M. (2004). Evaluation of multimedia applications using
inspection methods: The Cognitive Walkthrough case. Interacting With Computers, 16, pp.
183-215.
KOLSKI C., GRISLIN-LE STRUGEON E. (1998). A review of intelligent human-machine
interfaces in the light of the ARCH model. International Journal of Human-Computer
Interaction, 10, pp. 193-231.
KOLSKI C., GRISLIN-LE STRUGEON E., TENDJAOUI M. (1993). Implementation of AI
techniques for intelligent interface development. Engineering Application of Artificial
Intelligence, 6, pp. 295-305.
LEPREUX S., ABED M., KOLSKI C. (2003). A human-centred methodology applied to
decision support system design and evaluation in a railway network context. Cognition
Technology and Work, 5, pp. 248-271.
La liste des publications du Professeur Franck POIRIER (VALORIA) en lien plus ou moins direct
avec ce thème sont les suivantes :
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SAD H., POIRIER F. (2009). Evaluation and modeling of user performance for pointing and
scrolling tasks on handheld devices using tilt sensor. The Second International
Conferences on Advances in Computer-Human Interactions 2009 - ACHI.
BELATAR M., POIRIER F. (2008). HandiGlyph : Une méthode de saisie de texte sur
dispositifs mobiles pour personnes handicapées. ACM IHM.
BELATAR M., POIRIER F. (2008). Text Entry on Mobile Devices for Users with Severe Motor
Impairments: HandiGlyph, a Primitive Shapes Based Onscreen Keyboard. Int. Conf. ACM
ASSETS.
Wandmacher T., Antoine J.-Y., Poirier F., Departe J.-P. (2008). SIBYLLE, An Assistive
Communication
System Adapting to the Context and Its User. ACM Transactions on Accessible
Computing, vol.1, issue 1, mai 2008, p. 1-30.
BELATAR M., POIRIER F. (2007). UniGlyph : une méthode universelle pour la saisie de
texte sur dispositifs mobiles. ACM IHM 2007 (prix du meilleur article)
Wandmacher T., Antoine J.-Y., Poirier F. (2007). Sibylle: an adaptive system for alternative
communication adapting to the context and its user. ACM ASSET 2007.
POIRIER F., BELATAR M. (2006). Glyph 2 : une saisie de texte avec deux appuis de
touches par caractère - Principes et comparaisons. ACM IHM 2006.
POIRIER F.,SCHADLE I. (2005). Interfaces réduites pour l'entrée de texte. Etat de l'art et
présentation du communicateur Sibylle pour l'aide à l'écriture de personnes handicapées.
Article du numéro spécial sur le thème "accessibilité-handicap", revue RIHM 6(2), p. 6389.
POIRIER F., SCHADLE I. (2004). Etat de l'art des méthodes de saisie de données sur
dispositifs nomades. Une typologie des approches. IHM 2004, ACM Press, p. 133-140,
Namur.
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