Contexte

Avec les progrès technologiques, l'utilisateur n'est plus confiné à sa seule station de travail. Les systèmes interactifs sortent de leurs boîtes grises pour conquérir nos objets usuels. De nouveaux dispositifs apparaissent, dotés de capacités de traitement, stockage, collecte ou rendu de données. Assistants personnels, téléphones, bornes interactives et progressivement montres, bijoux, vêtements deviennent supports possibles à l'interaction. Les systèmes interactifs se distribuent, se remodèlent, mettant à profit les mondes physique et numérique, s'adaptant à un contexte d'interaction changeant. Cette reconversion des systèmes interactifs, poussée par l'informatique diffuse, pose de nouveaux défis en ingénierie de l'Interaction Homme-Machine (IHM).

Problématique émergente

Les méthodes actuelles en ingénierie des IHM s'appuient sur l'hypothèse implicite de la station de travail unique, boulonnée en un lieu d'interaction fixe. L'utilisateur est connu ; la tâche est donnée. En informatique diffuse, ces hypothèses ne tiennent plus : l'interaction est opportuniste, gagne nos objets physiques pour voir en notre environnement un espace informatisé. Les IHM passent du centralisé au distribué, du sédentaire au migrable, mettant à profit un ensemble hétérogène de ressources physiques et numériques. Les IHM traditionnelles sont subsumées. Le savoir-faire doit être révisé, allant des fondements théoriques aux outils, pour couvrir ces situations nouvelles.

Les premiers travaux dans le domaine concluent à la nécessaire pluridisciplinarité des équipes pour juguler la complexité des systèmes traités. Au Royaume-Uni, par exemple, le projet " equator " centré sur l'intégration des mondes physique et numérique, regroupe informaticiens, ethnologues, muséologues, etc. Le projet " RealityGrid ", axé sur le ELearning, implique mathématiciens, astronomes, informaticiens, chimistes, experts en calcul parallèle, etc. Il en va de même en Europe avec l'initiative FET Disappearing Computer du 5 ème PCRD. Aux Etats-Unis, de grands projets tels qu'Aura (CMU) ou Oxygene (MIT) sont lancés sur le thème de l'adaptation, impliquant des compétences système. Malgré ces initiatives, les recherches restent le plus souvent cloisonnées, pilotées par des disciplines, des thématiques ou des organisations. En France, s'en distinguent le GT "Mobilité et Ubiquité" ainsi que les RTP qui pratiquent ou prônent la pluridisciplinarité.

Le RTP16 a financé en 2003-2004 deux Actions Spécifiques (AS) éclairant la problématique selon des angles de vue complémentaires :

l'AS "Systèmes Mixtes (SM)" étudiait la fusion des mondes physique et numérique. Elle réunissait des compétences IHM, génie logiciel, ingénierie des dispositifs physiques et ergonomie ;
l'AS "Plasticité des Interfaces" s'intéressait à l'adaptation des systèmes interactifs à leur contexte d'usage. Elle mobilisait des compétences IHM/système et s'ouvrait sur le monde industriel.

Ces éclairages ont confirmé le partage d'une même problématique et le verrou des modèles, méthodes et outils pour l'informatique diffuse. Le GT CESAME s'ancre dans cette brèche. Il s'agit d'établir les fondements théoriques aux « systèmes diffus », fondements aptes à soutenir d'un point de vue conceptuel et implémentationnel, des éclairages particuliers à finalité, par exemple, d'adaptation ou d'exploitation des mondes physique et numérique. De multiples compétences (IHM, ergonomie , génie logiciel , système , etc.) s'y trouvent réunies, stimulées par des cas d'usage émanant ou inspirés de partenaires industriels.

Axes de travail

Au cour de CESAME, se trouvent les modèles, méthodes et outils pour la conception et l'exécution des « systèmes interactifs diffus ». Leur couverture est large, les défis nombreux, en particulier :

la notion de contexte d'interaction et de frontière entre contextes . A gros grain, un consensus émerge pour reconnaître trois composantes à la notion de contexte : l'utilisateur, la plate-forme et l'environnement. Il s'agit de proposer des méta-modèles et outils pour la description des contextes et leur reconnaissance à l'exécution. Par exemple, décrire la capacité des dispositifs en termes d'entrée/sortie, de calcul et de communication pour permettre au système d'élire un dispositif comme utilisable à un instant donné (plasticité) ou affiner la description de la fusion d'entités physiques et numériques (système mixte) ;
la notion de tâche dans des environnements non nécessairement prédéterminés . Il s'agit d'identifier un ensemble pertinent de tâches et activités spécifiques aux nouveaux modes d'interactions. Ces tâches et activités devront rendre explicite leur coût en termes de contexte d'interaction, typiquement publier les ressources physiques et numériques nécessaires à leur réalisation ;
en prolongement des widgets, la capitalisation de composants logiciels et matériels comme briques de base à la construction des systèmes interactifs futurs. Des pistes sont esquissées dans les différents courants : mixedjets, comets, bridgets. Une réflexion est à mener pour réconcilier ces différentes approches ;
le caractère novateur des composants et systèmes interactifs , notamment mixtes selon le dosage de réalité et virtualité. Cet axe était celui de l'AS 153 du RTP16 ;
l'adaptation du système interactif à son contexte d'usage par remodelage et/ou redistribution. C'était l'objet de l'AS 160 dont la priorité portait sur les aspects fonctionnels : reconnaissance du contexte d'usage, calcul et mise en ouvre de la réaction. Une attention particulière doit être portée à la localisation de l'adaptation (close versus open) ;
la continuité et les discontinuités de l'interaction. Elles peuvent s'étudier selon différentes perspectives : l'approche systèmes mixtes, dans laquelle l'utilisateur est amené à manipuler les mondes physique et numérique. Le concepteur doit assurer la transparence de la frontière pour la gommer à l'utilisateur ou au contraire la rendre explicite. Définir cette notion de continuité, donner les moyens de l'évaluer mais aussi de l'intégrer au processus de conception sont essentiels pour garantir l'utilisabilité de ces nouveaux systèmes. Plus généralement, l'identification de propriétés ergonomiques pertinentes est requise. En effet, les recommandations bien connues du domaine de l'IHM n'intègrent que très peu les dimensions physiques et motrices de l'environnement de l'utilisateur. À l'inverse, l'ergonomie du poste de travail ne prend pas en compte les dimensions propres à l'interaction.

Ces axes de travail ne sont pas exhaustifs, mais significatifs des thèmes à traiter et représentatifs de la richesse de la problématique posée. Dans un esprit de décloisonnement des recherches et de meilleure efficacité, CESAME travaillera par capitalisation . Il s'agira

d'élire, dans chaque discipline, les acquis réutilisables et de travailler à leur fédération plutôt que de spécifier un outil unique, magique, remplissant le cahier des charges de l'informatique diffuse ;
de suivre, de façon transversale, les avancées des autres GT et de les intégrer à nos travaux.

Responsables

Gaëlle Calvary, CLIPS-IIHM, Grenoble : Gaelle.Calvary@imag.fr
Anne-Marie Déry-Pinna, I3S, Nice : pinna@essi.fr
Emmanuel Dubois, IRIT-LIIHS, Toulouse : Emmanuel.Dubois@irit.fr
Dominique Scapin, INRIA-Merlin, Dominique.Scapin@inria.fr