1. Pattie Maes & Pranav Mistry,“Sixth Sense” (MIT Media Lab), CHI2009
Le Design oriente
´
interaction
Informatique pervasive et usages en contextes
David Bihanic
Maître de Conférences
Université d’Auvergne (Clermont-Ferrand 1),
Laboratoire d’Esthétique Théorique et Appliquée de l’Université
Paris 1 Panthéon- Sorbonne
Séminaire EHESS, 15/01/10

2. Plan de l’exposé
1. L’interface utilisateur, un concept pluriel en évolution
2. Les nouveaux enjeux et recherches récentes en informatique
3. Le Design Orientée Interaction (DOI)

3. 1. L’interface utilisateur
Les trois paradigmes d’interface utilisateur
Trois paradigmes se sont succédés jusqu’alors :
- Le paradigme orienté « système » : l‘interface décrit les opérations du
système technique (matériel et/ou logiciel).
Il revient à l’usager, considéré alors comme un opérateur, comme un "agent"
humain, de s’adapter au fonctionnement du système.
Ce paradigme régit ce que l’on nomme le rapport Homme-Machine.

4. 1. L’interface utilisateur
Les trois paradigmes d’interface utilisateur
- Le paradigme orienté « utilisateur » : l‘interface traduit le fonctionnement
du système en séquences d’opérations "cohérentes" (sur le plan perceptivo-
cognitive) pour l’usager ; on parle alors de « langage d’interaction ».
Les facteurs humains acquièrent ici une grande importance et la nécessité de
connaître les utilisateurs engendre de multiples démarches de conception
centrées « utilisateur ». De nombreuses méthodes issues des sciences
sociales sont largement utilisées pour appréhender cet "objet" fuyant et mal
connu qu’est l’utilisateur final.
Ce paradigme régit ce que l’on nomme la dialogique Homme-Système.

5. 1. L’interface utilisateur
Les trois paradigmes d’interface utilisateur
- Le paradigme orienté « interaction » : l‘interface définit un espace
d’interaction (ensemble d’opérations de communication et d’échange) entre les
divers systèmes impliqués (artificiels et humains).
Au sein de ce paradigme, l’usager est un acteur interagissant au sein d’un
« écosystème » à la fois technique et relationnel.
Ce paradigme régit ce que l’on nomme la relation Homme-Environnement.

6. 1. L’interface utilisateur
Contexte(s)
Humain(s) Matériel(s)
Logiciel(s)
Fig. 1. Champ d’interaction « acteurs-systèmes »

7. 1. L’interface utilisateur
Situation(s)
Contexte(s)
Environnement
Milieu(x) Humain(s) Matériel(s)
Logiciel(s)
Fig. 2. Milieu, Environnement, Situation

8. 1. L’interface utilisateur
Contexte(s)
données données
Humain(s) Matériel(s)
données données
Logiciel(s)
Fig. 3. Environnement de données

9. 1. L’interface utilisateur
Contexte(s)
IHE
Humain(s) IHM Matériel(s)
IHS
Rapport Homme-Machine
Logiciel(s)
Dialogique Homme-Système
Relation Homme-Environnement
Fig. 4. IHM, IHS, IHE

10. 1. L’interface utilisateur
Paradigme orienté « interaction » = relation Homme-Environnement
L’interface utilisateur remplit dorénavant trois fonctions principales (outre les
fonctionnalités qui lui sont directement rattachées) :
- Fonction « opérante » : elle définit un canal de transmission de données
entre des systèmes techniques,
- Fonction « médiatrice » : elle définit un support de communication entre les
utilisateurs,
- Fonction « relationnelle » : elle définit un espace de transaction
inter-systèmes (techniques/artificiels et humains).

11. 2. Enjeux et recherches en Informatique
De nouvelles formes d’interaction Homme-Environnement
De nouvelles formes d’interaction Homme-Système/-Machine/-Environnement
(cristallisant par là même de nouveaux enjeux technologiques) concourent
dorénavant à l’émergence de nouveaux territoires informatiques :
- L’informatique portée/incorporée
(“wearable computing” ),
- L’informatique concrète
(“physical computing”),
- L’informatique ambiante/pervasive/ubiquitaire
(“ambiant/pervasive/ubiquitous computing”).

12. Mark Weiser (décédé en 1999)
Responsable scientifique au Xerox Parc.

13. 2. Enjeux et recherches en Informatique
2.1. L’informatique ambiante/pervasive/ubiquitaire
(“ambiant/pervasive/ubiquitous computing”)
Mark Weiser (chef du laboratoire “Ubicomp”) publia de nombreux textes
scientifiques* constituant aujourd’hui les fondements théoriques de
l’informatique omniprésente.
Il en définit les principes élémentaires (citation traduite de l’anglais) :
- Le but d'un ordinateur est de vous aider dans votre activité.
- Le meilleur ordinateur devrait savoir se faire oublier, tel un domestique
invisible.
- Plus vous agissez par intuition et plus votre sens de perception est avisé ;
l'ordinateur devrait être un prolongement de votre inconscient.
- La technologie devrait engendrer le silence.
* Mark Weiser, "The Computer for the Twenty-First Century," Scientific American, September 1991

14. 2. Enjeux et recherches en Informatique
18
16
Nbr de ventes/an
5
0
1940 1961 1990 2005
Informatique centrale (“mainframe”) : 1 ordinateur pour plusieurs personnes
Informatique personnel (PC) : 1 ordinateur par personne
Informatique omniprésente : Plusieurs ordinateurs pour 1 personne
Fig. 10. Les 3 phases de développement de l’informatique (Mark Weiser)

15. 2. Enjeux et recherches en Informatique
2.1. L’informatique ambiante/pervasive/ubiquitaire
(“ambiant/pervasive/ubiquitous computing”)
Ce qui importe, nous livre Mark Weiser, « ce n’est pas la technologie elle-
même mais la place qu’elle occupe parmi nous » (la technologie devenant
« invisible et partout » disponible).
Dès lors, Mark Weiser définit (au sein d’un article désormais célèbre*) une
nouvelle approche de conception baptisée : la technologie discrète/calme
(“calm technology”).
* Mark Weiser et John Seely Brown, “The coming age of calm technology”, Xerox Parc, 1996

16. 2. Enjeux et recherches en Informatique
2.1. L’informatique ambiante/pervasive/ubiquitaire
(“ambiant/pervasive/ubiquitous computing”)
« La technologie discrète/calme convoque simultanément le centre et la périphérie de
notre attention [perception], jouant d’allers-retours réguliers entre les deux ».
Le concept de « périphérie » devient la pierre "angulaire" des théories de Mark
Weiser (en opposition à l’informatique personnelle fondée sur le concept
d’unité et de centralité : “mainframe & PC eras”) : tout système
ambiant/pervasif/ubiquitaire repose alors sur une architecture
« distribuée » (influencée par le modèle d’architecture Web - WOA “Web
Oriented Architecture”) prônant un "noyau" central faible, et une plus
grande autonomie des périphériques.

17. 2. Enjeux et recherches en Informatique
2.1. L’informatique ambiante/pervasive/ubiquitaire
(“ambiant/pervasive/ubiquitous computing”)
Tout dispositif ambiant/pervasif/ubiquitaire repose sur :
- une « périphérie » matérielle,
- une « périphérie » logicielle,
- une interface utilisateur (interactions Homme-Environnement mais
également Matériel/Logiciel-Environnement et
Environnement-Environnement, à l’échelle « macro »).

18. 3. Le Design Orienté Interaction (DOI)
3.1. La sensibilité au contexte (“context awareness”)
Environnement = contexte et situation(s) d’usage, contexte relationnel
(humain), contexte artificiel (matériel et logiciel).
Dès lors, les systèmes tendent de plus en plus à devenir « sensibles au
contexte » et ainsi à adapter leur structure et comportement au contexte de
l’utilisateur.

19. 3. Le Design Orienté Interaction (DOI)
3.1. La sensibilité au contexte (“context awareness”)
Le modèle du contexte se divise en 2 :
- Le contexte d’utilisation (comprenant la localisation, la situation de
l’utilisateur et le dispositif matériel/logiciel utilisé),
- Le contexte d’interaction lié au processus coopératif/collaboratif dans
lequel l’utilisateur est impliqué (groupe, rôle, activités au sein de
l’environnement etc.).

20. 3. Le Design Orienté Interaction (DOI)
3.1. La sensibilité au contexte (“context awareness”)
De nouvelles démarches de conception en design entendent aujourd’hui
assurer une meilleure cohésion entre le contexte d’utilisation et le contexte
d’interaction en proposant certaines approches orientées interaction.
L’interaction désigne ici un champ mutuel (utilisation/interaction)
d’influence.
Le design contribue alors à une meilleure caractérisation de ce champ
d’influence
Nécessité d’une dynamique « transdisciplinaire » : pour une
compréhension de l’agir humain pris au cœur d’un monde de plus en plus
complexe

21. 3. Le Design Orienté Interaction (DOI)
3.2. Caractérisation typologique des nouvelles interfaces utilisateur
Selon cette orientation, de nouvelles interfaces utilisateur se font jour
(exploitant les dernières possibilités technologiques). On y retrouve plusieurs
types :
- Les interfaces adaptatives renvoyant aux interfaces auto-adaptatives et/ou
évolutives selon le profil de l’utilisateur "courant" mais également selon le
contexte (utilisation/interaction),
- Les interfaces tangibles comprenant les interfaces à manipulation directe (les
interactions tactilo-kinestésiques, haptiques – les capteurs de contact) et les
interactions physiques (les manipulations/déplacements/transports d’objets
"intelligents"),

22. 3. Le Design Orienté Interaction (DOI)
3.2. Caractérisation typologique des nouvelles interfaces utilisateur
Selon cette orientation, de nouvelles interfaces utilisateur se font jour
(exploitant les dernières possibilités technologiques précédemment citées). On
y retrouve plusieurs types :
- Les interfaces diffuses regroupant les interfaces gestuelles (les interactions à
"distance" – les capteurs de "présence" : captation du mouvement,
reconnaissance de gestes) et les interfaces sensorielles (les interactions
intracorporelles – les capteurs de "sensation" : captation de la
chaleur/température du corps, du rythme cardiaque ou bien encore du taux de
sudation, etc.),
- Les interfaces relationnelles en faveur d’une communication/relation "inter-
objets" (ex : la relation Homme-Agent-Robot).

23. Le Design Orienté Interaction (DOI)
3.3 La relation (symbiotique) Homme-Environnement
La relation, presque symbiotique, Homme-Environnement repose sur une
approche “inside-out” : faire sortir les interfaces dans l’environnement
physique, plutôt que faire rentrer l’environnement physique dans une
stimulation informatique.
Pour ce faire, il convient :
- D’utiliser les capacités de spatialisation/de localisation des objets et individus,
- D’exploiter les affordances cognitives des objets familiers et de
l’environnement en général,
- D’éclater/de répartir l’interface dans une multitude d’objets physiques dotés
de fonctionnalités repérées/connues (“information appliances”/objets
informationnels).

24. Le Design Orienté Interaction (DOI)
3.3 La relation (symbiotique) Homme-Environnement
Un environnement « attentif » : l’environnement, composé de l’interaction
inter-objets, est modélisé comme une partie du système de
communication/relation. L’environnement est l’interface !
Modéliser l’environnement = modéliser le contexte (sensibilité au
contexte). « Attentivité »* de l’environnement = sensibilité au contexte
*(Néologisme) Faculté d'un système/dispositif à détecter la présence et la localisation des objets, des appareils et
des personnes pour prendre en compte le contexte d'usage.

25. Le Design Orienté Interaction (DOI)
3.4 Une relation à échelle variable : “from smarthome to smartcity”
D’une relation de l’homme à son environnement (résidentiel ou domestique) il
convient dès lors de faire varier l’échelle interactionnelle en faveur d’une
relation élargie aux macro-échanges de l’environnement urbain : celui de
la ville, dès lors intelligente (fusionnant les lieux publics et reliant les espaces
privés)
De l’architecture (maison connecté) à l’urbatecture (informationnelle), de la
nouvelle domotique IP (réseaux domestiques) à l’urbatique pervasive, il naît
de nouvelles modalités relationnelles à l’environnement.

26. Layla Gaye, “Sonic city”, 2002-2004
Un système nomade/pervasif temps réel de génération sonore/composition
musicale (traitement par captation [sons/ultrasons, de positions, de lumière, etc.]
et analyse du signal).
Certaines icônes proviennent de l’ouvrage "Everyware" : La Capteurs
révolution de l'ubimédia d’Adam Greenfield Espace auto-descriptif
Directeur du design (interface utilisateur et services) chez Nokia

27. “Pervasive space games”
Des jeux « grandeur nature » (WLAN hotspots, réseaux mobiles ad hoc, etc.)
Capteurs
Espace auto-descriptif

28. NTT, “Red Tacton”, 2005
Le corps humain comme véhicule/passeur d’informations
(champ électrique corporel)
Relai corporel (“body gateway”)
Transmission d’informations par voie corporelle

29. Université de Tokyo (Ken Sakamura), “Tokyo's Ubiquitous
Technology project”, 2007
Une ville de "tags" : étiquettes RFID (“RFID transponder”)
RFID
“Radio Frequency IDentification”

30. Tag QR code
L’internet des objets/“Internet of things”.
QR code
Code matrice/code 2D

31. “Ubiquitous positionning”
De nombreux services mobiles sont aujourd’hui géolocalisés
(puce GPS, triangulation WIFI/GSM : “geo-push/pull”).
GPS/Géolocalisation
“Anyone, Anything: Anytime, Anywhere” “Global Positioning System”

32. Université de Washington, Université Carnegie et Intel (dép. recherche), “Ubigreen”,
CHI2009
Un service « éco-citoyen » (capteurs inertiels : accéléromètre, inclinomètre,
gyromètre/gyroscope)
“Activity awareness”
L’utilisateur renseigne son environnement

33. LAB[au], “Weather tower” (Bruxelles), 2008
Architecture(-écran) connecté
“Environmental awareness”
“Knowing about your environnement”

34. LAB[au], “Binary waves”, 2008
Mobilier(-installation/-écran) urbain connecté
“Environmental awareness”
“Knowing about your environnement”

35. MIT SENSEable City Lab (dir. Richard Burdett), “Real Time Rome”, 2006 (Biennale de Venise)
“City Scan”
D’autres exemples : « La montre verte » FING/Xilabs/CiTu/SFR/Altran/Quartier Numérique/Cap
Digital/FaberNovel,etc., « Urbanmobs » Orange/Fabernovel, « Urbadeus » Navidis, etc.
“Environmental awareness”
“Knowing about your environnement”

36. MediaCity UK (Salford, Grand Manchester), 2011 : date de clôture de phase 1
“Digital/media city”, ICN (“Intelligent City Network”) : smart grid, 4G/WiMax, réseaux
numériques [ouverts à terme] de transport (distribution de nouveaux services): Metro,
Vélib(like), etc.
Consultant : Dennis Frenchman, professeur d'urbanisme au MIT,
directeur du “City Design and Development Group”
“Everyware” (Adam Greenfield)
“Ubispace”

37. King Abdullah Economic City, KAEC (Arabie Saoudite, près de Jeddah),
2020 : date de fin de travaux
“E-City : enviro-eHub City”.
“Everyware” (Adam Greenfield)
“Ubispace”

38. New Songo City (Corée du sud), 2015 : date de fin des travaux
“Ubiquitous city/U-city”.
“Everyware” (Adam Greenfield)
“Ubispace”

39. Merci de votre attention !