Objectifs de recherche 44 

En accord avec la problématique définie ci-haut, et suite à la circonscription de notre étude, l’objectif principal de nos recherches, ainsi que les objectifs spécifiques connexes que nous tentons d’atteindre, sont présentés ci-dessous.

3.3.1 Objectif principal

L’objectif principal de notre étude est de proposer un nouveau paradigme d’interactions humain-machine, prônant la virtualisation des interfaces matérielles, afin de les personnaliser. Plus précisément, nous décrirons théoriquement ce paradigme, le mettrons en application et l’évaluerons dans des situations réelles, pour le situer par rapport aux interfaces conventionnelles. Cette thèse contribuera ainsi à l’avancement des connaissances en proposant une alternative aux interfaces matérielles actuelles, en établissant sa faisabilité technique et en quantifiant empiriquement les gains ou pertes de

performances associés au recours à un tel paradigme, tant du point de vue du temps d’exécution de la tâche, de la charge associée que du degré de satisfaction de l’utilisateur, pour n’en nommer que quelques uns.

3.3.2 Objectifs spécifiques

Nous détaillons ci-dessous les objectifs spécifiques de notre étude, cernant chacun un but précis de l’objectif principal.

1er objectif spécifique: élaboration d’une plateforme matérielle et logicielle

Cet objectif cible à la fois la proposition d’un modèle de données, la conception d’une plateforme matérielle et l’élaboration d’une architecture logicielle, aptes à supporter, de façon limitée, la mise en place du nouveau paradigme d’interactions humain-machine que nous mettons de l’avant. Il cerne ainsi les requis techniques de la thèse, qui seront mis à profit lors de l’atteinte du deuxième objectif, se concentrant sur la mise en application du concept proposé, dans des situations réelles.

Sur le plan des artéfacts, l’atteinte de cet objectif nous permettra d’aboutir à :

• une spécification technique permettant de représenter les fonctionnalités de différentes classes d’appareils, ainsi que les préférences de l’utilisateur face à leur interface. Il faudra toutefois s’assurer, lors de l’élaboration de ce modèle, de dissocier complètement la description des fonctionnalités de leur représentation matérielle, afin de ne pas compromettre la malléabilité des interfaces proposées, pour être en mesure de les adapter aisément au besoin des utilisateurs. Notons

aussi que nous n’aurons pas la prétention de proposer un modèle de données complet ni optimal, car ceci, en soi, serait matière à d’autres recherches; nous tenterons ainsi seulement de proposer une spécification, parmi d’autres, qui nous permettra de décrire différentes interfaces personnelles simples, afin de tester l’application et les performances de notre paradigme, dans des situations précises;

• une plateforme matérielle, apte à suivre un utilisateur dans ses déplacements sans l’encombrer de façon notable, et composée des périphériques nécessaires pour identifier différents appareils au sein de l’environnement, pour virtualiser leur interface, pour détecter les interactions de l’utilisateur et pour le représenter face à ces machines, en échangeant différentes requêtes et réponses par l’intermédiaire d’adaptateurs, similaires à ceux présentés à la section 2.1.2;

• une architecture logicielle, composée des modules de vision nécessaires pour localiser une interface matérielle ainsi que des algorithmes utilisés pour recréer les modes opératoires désirés en réalité augmentée et pour identifier et gérer les interactions entre l’utilisateur et les interfaces, en accord avec ses préférences et les limites des appareils.

L’atteinte de cet objectif sera jugée à l’interne, au cours du développement, par de courtes mises en application qui nous permettront de tester les algorithmes et le matériel employés, afin de s’assurer de la robustesse et de l’adaptabilité de la plateforme proposée.

2ième objectif spécifique: mise en application du paradigme

Ce deuxième objectif cible la mise en application du paradigme proposé dans une situation réelle, en se basant sur la plateforme obtenue lors de l’atteinte du premier objectif spécifique. Il s’agira donc ici de choisir une classe d’appareils précise, faciles à acquérir, à comprendre par les utilisateurs, à tester sans grandes modifications, et dont les modes opératoires seront supportés pour notre architecture logicielle. En sélectionnant une famille d’appareils représentative (c.-à-d. comportant de nombreuses similarités avec d’autres classes d’appareils au niveau de l’interface et des modes opératoires), l’atteinte de cet objectif nous permettra de démontrer que notre plateforme est saine mais surtout que la virtualisation d’interfaces matérielles est un concept réaliste et applicable à plusieurs appareils.

3ième objectif spécifique: évaluation des avantages et limites des interfaces virtuelles Une fois la plateforme de support définie et la virtualisation de plusieurs interfaces complétée, il s’agira ici de tester empiriquement, pour une tâche donnée, les performances, les avantages et les limites des interfaces virtuelles par rapport à leur contrepartie matérielle. Cet objectif peut être scindé chronologiquement en trois, soit en :

• la sélection d’une tâche représentative des appareils choisis et l’élaboration d’un plan de tests pour comparer la réalisation de cette tâche, par l’intermédiaire d’interfaces virtuelles et matérielles;

• la mise en fonction du plan de tests, se résumant à la réalisation de la tâche demandée par une cohorte de sujets6, pour recueillir différentes données (facilité d’utilisation, temps d’exécution, taux d’erreurs, charge mentale et physique perçues durant la tâche, pourcentage de faux positifs dans la détection des interfaces environnantes par les algorithmes utilisés, etc.) qui nous permettront de juger de l’utilité et de la qualité des interfaces virtuelles telles qu’implémentées;

• l’analyse des données collectées, afin de déterminer si, et sur quel plan, une interface virtuelle pourrait concurrencer une interface matérielle, mais aussi pour isoler les limites techniques de l’implémentation proposée. Cette analyse nous permettra ainsi de conclure sur la viabilité du paradigme proposé et de mettre en relief différentes pistes d’améliorations et de recherches futures.

6 _{Même si quelques sujets suffiraient à identifier les problèmes majeurs reliés aux interfaces virtuelles}

[73], nous tentons aussi ici de collecter des données statistiquement significatives sur les performances des utilisateurs face à ces interfaces et à leur contrepartie matérielle; c’est pour cela qu’il sera nécessaire de recruter une trentaine de sujets.

CHAPITRE 4 : CONCEPTION ET