Notre cadre de conception doit permettre d’unifier l’ensemble des propositions déjà faites dans le domaine par la communauté scientifique. Il est important d’identifier tous les éléments intervenant dans la boucle de biofeedback, de les caractériser, de faire apparaitre les manques dont ils souffrent et d’y apporter des réponses. L’ensemble des thèmes qui jalonnent la conception de ces systèmes est présenté ici, ils seront par la suite développés à travers les composants de notre cadre de conception.
La différence entre les signaux émis par les capteurs et les données qui seront traitées est importante à comprendre. Ainsi, un capteur tel qu’un accéléromètre fournit nativement des données d’accélération. Cependant, ces données peuvent être intégrées afin de connaitre la vitesse et celle-ci peut aussi être intégrée pour obtenir une distance. Les données correspondent à des dimensions physiques. Un capteur peut donc être considéré comme une constante alors que les données qu’il produit sont un paramètre relatif à la dimension physique sur la base de laquelle la conception de notre système sera réalisée.
Le contexte d’utilisation a une incidence sur la conception d’un dispositif. Selon ce contexte, le spécialiste de la pathologie sera présent ou pas. Dans un contexte médical ou de laboratoire, il aura une interaction avec l’utilisateur. Dans un contexte de formation, le spécialiste aura une interaction avec un élève. Le patient pourra être présent à des fins uniquement d’illustration. Le patient peut même être présent seulement par le biais d’enregistrements de ses performances. Dans un contexte domestique, le patient utilisera
un dispositif portable et n’aura aucune interaction directe avec le praticien. Ces interactions et ces considérations périphériques influencent la constitution de la boucle de biofeedback et donc la conception du système.
Tout système de biofeedback repose sur une logique minimale ou sur un modèle plus conséquent pour définir son comportement. Des traitements de données seront nécessaires, ils pourront être de bas niveau comme du filtrage de données par exemple. Ils pourront être de plus haut niveau comme des systèmes de prise de décision produisant une information ponctuelle si un seuil est atteint ou produisant une information répétitive chaque fois qu’une certaine distance est parcourue.
Selon le nombre de capteurs il est possible qu’une fusion soit nécessaire. La fusion de capteurs permet la prise de décision relative à des données de dimensions différentes. Par exemple, afin de détecter la paroi interne de l’œsophage, (Solaiman, Debon, Pipelier, Cauvin, & Roux, 1999) fusionnent des données issues d’un système d’imagerie à ultrasons avec des données issues d’une base de connaissances. Ces connaissances a priori vont permettre de détecter la présence de tissus cancéreux à travers l’application de probabilités. Ces tissus en effet perturbent les ondes ultrasonores. La fusion de ces deux types de données hétérogènes permet de localiser précisément la paroi de l’œsophage.
La notion de rendu est à considérer : il s’agit du type de retour qui est effectué par le dispositif. Il ne s’agit pas seulement du retour d’information vers l’utilisateur mais aussi les informations destinées au praticien. Ainsi, ce rendu dépend du contexte d’utilisation mais aussi du destinataire du message.
La prise en compte de l’utilisateur est aussi importante. La généralisation du patient au concept d’utilisateur éclaire différemment sa participation. De sujet passif, il peut devenir un des acteurs de la conception d’un système étant donné qu’il a aussi des attentes et des objectifs ainsi que des capacités qu’il importe de prendre en compte.
L’évaluation des systèmes sera traitée enfin. Les systèmes peuvent être évalués en termes de précision ou de temps de réaction, cependant l’évaluation de la réceptivité du rendu sur les utilisateurs comme la progression de leur rééducation sont des concepts à ne pas négliger non plus.
Nous proposons donc dans ce chapitre un cadre de conception de systèmes de biofeedback en intégrant un point de vue centré utilisateur. Son but est de réconcilier les aspects technologiques, médicaux et utilisateurs dans un cadre support à la description systématique et structurée d’un système de biofeedback. Une telle description aura à terme un intérêt pour faciliter la compréhension d’un système, faciliter la comparaison entre plusieurs systèmes et ainsi favoriser la capitalisation des développements dans le domaine du biofeedback. Implicitement, ce cadre révélera différents leviers pertinents sur lesquels
peser en phase de conception. Le concepteur d’un système de biofeedback aura tout intérêt à comprendre ces aspects et leur incidence afin de pouvoir les mettre en œuvre dès les premières phases d’analyse.
Le cadre de conception proposé est basé sur une synthèse de l’état de l’art et constitue notre première contribution. D’un point de vue général, les éléments essentiels sont la présence des acteurs37, le patient et le praticien dans un même schéma ainsi que leur boucle d’interaction avec le système. L’ensemble des blocs alignés horizontalement sur la ligne centrale représente tous les composants du système. Cette ligne se décompose elle-même en deux groupes. Le premier groupe -la chaîne d’influence- aborde les éléments qui influencent le système de biofeedback mais dont l’importance est cependant primordiale. Le
deuxième groupe traite du système de biofeedback par lui-même.
37
Les deux rôles principaux sont le patient et le praticien. Cependant, l’un et l’autre sont aussi des utilisateurs de leur système correspondant. A ce titre ils seront, si nécessaires, mentionnés en tant qu’utilisateur.
En partant du plus général, c'est-à-dire les acteurs impliqués, nous parcourrons la chaine d’influence puis la boucle de biofeedback elle-même.
La section 3.2 détaille le contenu de la partie constituant la chaine d’influence : dans cette section, chaque élément est abstrait et prend corps dans l’influence qu’il exerce sur tous les éléments du système de biofeedback lui-même.
La section 3.3 décrit les composants de la boucle de biofeedback elle-même en commençant par les informations physiologiques captées sur l’utilisateur jusqu’au rendu final à destination de ce même utilisateur.
Chacune de ces deux parties sera présentée dans sa globalité en début des sections respectives, ensuite chacune des étapes les constituant sera présentée au préalable de la description de ses constituants particuliers, voir Figure 24.
Figure 24 : processus de présentation des composants : la partie 1 est présentée dans sa globalité puis l'étape 1 de façon générale suivie par la description de chacun de ses constituants