Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Interfaces humain-Machine“

Résumé Les interfaces cerveau-machine sont des neurotechnologies permettant de décrypter les intentions d'une personne et de les transformer en commande à destination d'un ordinateur. Si leur développement est initialement lié à des considérations thérapeutiques ou médicales, il ouvre également la porte à l'augmentation des capacités intellectuelles et cognitives humaines recherchée par les tenants du courant transhumaniste. Ces nouvelles technologies représentent un défi majeur pour notre droit, qui devra non seulement savoir s'adapter pour contrer les risques d'intrusion, de discriminations, et d'aliénation dont elles sont porteuses, mais qui pourrait également voir ses fondements même bouleversés, tant elles sont susceptibles de remettre en cause la distinction des personnes et des choses, ou notre dispositif de protection du corps humain.

Cet article vise à monter l’importance de l’interface dans la compréhension du toucher. Nous commencerons tout d’abord par le décrire selon une approche phénoménologique. Le toucher est spécifiquement le sens de la proximité, de la solidité, et de la forme, faisant de celui-ci le sens de la présence immédiate. Ensuite, nous montrerons que le numérique est intouchable, car d’une part, il n’est pas une chose que l’on peut saisir avec les mains, d’autre part, il est constitué de signes formels abstraits, enfin, il est inaccessible car protégé par un copyright. Nous démontrerons alors que l’interface permet de résoudre cette difficulté. En tant que sousface constituée de symboles informatiques, elle touche la couche matérielle de l’ordinateur; en tant qu’interface homme/machine, c’est-à-dire surface, elle est touchable. Nous conclurons alors que nous ne touchons pas immédiatement le numérique, et que le toucher est nécessairement médiat, remettant en cause la conception première du toucher. Nous substituerons alors au terme de toucher celui de contact qui conserve l’idée de médiation. Nous distinguerons enfin le contact opéré par l’interface homme/machine qui capture, du contact humain qui caresse, c’est-à-dire qui prend soin de maintenir autrui intouchable.

Les progrès effectués dans les domaines de l'intelligence artificielle et des sciences informatiques auront un impact majeur sur la pratique médicale au cours des décennies à venir. Les investissements considérables déployés par les géants du numérique dans leur filiales santé en sont la preuve. Les stratégies d'automatisation dont pourraient, quand ils ne le peuvent déjà, bénéficier les praticiens, génèrent peurs et fantasmes. Elles invitent à procéder très rapidement à la réflexion sur les enjeux de l'interface homme-machine (IHM) dans les pratiques médicales et en particulier dans le domaine de l'orthopédie dento- faciale. Les algorithmes sont certes supérieurs au cerveau humain pour décrypter et analyser des données mais il leur est impossible de créer des codes informatiques pour modéliser le sens clinique. C'est là que réside la plus-value de nos cerveaux - et pour longtemps encore.

Le Markdown est un lieu privilégié d’observation de ce que la théorie opérationnelle de l’écriture numérique (Crozat et al., 2011) appelle « la tension de la manifestation », c'est-à-dire la tension entre le niveau techno-applicatif des formats, des langages de programmation et des programmes, et le niveau sémio-rhétorique des interfaces. Nous choisirons l’exemple de l’avènement du Markdown, de son évolution, pour montrer, en acte, la praxis énonciative qui préside à ce lieu du dialogue humain-machine.

L’analyse des différentes formes historiques de communication avec les ordinateurs montre que l’apparition de l’écran et de l’image interactive a ancré une relation plus manipulatoire, incarnée et dynamique. Rétrospectivement, deux principaux régimes d’interactivité sont aujourd’hui bien repérables. D’un côté, l’effectuation correspond à une modalité instrumentale et distanciée typique des hypermédias, du web et des interfaces des logiciels productifs. De l’autre, l’instanciation concerne l’immersion active à travers un avatar dans un environnement simulé 3D temps réel (jeux vidéo, métavers). Avec la mise en réseau des humains et des ordinateurs, la question de l’interaction resurgit au‐ delà de la relation humain‐machine. Une nouvelle articulation conceptuelle est proposée grâce aux notions d’ethnométhode et de technométhode pour revisiter interaction et interactivité. Il en résulte à la fois des perspectives de recherches appliquées et une bonne compréhension rétrospective des confusions théoriques restées nombreuses à ce sujet.

Cet article explore l’imaginaire de la romance entre un humain et une intelligence artificielle à travers un exemple original, emprunté à la littérature nativement numérique. Dans sa nouvelle interactive de 2010, Digital, a love story, l’autrice canadienne Christine Love invente une intrigue amoureuse mêlée d’une enquête policière dans les labyrinthes du cyberespace dont l’un des protagonistes, *Emilia, est une IA qui apparaît puis disparaît mystérieusement sur les BBS, ces Bulletin Board Systems qui ont précédé les forums et autres espaces de messagerie tout au long des années 1980. Notre objectif est d’analyser de quelle manière Christine Love revisite le motif très codifié de l’amour homme-machine à l’aune des spécificités de son médium d’écriture. En effet, tout en s’inscrivant dans un dense réseau intertextuel truffé de clins d’œil à l’œuvre de William Gibson et au rétrogaming, Digital, a love story propose une réinterprétation très contemporaine de ce topos narratif grâce à son interface interactive et immersive, sa mise en avant d’un féminisme cyberpunk et le trouble qu’elle jette sur le genre de la protagoniste *Emilia, ouvrant la voie à une lecture queer de la romance avec une IA.

Malgré l’émergence et le développement des technologies Multi-éléments, TFM et PWI, le contrôle Ultrasons manuel avec des traducteurs conventionnels n’est pas mort et celuici garde encore une place prépondérante tant au niveau du nombre d’appareils en opération que du nombre d’opérateurs certifiés. La question de la fiabilisation de ces contrôles reste donc d’actualité et parmi les différents facteurs influents, le matériel, outre ses performances techniques, a un rôle à jouer au travers de la simplification de son interface homme-machine et de l’aide à l’interprétation qu’il doit fournir à l’opérateur. Le propos de cette communication est de présenter une approche originale et novatrice permettant de proposer aujourd’hui aux opérateurs des équipements allant dans ce sens. Les deux axes majeurs développés sont d’une part la simplification de l’interface Homme-machine et sa personnalisation pour s’adapter au niveau de compétence opérateur souhaité et d’autre part l’aide à l’interprétation en fournissant un outil graphique permettant de visualiser le faisceau acoustique dans la pièce en personnalisant la pièce par l’intégration de fichier CAO dans l’équipement de contrôle. Alors que cela fait presque 2 ans que ces nouveautés sont apparues sur certains équipements, on constate un accroissement de compétences des utilisateurs sous l’effet de deux phénomènes : - Une meilleure compréhension des phénomènes physiques avec la simulation graphique qui permet un apprentissage plus rapide et plus efficace ; - Une meilleure concentration des opérateurs sur leur métier et leur contrôle, n’étant plus perturbés par une interface inutilement compliquée par un vocabulaire non adapté ou par une multitude de paramètres non exploités. Même si le matériel est souvent jugé peu influent sur la fiabilité du contrôle, car le choix du client reste trop souvent limité à des comparaisons de performances techniques somme toute très voisines, l’objet de cette communication est de démontrer que celui-ci peut contribuer de façon importante à une approche innovante et pédagogique permettant de réduire les fausses détections et améliorer du même coup le facteur opérationnel humain.

Depuis plusieurs décennies, la recherche en Interaction Homme-Machine travaille sur les systèmes qui mélangent le monde physique avec le monde numérique. Les interfaces de réalité mixte visent à faire disparaître la frontière entre ces deux mondes. Face au manque de capitalisation et d'aide lors de la conception de ces systèmes, nos travaux ont pour objectif de définir un modèle d'interaction avec les systèmes de réalité mixte unificateur capitalisant les approches du domaine existantes. Ce modèle, appelé Modèle d'Interaction Mixte, permet au concepteur de décrire, caractériser et explorer les techniques d'interaction. Pour cela, nous considérons les objets mixtes, à la fois physique et numérique, qui prennent part à l'interaction avec l'utilisateur. Pour opérationaliser ce modèle d'interaction pendant la conception et permettre la réalisation d'ébauches interactives simultanément, nous avons développé un outil de prototypage. Cet outil reprend les concepts du Modèle d'Interaction Mixte. Nous avons validé ces travaux en considérant deux formes de validations : conceptuelles et expérimentales. Nous avons considéré des cadres de validation existants et nous avons conçu plusieurs systèmes en collaboration avec des acteurs de la conception
Research in Human-Computer Interaction explores Mixed Reality Systems for several decades. Mixed interfaces seek to smoothly merge the physical and digital (data processing) environments. Facing a lack of capitalization and help when designing such systems, our work aims at defining a unifying model of interaction with mixed reality systems, capitalizing existing approaches in this domain. This model, called Mixed Interaction Model, allows a designer to describe, characterize and explore interaction techniques. In order to do so, we focuse on physical-digital objects taking part in the interaction with the user. In order to operationalize this interaction model during design and allow designers to realize interactive sketches simultaneously, we developped a prototyping tool. This tool capitalizes the concepts of the Mixed Interaction Model. We conducted conceptual and experimental evaluations, by considering existing validation frameworks and we designed several systems in collaboration with design actors

Les menus permettent d'explorer et de sélectionner les commandes d'une application. Ils sont présents dans la plupart des applications et concernent un large public. Les menus sont donc au cœur de l'Interaction Homme-Machine (IHM). Aussi, cet enjeu a motivé de nombreux travaux en IHM : face au foisonnement de nouvelles techniques de menus, il n'est pas facile d'appréhender les avancées et de cerner les différences et similitudes entre les techniques de menus conçues. Dans ce contexte, cette thèse en IHM propose un espace de conception des techniques de menus, appelé MenUA. Cet espace repose sur une liste de critères utiles pour structurer les travaux sur les menus et permettre aux concepteurs d'applications de faire des choix informés. MenUA facilite aussi l'exploration de l'espace des possibilités lors de la conception : il a été à l'origine de quatre nouvelles techniques de menus que nous avons conçues, développées et évaluées : les Wave menus, les Flower menus, les Leaf menus et les Multi-Touch Menus. Les Wave menus améliorent le mode novice des Marking menus en favorisant la navigation dans la hiérarchie de commandes. En considérant la courbure des gestes de l'utilisateur, les Flower menus augmentent le nombre de commandes disponibles et améliorent l'apprentissage du mode expert des Marking menus. Les Leaf Menus sont quant à eux des menus linéaires enrichis de raccourcis gestuels et conçus pour être utilisés sur des dispositifs mobiles. Enfin, les Multi-Touch Menus exploitent la technologie multi-points des surfaces tactiles afin de naviguer et sélectionner des commandes avec les cinq doigts de la main
Menus are used for exploring and selecting commands in interactive applications. They are widespread in current applications and used by a large variety of users. As a consequence, menus are at the heart of Human-Computer Interaction (HCI) and motivate many studies in HCI. Facing the large variety of designed menu techniques, it is however difficult to have a clear understanding of the design possibilities, to understand the advances as well as to compare existing menu techniques. In this context, this thesis in HCI proposes a design space of menu techniques called MenUA. MenUA is based on a list of criteria that define a coherent framework of design issues for menus. MenUA also helps application designers to make informed design choices and is a support for exploring design alternatives. Stemming from MenUA, we designed, developed and evaluated four menu techniques: Wave menus, Flower menus, Leaf menus and Multi-Touch Menus. Wave menus improve the novice mode of Marking menus by making the navigation within the hierarchy of commands easier. Flower menus increase the menu breadth of Marking menus while supporting good learning performance of the expert mode. Leaf menus are linear menus enriched by stroke shortcuts to facilitate the selection of commands on small handheld touch-screen devices. Finally, Multi-Touch Menus exploit the recent capabilities of multi-touch surfaces in order to allow the users to explore and select commands using the five fingers of the hands

Cette thèse est à la jointure de deux domaines que sont la multimodalité et la plasticité des interfaces. La multimodalité consiste à pouvoir accéder à un système simultanément au travers de diff´erents modes de communication. La mise en place de telles infrastructures est r´eputée être difficile à cause de la diversité, technique comme fonctionnelle, des périphériques pouvant s’y connecter. Tout autrement, la plasticité consiste à d´efinir de manière abstraite une seule interface qui sera ensuite transformée vers différents formats, en fonctions de critères prédéfinis. Même si ces deux domaines ont été très étudiés par le passé, personne n’a pour l’instant utilisé la plasticité pour faciliter la conception et le développement de services multimodaux. Le travail r´ealisé durant cette thèse a étébde réfléchir, concevoir et mettre en place une telle plateforme. Cette thèse se décompose en trois parties. La première partie d´ecrit l’existant au d´ebut de la thèse. Nous retraçons en particulier l’´etat de l’art des deux domaines que nous utilisons par la suite. Nous évoquons aussi l’architecture de la plateforme PMX précédemment d´eveloppée et dont nous réutilisons certains de ces concepts. La seconde partie traite de la r´eflexion menée tout au long de nos travaux, et qui nous a amené à développer successivement deux plateformes multimodales. Nous expliquons en d´etails les raisons et les enjeux nous ayant poussés à effectuer des améliorations de l’existant. La dernière partie présente la validation et la concrétisation de nos travaux au travers des différents services mis en place et expérimentés, ainsi que des débouchés industriels actuellement en cours de transfert
This thesis brings together two research domains, namely multimodality and plasticity of interfaces. Multimodality allows for the accessing of a system simultaneously through different modes of communication. The realization of such infrastructure is difficult because of the technical and functional diversity of the devices that may be connected. Plasticity defines abstract interfaces that are then converted to different formats. Although these two domains have been studied extensively in the past, no one has, to date, used plasticity to facilitate the design and the development of multimodal services. The work carried out during this thesis was to think through, design, and implement such a platform. This thesis is divided into three parts. The first part describes the existing technology at the beginning of the thesis period. More precisely, we present the state of the art of the two domains. We also discuss the architecture of the PMX platform previously developed and from which we reuse some concepts. The second part deals with our reasoning throughout this study. We have developed two successive multimodal platforms, and we explain in detail the reasons and the issues that have pushed us to improve upon the existing technology. The final section presents the validation and implementation of our work through the different services we have developed and experimented. The market opportunities currently being transferred are also presented

Les interfaces cerveau-machine (ICM) utilisent les signaux émis par le cerveau pour contrôler des machines ainsi que des appareils (claviers, voitures, neuro-prothèses). Après plusieurs décennies de développement, les techniques de ICM modernes montrent une maturité relative par rapport aux dernières décennies et reçoivent de plus en plus d'attention dans les applications grand public du monde réel, en particulier dans le domaine des interactions homme-machine pour personnes en bonne santé, par exemple les neuro-jeux. L'objectif de cette thèse est de développer un modèle d'ICM et des algorithmes de traitement de signaux EEG pour relever ces défis, donc conduire à une ICM non-invasive, portable et facile à utiliser, exploitant des rythmes EEG pour les applications grand public (non médicales). Pour atteindre cet objectif, un examen de l'état de l'art (prototypes existants et produits commerciaux, configurations expérimentales, algorithmes) a d'abord été effectué pour acquérir une bonne compréhension de ce domaine. Les contributions de cette thèse comprennent : 1) un paradigme ICM hybride avec peu d'électrodes, 2) la réduction de la dimensionnalité pour l'ICM multi-canal (avec un nombre élevé d'électrodes), 3) la réduction et la sélection de canal, 4) l'amélioration de la classification pour l'ICM avec des électrodes prédéterminées. Les résultats expérimentaux montrent que les méthodes proposées dans cette thèse peuvent améliorer les performances de classification et/ou augmenter l'efficacité du système (par exemple, réduire le temps d'apprentissage, réduire le coût du matériel), de manière à contribuer à des ICM pour des applications générales
Brain-computer interfaces (BCIs) use signals from the brain to control machines and devices (keyboards , cars, neuro- prostheses) . After several decades of development, modern BCI techniques show a relative maturity compared to the past decades and receive more and more attention in real-world general public applications, in particular in the domain of BCI-based human-computer interactions for healthy people, such as neuro-games. The aim of this thesis is to develop an experimental setup and signal processing algorithms for non-invasive, portable and easy-to-use BCI systems for large public (non-medical) applications. To achieve this goal, a review of the state of the art (existing prototypes and commercial products, experimental setup, algorithms) is first performed to get a full scope and a good understanding in this field. The main contributions of this thesis include: 1) a hybrid BCI paradigm with a few electrodes , 2) dimensionality reduction for multi-channel BCI (with a high number of electrodes ), 3) reduction and selection channel , 4) improved classification for BCI with a few predetermined electrodes. The experimental results show that the methods proposed in this thesis can improve classification performance and / or increase the efficiency of the system ( for example, reduce the learning time, reduce the cost of equipment ) , so as to contribute to BCI for the general applications

Au-delà de l’utilisabilité, la question du ressenti émotionnel est devenue prépondérante pour les équipes de conception d’applications souhaitant se différencier par la qualité d’utilisation. Mais malgré l’importance des enjeux, les bonnes pratiques de conception pour l’émotion ne sont pas ou peu documentées. L’objet de ce travail de thèse consiste donc à concourir à la définition des stratégies de design émotionnel d’interface susceptibles de susciter un ressenti positif des utilisateurs. Deux étapes sont considérées :1. l’identification de patterns de design émotionnel, au travers des pratiques existantes des designers et des modèles théoriques afférant ; 2. la définition d’une méthode d’évaluation des patterns de design préalablement identifiées. Considérant l’hédonomie comme paradigme succédant à l’utilisabilité, nous proposons une synthèse de patterns de design émotionnel structurés autour de la notion de personnalité applicative. Les patterns d’empathie et de sympathie apparaissent ainsi particulièrement pertinents. En ce sens, nous proposons une déclinaison de l’hédonomie pour le « design sympathique » d’interfaces. Une seconde étape de ce travail s’oriente vers l’évaluation des patterns de design. Nous proposons ainsi une sélection de méthodes de mesure de l’émotion adaptées aux spécificités d’une utilisation d’interface. Les expérimentations menées permettent de proposer une méthode d’évaluation du ressenti suscité par le design d’interface. Enfin, nous proposons des orientations de recherche alternatives ou complémentaires afin de guider les futurs travaux vers la définition de recommandations pour le design émotionnel d’interface
Beyond usability, the question of the emotion has turned preponderant for application design teams wishing to get differentiated by the quality of use. But despite the important issues, good practices of design for emotion are not or poorly documented.The purpose of this thesis is therefore to contribute to the definition of emotional interface design strategies to create a positive feeling by the users.Two steps are considered:1. the identification of emotional design patterns, through the practices of designers and the related theoretical models;2. the definition of a method of assessment for the previously identified design patterns.Considering hedonomics as a new paradigm succeeding to usability, we propose a synthesis of emotional design patterns structured on the notion of applicative personality. Empathy and sympathy patterns thus appear particularly relevant. In this sense, we propose a variation of hedonomics for the “sympathetic design” of interfaces.A second phase of this work is oriented towards the evaluation of design patterns. We offer a selection of emotion measurement methods adapted to the specificities of an interface use. The conducted experiments allow to propose a method of evaluation of the emotion elicited by the interface design.Finally, we propose alternative or complementary research directions to guide future work towards the definition of recommendations for emotional interface design

Ce travail de recherche s'intéresse à l'utilisation d'actionneur piézoélectrique à onde progressive dans le cadre d'un contexte de retour d'effort comme un choix alternatif par rapport à l'actionneur électromagnétique utilisé très souvent dans le domaine haptique. Ainsi, à partir d'une étude sur les caractéristiques dynamiques et mécaniques du moteur USR30, on a proposé un modèle global en GIC qui prend en compte les phénomènes non linéaires intrinsèques dans le moteur. En inversant ce modèle de GIC, on arrive à valider deux types de commande à retour d'effort, enfin, en présentant les résultats expérimentaux à base de la plateforme de 1ddl de digitracker, la réalisation d'un environnement virtuel qui comprend un ressort et un mur virtuels devient possible
This research work is interested in the use of travelling wave ultrasonic motor within the framework of a context of force feedback as an alternative choice with regard to the electromagnetic motor which is often used in the haptic domain. So, from a study on the dynamic and mechanical characteristics of the motor USR30, we proposed a global model in GIC who takes into account the intrinsic not linear phenomena in the motor. By inverting this model of GIC, we manage to validate two types of control in force feedback; finally, by presenting the experimental results based of the platform of 1ddl of digitracker, the realization of a virtual environment which includes a virtual spring and a virtual wall becomes possible

De nos jours, nous vivons dans un monde d'interactions. Nous sommes entourés d'appareils électroniques susceptibles de compliquer ces interactions. De plus, les utilisateurs sont dorénavant mobiles et évoluent dans des environnements changeant. Vis-à-vis de la collaboration, ces conditions peuvent inhiber la productivité. Ce projet de thèse vise à proposer des méthodes pour la conception d'interfaces utilisateur capables de tenir compte du contexte à travers l'utilisation d'interfaces adaptatives. La contribution principale de cette thèse consiste en un cadre de référence dirigé par les modèles pour la conception et l'exécution d'interfaces utilisateur adaptatives supportant des mécanismes de coordination (i.e. flux de travaux, conscience de groupe). La proposition se présente sous deux aspects : Un cadre méthodologique pour l'aide è la conception d'interfaces supportant la coordination. Il consiste essentiellement en l'emploi de méthodes de modélisation d'exigences métier via un processus itératif ; Un cadre technologique qui repose sur l'ingénierie basée sur les modèles pour permettre la génération et l'exécution d'interfaces utilisateur adaptatives. Il se base sur une architecture orientée widgets pour le support de la conscience de groupe afin de promouvoir la coordination
Nowadays, we live in a world of interactions. We are surrounded by electronic devices which tend to complexify user interactions. Moreover, users are now mobile and evolve in ever changing environments. Regarding collaboration, these conditions may inhibit productivity. This PhD aims to propose design methods for user interfaces able to consider the context through the use of adaptive user interfaces. The main contribution of this thesis consists in a model-driven reference framework for the design and the execution of adaptive user interfaces supporting coordination mecanisms (i.e. workflow, group awareness). The proposition is composed of these two facets: A methodologic framework to assist in the design of user interfaces supporting coordination. It consists in the use of iterative modelisation methods for requirements engineering; A technological framework which relies on model-based engineering to allow the generation and execution of adaptive user interfaces. It makes use of widget-based architecture to support group awareness in order to promote coordination

Les Interfaces Cerveau-Machine (ICM) nécessitent l'utilisation de méthodes d'apprentissage statistique pour la reconnaissance de signaux. Dans cette thèse, nous proposons une approche générale permettant d'intégrer des connaissances a priori dans le processus d'apprentissage. Cette approche consiste à apprendre de manière jointe le classifieur et la représentation des données lors d'une optimisation unique. Nous nous sommes plus particulièrement intéressés à des problèmes de sélection de capteurs et proposons plusieurs termes de régularisation adaptés pour ces problèmes. Notre première contribution est une méthode d'apprentissage supervisé de filtres: le filtrage vaste marge. Un filtrage maximisant la marge entre les échantillons est appris et permet de s'adapter automatiquement aux caractéristiques des signaux tout en restant interprétable. Une application ICM et une extension 2D du filtrage a été réalisée. La seconde contribution est une méthode d'apprentissage multitâche parcimonieuse. Elle permet de sélectionner de manière jointe un ensemble de noyaux pertinents pour l'ensemble des tâches de classification. Des algorithmes efficaces ont été proposés pour résoudre le problème d'optimisation et des expérimentations numériques ont montré l'intérêt de l'approche. Finalement, la troisième contribution est une application de l'apprentissage multitâche parcimonieux sur un ensemble de jeux de données ICM. Un terme de régularisation plus général permettant de promouvoir une similarité entre classifieurs est également proposé. Les résultats numériques ont montré qu'une réduction importante du temps de calibration peut être obtenue grâce à l'apprentissage multitâche proposé
Brain Computer Interfaces (BCI) require the use of statistical learning methods for signal recognition. In this thesis we propose a general approach using prior knowledge on the problem at hand through regularization. To this end, we learn jointly the classifier and the feature extraction step in a unique optimization problem. We focus on the problem of sensor selection, and propose several regularization terms adapted to the problem. Our first contribution is a filter learning method called large margin filtering. It consists in learning a filtering maximizing the margin between samples of each classe so as to adapt to the properties of the features. In addition, this approach is easy to interpret and can lead to the selection of the most relevant sensors. Numerical experiments on a real life BCI problem and a 2D image classification show the good behaviour of our method both in terms of performance and interpretability. The second contribution is a general sparse multitask learning approach. Several classifiers are learned jointly and discriminant kernels for all the tasks are automatically selected. We propose some efficient algorithms and numerical experiments have shown the interest of our approach. Finally, the third contribution is a direct application of the sparse multitask learning to a BCI event-related potential classification problem. We propose an adapted regularization term that promotes both sensor selection and similarity between the classifiers. Numerical experiments show that the calibration time of a BCI can be drastically reduced thanks to the proposed multitask approach

The rapid development of information and communication technologies is opening a large variety of new services and aids not only for independent people, but also for dependent persons due to physical/cognitive restriction or the elderly. Combining technical aids and mobile technology allows those people to benefit from an independent living through ambient intelligent environments. The interaction with pervasive environment represents a difficult task mainly when targeted people have special needs (mental or physical impairment). Indeed, the interaction should be done through a user‐friendly interface by making it easier to access to the environment and benefit from assistance. Consequently, the User Interface should support not only user preferences but also user capabilities. At the same time, different surrounding computing platform are considered as an additional source of heterogeneity. The design of dynamic user interface represents an open issue which should be considered especially when focusing on pervasive environment. The term “plasticity” is inspired from the property of materials that expand and contract under natural constraints without breaking, thus preserving continuous usage. Applied to HCI, plasticity is the capacity of an interactive system to withstand variations of context of use while preserving usability. This research work focuses on developing mechanism of plasticity and adaptation of user interfaces in Ambient Intelligent space based on service provision architecture. This dissertation presents a set of requirement to handle plasticity like Context awareness, service modeling and user modeling. We describe a set of approaches and mechanism for user interface development and present how they inspired us to propose our model for the user interface plasticity in pervasive environment. In parallel, we developed an ontology for the description of adaptation mechanism including service presentation, user profile and devices. This ontology makes it possible to describe the adaptation semantically and finally to generate adapted user interfaces based on ontological rules elaborated throw users investigations. Developed software framework was integrated in a global system deployed within pilot sites (residence of dependant people) in order to validate its impact when involving real end‐users in ecological situations
Le développement rapide des technologies de l'information et de communication ouvre une grande variété de nouveaux services et aides non seulement pour les personnes indépendantes, mais également pour les personnes dépendantes dues à la restriction de physique/cognitive ou les personnes âgées. La combinaison des aides techniques et de la technologie mobile permet à ces gens de tirer bénéfice d'une vie indépendante dans les environnements intelligents ambiants. L'interaction avec l'environnement représente une tâche difficile principalement quand les personnes visées ont des besoins spéciaux (affaiblissement mental ou physique). En effet, l' interaction devrait être faite par une interface facile à utiliser en la facilitant pour accéder à l'environnement et à l'avantage de l'aide. En conséquence, l'interface utilisateur devrait soutenir non seulement des préférences d'utilisateurs mais également des possibilités de ce dernier. En même temps, les différentes plateformes de calcul entourant l’utilisateur sont considérées comme source additionnelle d'hétérogénéité. La conception de l'interface utilisateur dynamique représente une issue ouverte qui devrait être considérée particulièrement en se concentrant sur l'environnement dominant. Le terme " plasticité " est inspiré de la propriété des matériaux qui augmentent et se contractent sous des contraintes normales sans rupture, de ce fait préservant l'utilisation continue. Appliqué à HCI, la plasticité est la capacité d'un système interactif de résister à des variations de contexte d'utilisation tout en préservant la rentabilité. Ce travail de recherches sur le mécanisme de développement de la plasticité et l' adaptation des interfaces utilisateur dans l'espace intelligent ambiant est basé sur une architecture de provision de service. Cette dissertation présente un ensemble de condition pour nécessaire pour manipuler la plasticité comme le contexte, la modélisation de service modelant et la modélisation de d'utilisateur. Nous décrivons un ensemble d'approches et de mécanismes pour le développement et la présentation d'interface utilisateur comment ils nous ont inspirés pour proposer notre modèle pour la plasticité d'interface utilisateur dans les environnements ambiants. En parallèle, nous avons développé une ontologie pour la description du mécanisme d'adaptation comprenant la présentation de service, le profil d'utilisateur et les dispositifs disponibles dans l’environnement. Cette ontologie permet de décrire l'adaptation sémantiquement et produire finalement des interfaces utilisateur adaptées basées sur des règles ontologiques élaboré à partir des investigations d'utilisateurs. L’ensemble du système est incorporé dans une infrastructure logicielle (Framework) afin d’effectuer la validation de l’architecture de fourniture adaptative de service. Cette infrastructure est déployée dans des environnements de vie dans des conditions réelles impliquant les utilisateurs potentiels ainsi que les experts du domaine (ergonomes). Ce déploiement est nécessaire pour l’évaluation et à l’analyse des usages

Depuis le XIXe siècle, l’usage disciplinaire de la notion d’« interface » n’a cessé de croître. Celui-ci a en outre été étayé par le développement d’interfaces dans notre environnement quotidien, depuis le « moment de la cybernétique » (Triclot, Wiener, Engelbart, Licklider, Sutherland, Bush…) jusqu’à notre époque (Vial, Turkle, Johnson), marquée par ladite révolution numérique. Bien que l’« interface », en tant qu’objet technique interactif, soit étudiée par différentes disciplines (IHM, architecture, design, sociologie, media studies…), nous entendons non seulement acter des apports de celles-ci, mais surtout proposer une approche philosophique selon la perspective du sens (Chazal, Nancy, Salanskis). Notre objectif est donc d’interroger la relation entre le sens et l’interface en vue de soutenir une « philosophie-interfaces », à la suite de la « philosophie-écrans » (Carbone), elle-même issue de la « philosophie-cinéma » (Deleuze). Nous commencerons par défendre l’idée que le sens, distinct de la signification et du non-sens du flux, se conçoit comme entre. Nous nous écarterons de la conception traditionnelle de la philosophie centrée sur l’être pour penser relationnellement cet entre (Serres, Nancy, Jullien). En tant que préposition et pré-position, l’entre de l’inter-face remet en cause l’idée que l’interface soit un type d’être. Puisque les prépositions se définissent par leurs opérations (Simondon, Mersch), nous soutiendrons alors que l’interface est un opérateur de médiation (Mersch, Latour, Aristote, Alloa), qui se caractérisent par les opérations de transir (Neyrat, Jullien), transduire (Simondon) et translater (Cassin, Citton, Jullien, Derrida). Par la suite, nous nous intéresserons à sa modalité spécifique à savoir la « face ». Ni forme, ni aspect, la face (a face) est ce qui se fait (to face). L’inter-face consiste donc à faire techniquement des faces, c’est-à-dire à façonner des dividus (Raunig, Deleuze, Ott), et non à mettre en forme un individu (Aristote, Arendt) ou à effectuer une prise de forme individuante (Simondon, Ingold). Nous déduirons alors les trois opérations de dividuation de l’interface : contrôler (Hookway, Maxwell, Flusser, Vernant), moduler (Simondon, Hui, Hookway), et machiner (Deleuze). Nous serons enfin en mesure de déduire les effets de l’interface quant au sens : 1) l’interface permet de situer le sens entre en donnant une signification au non-sens du numérique, et inversement (Bachimont) ; 2) elle rend sensible le sens, d’une part, en l’approchant par contact (Nancy) et non en le touchant, d’autre part, en insistant sur son interfacialisation (Sloterdijk, Frontisi-Ducroux) plutôt que sa visagéification (Munster, Deleuze) ; 3) elle façonne un sens ni qui n’est ni commun, ni universel, mais en commun (Nancy), la faisant se distinguer de la notion de dispositif (Agamben)
Since the 19th century, the disciplinary use of the notion of “interface” has continued to grow. It has also been supported by the development of interfaces in our daily environment, from the “cybernetic moment” (Triclot, Wiener, Engelbart, Licklider, Sutherland, Bush...) to our time (Vial, Turkle, Johnson), marked by the so-called digital revolution. Although the “interface”, as an interactive technical object, is studied by different disciplines (HCI, architecture, design, sociology, media studies...), we intend not only to acknowledge their contributions, but above all to propose a philosophical approach according to the perspective of sense (Chazal, Nancy, Salanskis). Our objective is thus to question the relation between the sense and the interface in order to support a “philosophy-interfaces”, following the “philosophy-screens” (Carbone), itself resulting from the “philosophy-cinema” (Deleuze). We will begin by defending the idea that meaning, distinct from the meaning and non-sense of flow, is conceived as between. We will depart from the traditional conception of philosophy centered on being to think relationally this between (Serres, Nancy, Jullien). As a preposition and pre-position, the between of the inter-face challenges the idea that the interface is a type of being. Since prepositions are defined by their operations (Simondon, Mersch), we will then argue that the interface is an operator of mediation (Mersch, Latour, Aristotle, Alloa), which are characterized by the operations of transir (Neyrat, Jullien), transduce (Simondon) and translate (Cassin, Citton, Jullien, Derrida). Thereafter, we will be interested in its specific modality, namely the “face”. Neither form, nor aspect, the face (a face) is what is made (to face). The inter-face thus consists in technically making faces, that is to say in shaping dividuals (Raunig, Deleuze, Ott), and not in shaping an individual (Aristotle, Arendt) or in carrying out a taking of individualizing form (Simondon, Ingold). We will then deduce the three operations of dividuation of the interface: to control (Hookway, Maxwell, Flusser, Vernant), to modulate (Simondon, Hui, Hookway), and to machine (Deleuze). We will finally be able to deduce the effects of the interface as for the sense: 1) the interface makes it possible to locate the sense between by giving a meaning to the nonsense of the digital, and conversely (Bachimont); 2) it makes sensitive the sense, on the one hand, by approaching it by contact (Nancy) and not by touching it, on the other hand, by insisting on its interfacialization (Sloterdijk, Frontisi-Ducroux) rather than on its “visagéification” (Munster, Deleuze) ; 3) it shapes a meaning that is neither common nor universal, but in common (Nancy), making it distinguishable from the notion of device (Agamben)