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International audience; The clinic of use [1] carries the idea that technology is the operator’s partner in his activity.However, it is not uncommon, within 4.0 industry, to observe technologies that don’t allow operators to develop their skills and capacities for action. It happens that some technologies are “technopush” implemented, which may explain the disappointing results of some projects with high technological goals.Ourworks objective is therefore to define criteria for an Human-Technology enabling collaborative situation (ECS), in order to guide conception projects at an early stage. The study of scientific literature leads us to define the ECS according to 3 criteria. These characteristics are considered essential from the point of view of the operator’s activity deployment: learn a new and more efficient way of doing things, increase the available possibilities and ways of doing things, and adjust the Human-Machine couple attributes according to the evolution of situations over time. We present here the results of a multiple case study of innovation projects. This case study is designed to confront the criteria of the ECS with the actors feelings (success or failure). These initial results suggest that the ECS would be an interesting way to understand the contrasted reality of projects, beyond the general positive feelings received in both cases.We hope that the ECS criteria will allows to guide more precisely and in a more demanding way the industrialists in their technological implementation projects

21st Congress of the International Ergonomics Association (IEA 2021), VANCOUVER, CANADA, 14-/06/2021 - 18/06/2021; International audience; Using an integrative user-centered approach, the research project aimed at designing and assessing an adaptive HMI to improve the safety and the quality of the take-over in a level-3 automated vehicle. Future autonomous driving users confirmed the need for the monitoring systems to improve safety as long as they are simple and not intrusive. They request specific information to understand and initiate appropriated actions in case of a critical situation. However, to avoid overloading and detri-mental effects, it is important that the system limits the amount of infor-mation at the right moment.

International audience; Abstract. Modern on-board instrumentation can lead to distraction, particularly by absorbing attention inside the cockpit, which reduces air safety. The display on demand (DoD) method tested here aims to impede that problem for glider and visual flight rules (VFR) pilots. In total, 21 students were assigned to either an experimental or a control group in a pre- and post-test design. In the experimental group, the cockpit instruments were displayed on the participants’ demand to allow for the orientation of visual attention out of the cockpit. Three types of basic exercises were tested. Skills acquisition was measured while evaluating the ability to follow flight indications given by the instructor such as airspeed, and visual attention was measured by an eye tracker. All participants improved their performance after training. Compared with classic training, the DoD method allows participants to spend more time looking outside the cockpit without any impact on the subjective workload. This is a promising method for ab initio flight training.

International audience; Airline pilots in civil aviation operate in dynamic and uncertain situations, supported by complex technical systems. In these environments, risk management by front-line operators must be continuously minimized and controlled, and pilots are subject to high cognitive loads, which can lead to some piloting errors. To facilitate the activity, cockpit and interface designers are seeking to optimize pilot situational awareness and mental representation. In this study, we are interested in the mental representations of co-pilots when performing in risky scenarios. In particular, we studied the gaps between the “prescribed, expected” and “real, effective” mental representation of co-pilots, highlighting the artifacts that are at the root of these gaps. To understand the evolution of mental representation over the course of an activity, we submitted a cohort of co-pilots to the experience of a risky scenario. Their activity was filmed, commented on by experts, and then self-confrontation interviews were conducted to gather the different points of view of the activity. Through the presentation of a case study of a co-pilot, this article describes our original tool for graphical and chronological representation of the activity. This tool highlights: the mental representations of the co-pilot at each stage of the scenario, the gaps that may or may not have impacted the activity, the use of available technology and the impact that this may have had on the mental representations. This tool has many advantages: an efficient comparison of mental states of two or more operators, an almost exhaustive presentation of the many datasets collected and analyzed, a synthetic and precise vision of the activity. The analysis tool is applicable to fields other than aeronautics and offers considerable opportunities to identify errors of cognitive origin and solve them at the source.; Les pilotes de ligne en aviation civile évoluent dans des situations dynamiques et incertaines, assistés par des systèmes techniques complexes. Dans ces environnements, la gestion des risques par les opérateurs de première ligne doit être continuellement minimisée et maîtrisée, les pilotes sont soumis à d’importantes charges cognitives, pouvant mener à certaines erreurs de pilotage. Pour faciliter l’activité, les concepteurs de cockpits et d’interfaces cherchent à optimiser la conscience de situation et la représentation mentale des pilotes. Dans cette étude, nous nous intéressons aux représentations mentales des co-pilotes lors de la réalisation de scénarios risqués. Nous étudions en particulier, les écarts qui existent entre la représentation mentale « prescrite, attendue » et la représentation mentale « réelle, effective » des co-pilotes, soulignant les artéfacts qui sont à l’origine de ces écarts. Pour comprendre l’évolution de la représentation mentale au fil d’une activité, nous avons soumis une cohorte de co-pilotes à la réalisation d’un scénario risqué. L’activité de ces derniers a été filmée, commentée par des experts, puis des entretiens d’auto-confrontation ont été réalisés afin de renseigner les différents points de vue de l’activité. A travers la présentation d’une étude de cas d’un co-pilote, cet article propose la description de notre outil original de représentation graphique et chronologique de l’activité. Cet outil parvient à mettre en avant notamment : les représentations mentales du co-pilote à chaque étape du scénario, les écarts ayant impacté ou non l’activité, l’usage des outils et l’impact que cela peut avoir sur les représentations mentales. Cet outil présente de nombreux avantages : une comparaison efficace d’états mentaux relatifs à deux ou plusieurs opérateurs, une quasi-exhaustivité dans la présentation des différents jeux de données recueillis et analysés, une vision synthétique et précise de l’activité déployée. L’outil d’analyse est applicable à d’autres domaines que l’aéronautique et offre des prises considérables pour identifier les erreurs d’origine cognitive et les solutionner à la source.

One of the major challenges of designing automated driving systems (ADS) is showing that they are safe. This includes safety analysis of interactions between humans and the ADS, a multidisciplinary task involving functional safety and human factors expertise. In this paper, we lay the foundation for a safety analysis method for these interactions, which builds upon combining human factors knowledge with known techniques from the functional safety domain. The aim of the proposed method is finding safety issues in proposed HMI protocols. It combines constructing interaction sequences between human and ADS as a variant of sequence diagrams , and use these sequences as input to a cause-consequence analysis with the purpose of finding potential interaction faults that may lead to dangerous failures. Based on a this analysis, the HMI design can be improved to reduce safety risks, and the analysis results can also be used as part of the ADS safety case.

In the context of thesis work, we develop a spatial augmented reality system supporting the conceptual understanding of electric and magnetic fields' phenomena. We present here a theoretical framework linking the study of RA to different theories stemming from the fields of research in multimedia learning, conceptual change and didactic of sciences as well as the design of the study and device resulting from this perspective., Dans le cadre de travaux de thèse nous développons un dispositif de réalité augmentée spatiale soutenant la compréhension conceptuelle des phénomènes de champs électriques et magnétiques. Nous présentons ici un cadre théorique liant l'étude de la RA à différentes théories issues des champs de recherche en apprentissage multimédia, changement conceptuel et didactique des sciences ainsi que le design du dispositif issue de cette perspective.

Human-Machine Interfaces (HMI) have become a central piece of most embedded control systems in many industrial domains. New design techniques have aroused, speeding up the development phases, but the thorough testing of embedded HMIs today remains a largely human-based, time-consuming and error-prone task. During the last decade, many improvements in control software testing. have been made, but HMI testing is still an area where companies are looking for industrial solution helping them to reduce their cost thus securing their project. This paper presents an innovative embedded HMI testing approach, which aims at reducing the time spent on HMI verification phases, by automating test creation and test results comparison, while ensuring a very high level of determinism and reproducibility.

We present DEAPE Learn, a spatial augmented reality device developed in the framework of thesis work for the study of the conceptual understanding of the phenomena of electric and magnetic fields in physics. The mixed and augmented interaction devices allow the superposition of multiple semiotic representations in a tangible and authentic context. However, the way in which students interact and "think" with this type of device is still poorly known and not all designs are equal in terms of pedagogical implications., Nous présentons DEAPE Learn, un dispositif de réalité augmentée spatiale développé dans le cadre de travaux de thèse pour l’étude de la compréhension conceptuelle des phénomènes de champs électriques et magnétiques en physique. Les dispositifs d’interactions mixtes et augmentées permettent la superposition de représentations sémiotiques multiples dans un contexte tangible et authentique. Pourtant, la manière dont les élèves interagissent et « pensent » avec ce type de dispositif est encore mal connue et tous les designs ne se valent pas en terme d’implication pédagogique.

Latency, the delay between a user input on a system and the corresponding response from the system, is a major issue for the usability of interactive systems. In direct-touch interaction, latency is particularly perceivable and alters user performance even at levels in the order of ten milliseconds. Yet, current touch devices such as smartphones or tablet-pc exhibit in general latencies over 70 ms.Our goal is to improve the knowledge on latency (its causes, its effects) and to find strategies to compensate it or to decrease its negative effects. We present a review of the HCI literature on the topic, then we link this literature with the motor control research field that has studied human behaviour when facing visuomotor perturbations, and in particular the adaptation to feedback delay.We then present our four contributions. We contribute both in a practical and a theoretical manner to the problem of latency in direct-touch interaction. Two of our contributions supplement the diagnosis of latency: the first one is a new latency measurement technique; the second one is a study of the impact of latency on bimanual interaction, which is important when interacting on large tactile surfaces. We show that bimanual interaction is as much affected by latency as a single hand interaction, suggesting that more complex tasks, suppose to increase the cognitive load, do not necessarily reduce the effect of latency. Our two other contributions address the reduction of the effects of latency. On one hand, we introduce a low latency system (25 ms) associated with a predictive software compensation, and we show that the system enables users to improve their performances as if they were using a system with 9 ms of latency. On the other hand we study users' ability to adapt to latency in order to improve their performance on a tracking task, and we show that the negative impact of latency is reduced with long-term training thanks to human adaptability.; La latence, c'est-à-dire le délai entre l'action d'un utilisateur en entrée d'un système et la réponse correspondante fournie par le système, est un problème majeur pour l'utilisabilité des dispositifs interactifs. La latence est particulièrement perceptible pour l’interaction au toucher et détériore la performance de l'utilisateur même à des niveaux de l'ordre de la dizaine de millisecondes. Or, la latence des écrans tactiles actuels (smartphones ou tablettes) est en général supérieure à 70 ms.Notre objectif est d'améliorer nos connaissances sur la latence (ses causes, ses effets) et de trouver des méthodes pour la compenser ou en diminuer les effets négatifs. Nous proposons un état de l'art des travaux en IHM sur le sujet, puis nous effectuons un rapprochement avec la littérature du contrôle moteur qui a aussi étudié le comportement humain face à des perturbations visuomotrices et en particulier l’adaptation des mouvements à un retard du retour visuel.Nous détaillons ensuite nos quatre contributions. Nos résultats contribuent de manière à la fois pratique et théorique à la résolution du problème de la latence lors de l'interaction au toucher direct. Deux contributions complètent le diagnostic de la latence : la première est une nouvelle technique de mesure de latence; la seconde est une étude de l'effet de la latence sur l'interaction bimanuelle, importante pour l'interaction sur les grandes surfaces tactiles. Nous montrons que l'interaction bimanuelle est autant touchée par la latence que l'interaction à une main, ce qui suggère que des tâches plus complexes, qui augmenterait la charge cognitive, ne réduisent pas nécessairement l'effet de la latence. Nos deux autres contributions portent sur la réduction des effets de la latence. D'une part, nous proposons un système à faible latence (25 ms) associé à une compensation prédictive logicielle, et nous mettons en évidence que ce système permet d'améliorer la performance des utilisateurs comme s'ils utilisaient un système à 9 ms de latence. D'autre part nous étudions la capacité des utilisateurs à s'adapter à la latence pour améliorer leur performance sur une tâche de suivi de cible et nous montrons que l'impact négatif de la latence se réduit sur le long terme grâce aux capacités d'adaptation humaine.

Latency, the delay between a user input on a system and the corresponding response from the system, is a major issue for the usability of interactive systems. In direct-touch interaction, latency is particularly perceivable and alters user performance even at levels in the order of ten milliseconds. Yet, current touch devices such as smartphones or tablet-pc exhibit in general latencies over 70 ms.Our goal is to improve the knowledge on latency (its causes, its effects) and to find strategies to compensate it or to decrease its negative effects. We present a review of the HCI literature on the topic, then we link this literature with the motor control research field that has studied human behaviour when facing visuomotor perturbations, and in particular the adaptation to feedback delay.We then present our four contributions. We contribute both in a practical and a theoretical manner to the problem of latency in direct-touch interaction. Two of our contributions supplement the diagnosis of latency: the first one is a new latency measurement technique; the second one is a study of the impact of latency on bimanual interaction, which is important when interacting on large tactile surfaces. We show that bimanual interaction is as much affected by latency as a single hand interaction, suggesting that more complex tasks, suppose to increase the cognitive load, do not necessarily reduce the effect of latency. Our two other contributions address the reduction of the effects of latency. On one hand, we introduce a low latency system (25 ms) associated with a predictive software compensation, and we show that the system enables users to improve their performances as if they were using a system with 9 ms of latency. On the other hand we study users' ability to adapt to latency in order to improve their performance on a tracking task, and we show that the negative impact of latency is reduced with long-term training thanks to human adaptability.; La latence, c'est-à-dire le délai entre l'action d'un utilisateur en entrée d'un système et la réponse correspondante fournie par le système, est un problème majeur pour l'utilisabilité des dispositifs interactifs. La latence est particulièrement perceptible pour l’interaction au toucher et détériore la performance de l'utilisateur même à des niveaux de l'ordre de la dizaine de millisecondes. Or, la latence des écrans tactiles actuels (smartphones ou tablettes) est en général supérieure à 70 ms.Notre objectif est d'améliorer nos connaissances sur la latence (ses causes, ses effets) et de trouver des méthodes pour la compenser ou en diminuer les effets négatifs. Nous proposons un état de l'art des travaux en IHM sur le sujet, puis nous effectuons un rapprochement avec la littérature du contrôle moteur qui a aussi étudié le comportement humain face à des perturbations visuomotrices et en particulier l’adaptation des mouvements à un retard du retour visuel.Nous détaillons ensuite nos quatre contributions. Nos résultats contribuent de manière à la fois pratique et théorique à la résolution du problème de la latence lors de l'interaction au toucher direct. Deux contributions complètent le diagnostic de la latence : la première est une nouvelle technique de mesure de latence; la seconde est une étude de l'effet de la latence sur l'interaction bimanuelle, importante pour l'interaction sur les grandes surfaces tactiles. Nous montrons que l'interaction bimanuelle est autant touchée par la latence que l'interaction à une main, ce qui suggère que des tâches plus complexes, qui augmenterait la charge cognitive, ne réduisent pas nécessairement l'effet de la latence. Nos deux autres contributions portent sur la réduction des effets de la latence. D'une part, nous proposons un système à faible latence (25 ms) associé à une compensation prédictive logicielle, et nous mettons en évidence que ce système permet d'améliorer la performance des utilisateurs comme s'ils utilisaient un système à 9 ms de latence. D'autre part nous étudions la capacité des utilisateurs à s'adapter à la latence pour améliorer leur performance sur une tâche de suivi de cible et nous montrons que l'impact négatif de la latence se réduit sur le long terme grâce aux capacités d'adaptation humaine.

International audience; The contribution of tangible and intangible feedback is compared for virtual tactile car Human-Machine Interfaces (HMI) design, to measure their performance both in static conditions and while driving. A subjectively calibrated transparent glass provides tangible passive haptics, and visual cues are used to study sensory substitution-based intangible interactions. The results show that the performance of the subjects was significantly improved in driving conditions as they interacted faster, more accurately and with a higher satisfaction. In addition, our findings highlight that the contribution of tangible systems is significantly lower in driving conditions, raising new questions about the nature of haptic modalities in the function of the context of use. This study provides additional knowledge about the influence of dynamic environments and external tasks on haptic perception.

Taking into account the specificities of the target audience and the contexts of use of an interactive application imply to question the generally recommended methodological principles for computer application design and evaluation. In the case of the creation of a tool dedicated to a young audience with Autistic Spectrum Disorders (ASD), communication difficulties and alterations in their social interactions prevent the implementation of an "ordinary", user-centered design methodology. Beyond the consideration of the established potential offered by digital technology for young people with ASD, it is a question of identifying and implementing the methods and techniques useful in order to evaluate the proposed prototypes, taking into account the characteristics of the public and its everyday context in school structure.The research presented in this thesis belong to the field of human-machine interactions (HMI). It questions the methodological principles of user-centered design: How to meet evaluation objectives when verbal communication is not guaranteed? What role for the target user in the design-evaluation cycle? What are the roles for the human and specialized relatives? How to observe and analyze the use of tablet software in the daily context of the target audience?More specifically, the research concerns the adaptation of ordinary methods of evaluation to the specific characteristics and behaviors of an extraordinary audience.; La prise en considération des spécificités du public cible et des contextes d’usage d’une application interactive peut interroger les principes méthodologiques généralement recommandés pour la conception et l’évaluation d’application informatique. Dans le cas de la création d’un outil dédié à un jeune public avec TSA (Troubles du Spectre Autistique), les difficultés de communication et les altérations des interactions sociales de ces derniers empêchent la mise en œuvre d’une méthodologie « ordinaire » de conception centrée utilisateur. Au-delà de la prise en considération du potentiel, établi, qu’offre le numérique pour le jeune public avec TSA, il s’agit d’identifier et de mettre en œuvre les méthodes et techniques utiles à l’évaluation des prototypes proposés, en tenant compte des caractéristiques du public et de son contexte quotidien en structure scolaire.Les travaux de recherche présentés dans cette thèse se situent dans le domaine des interactions hommes-machines (IHM). Ils questionnent les principes méthodologiques de conception centrée utilisateur : Comment répondre aux objectifs d’évaluation quand la communication verbale n’est pas garantie ? Quel rôle pour l’utilisateur cible dans le cycle de conception-évaluation ? Quels rôles pour l’entourage humain et spécialisé ? Comment observer et analyser l’usage d’un logiciel sur tablette dans le contexte quotidien du public cible ?Plus précisément, la problématique porte sur l’adaptation des méthodes d’évaluation ordinaires aux caractéristiques et comportements spécifiques d’un public extraordinaire.

Taking into account the specificities of the target audience and the contexts of use of an interactive application imply to question the generally recommended methodological principles for computer application design and evaluation. In the case of the creation of a tool dedicated to a young audience with Autistic Spectrum Disorders (ASD), communication difficulties and alterations in their social interactions prevent the implementation of an "ordinary", user-centered design methodology. Beyond the consideration of the established potential offered by digital technology for young people with ASD, it is a question of identifying and implementing the methods and techniques useful in order to evaluate the proposed prototypes, taking into account the characteristics of the public and its everyday context in school structure.The research presented in this thesis belong to the field of human-machine interactions (HMI). It questions the methodological principles of user-centered design: How to meet evaluation objectives when verbal communication is not guaranteed? What role for the target user in the design-evaluation cycle? What are the roles for the human and specialized relatives? How to observe and analyze the use of tablet software in the daily context of the target audience?More specifically, the research concerns the adaptation of ordinary methods of evaluation to the specific characteristics and behaviors of an extraordinary audience.; La prise en considération des spécificités du public cible et des contextes d’usage d’une application interactive peut interroger les principes méthodologiques généralement recommandés pour la conception et l’évaluation d’application informatique. Dans le cas de la création d’un outil dédié à un jeune public avec TSA (Troubles du Spectre Autistique), les difficultés de communication et les altérations des interactions sociales de ces derniers empêchent la mise en œuvre d’une méthodologie « ordinaire » de conception centrée utilisateur. Au-delà de la prise en considération du potentiel, établi, qu’offre le numérique pour le jeune public avec TSA, il s’agit d’identifier et de mettre en œuvre les méthodes et techniques utiles à l’évaluation des prototypes proposés, en tenant compte des caractéristiques du public et de son contexte quotidien en structure scolaire.Les travaux de recherche présentés dans cette thèse se situent dans le domaine des interactions hommes-machines (IHM). Ils questionnent les principes méthodologiques de conception centrée utilisateur : Comment répondre aux objectifs d’évaluation quand la communication verbale n’est pas garantie ? Quel rôle pour l’utilisateur cible dans le cycle de conception-évaluation ? Quels rôles pour l’entourage humain et spécialisé ? Comment observer et analyser l’usage d’un logiciel sur tablette dans le contexte quotidien du public cible ?Plus précisément, la problématique porte sur l’adaptation des méthodes d’évaluation ordinaires aux caractéristiques et comportements spécifiques d’un public extraordinaire.

Using a visuo-tactil interface may be restrictive when mobility and situation awareness are required. This is particularly problematic in hostile environment as commanding a drone on a battlefield.In the work presented here, we hypothesize that gesture is a less restrictive modaility as it doesn't require to manipulate nor to look at a device.Thus we followed a user-centered approach to confirm practical advantages and technical feasibility of gestural interaction for drones.First, the theoretical study of gestures allowed us to design an interaction model. It consists on activating commands by executing standardized semaphoric gestures. Sound messages inform the user and a confirmation mechanism secure the interaction.Second, a gestural vocabulary has been built. To do so, a methodology has been proposed and used : end users elicited then elected the most appropriate gestures.Then, the interaction model and the selected gestures have been evaluated. A laboratory study showed that they are both easy to learn and use and helps situation awareness.An interactive system as then been developed. It's architecture has been deducted from our interaction model and a gesture recognizer as been buit. Different from usual methods, the recognizer we proposed is based on formal description of gestures using regular expressions.Finaly, we conducted a user testing of the proposed system. The evaluation by end-users confirmed our hypothesis that gestures are a modality less distractive both visualy and physicaly.; Utiliser une interface visuo-tactile peut être une gêne lorsqu'il est nécessaire de rester mobile et conscient de son environnement. Cela s'avère particulièrement problématique en milieu hostile comme pour la commande d'un drone militaire de contact.Dans ces travaux nous faisons l'hypothèse que le geste est une modalité de commande moins contraignante puisqu'elle n'impose pas de visualiser ni de manipuler une interface physique.Ainsi, différents travaux nous ont permis de confirmer d'une part, les avantages pratiques, et d'autre part, la faisabilité technique de la commande d'un robot mobile par geste.Tout d'abord, l'étude théorique du geste a permis de construire un modèle d'interaction. Celui-ci consiste en l'activation de commandes automatiques par la réalisation de gestes sémaphoriques normalisés. Des messages sonores permettent de renseigner l'opérateur et un mécanisme de confirmation sécurise l'interaction.Ensuite, le dictionnaire des gestes à utiliser a été constitué. Pour cela, une méthodologie a été proposée et appliquée : des utilisateurs proposent puis élisent les gestes les plus pertinents.Notre modèle d'interaction et le vocabulaire gestuel ont ensuite été évalués. Une étude en laboratoire nous a permis de montrer que l'interaction gestuelle telle que proposée est simple à apprendre et utiliser et qu'elle permet de conserver une bonne conscience de l'environnement.Un système interactif complet a ensuite été développé. Son architecture a été déduite du modèle d'interaction et une brique de reconnaissance gestuelle a été mise en oeuvre. En marge des méthodes classiques, la brique proposée utilise un principe de description formelle des gestes avec une grammaire régulière.Finalement, ce système a été évalué lors de tests utilisateurs. L'évaluation par des participants militaires a confirmé notre hypothèse de la pertinence du geste pour une interaction visuellement et physiquement moins contraignante.

The Anaxagore Project (Bignon et al., 2013) provides a component-based design ow for reconfigurable socio-technical systems. Each component integrates a control program and a supervision interface and it has been validated by empirical testing. The purpose of this paper is the use of formal methods for the verification of the whole component control-command chain. Different component features (the control program, the supervision interface, the physical device) and the human tasks are modeled using timed automata. These timed automata are then checked by model checking (UPPAAL) with a set of safety and usability properties written in CTL. Our approach is presented through an industrial case study: the supervised control of a 2-way motorized valve. The results show that the use of formal techniques enables to successfully detect control program and supervision interface design errors.

International audience; Since the birth of the discipline, human-machine interaction is crossed by a tension between a theory of human-computer systems relations and a practice that aims at developing new interactive systems. Unfortunately, HMI has not yet succeeded in establishing a clear link between the two. In this paper we propose to tackle this difficulty through an epistemological contribution. We start by an examination of the computational paradigm, which is, according to our view, the theoretical framework of many theories in HMI. Then, we recall a number of criticisms that have been addressed to this paradigm from several disciplines to highlight its limitations and the need for its replacement. Finally, we propose a new characterization of the science of the HMI and we outline a new structuring framework based on a process-oriented ontology.; Depuis ses origines, l'interaction homme-machine est traversée par une tension entre théorie des relations humains-systèmes informatiques et pratique qui vise à concevoir de nouveaux systèmes interactifs. Malheureusement l'IHM n'est pas encore parvenue à établir un lien clair entre les deux. Dans cet article nous proposons un nouvel examen de cette difficulté à travers une contribution de type épistémologique. Nous revenons tout d'abord sur le paradigme computationnel qui constitue, selon nous, le cadre théorique de référence de nombreuses théories en IHM. Nous rappelons ensuite un certain nombre de critiques adressées à ce paradigme, en provenance de plusieurs champs disciplinaires, afin de mettre en lumière ses limites et la nécessité de son dépassement. Enfin, nous proposons une nouvelle caractérisation de la science de l'IHM et nous esquissons les contours de ce qui pourrait en constituer un nouveau cadre structurant, à partir d'une ontologie fondée sur les processus.

Woven fabric is basically produced by interlacing two set of threads, warp yarns, or ends, which run lengthwise in the fabric and the filling yarns (weft), or picks, which run from side to side. The traditional system of ends and picks interlacing is identified as a two dimensional weave or pattern. Involving woven fabrics into technical applications require the evolution of advanced patterns in which ends and picks can be interlaced to build a 3D woven fabric. Moreover, these advanced patterns can allow the integration of new elements other than textile yarns such as sensors, liquid-feeding tubes, electric wires, etc. The goal of this study is to develop a new concept of weaving machine that fill these requirements by moving the various mechanisms of weaving machine independently and replacing the mechanical synchronization by an electronic one. Such a new synchronization will take the timing diagram apart and thus to bring new functions. The new concept of the weaving machine lies on two parts; a mechanical part and an electronic part. The developed automation for this new concept is based on an advanced automation structure. This structure is composed of motion controller, IHM, a distance PLC connected to a CANmotion bus to meet the user's needs, this new concept of weaving machine based on electronic cams which is one of the strongest point. This new machine electronically synchronized allows a great flexibility and gives a great opportunity to develop a wide range of new woven fabric structures; Un tissu classique est réalisé par l’entrecroisement de 2 réseaux de fils (appelé armure), un longitudinal, la chaîne et un transversal, la trame. L’introduction des tissus dans les applications techniques a nécessité le développement de réseaux de fils beaucoup plus complexes permettant la réalisation d’entrecroisement en 3D. Toutefois, ces tissus complexes ne sont constitués que de fils textiles de même nature. Dans un futur proche, il sera nécessaire d’entrecroiser d’une part des fils textiles, mais aussi d’autres éléments tels que des capteurs, des tubes d’alimentation liquide, des fils électriques ou tout autre objet. Le but de notre travail est de développer un nouveau concept de machine pouvant répondre à ces nouvelles exigences. Dans le cadre du développement d’un nouveau concept de tissage, nous souhaitons mettre en mouvement les divers mécanismes de la machine à tisser de manière indépendante et remplacer la synchronisation mécanique de ces mécanismes, par une synchronisation électronique. Ce nouveau type de synchronisation permettra de « déstructurer » l’horloge de tissage et ainsi apporter de nouvelles fonctions. La réalisation de cette nouvelle machine a conduit à la conception d’une partie mécanique et d’une partie électronique.L'automatisation développée lors de la réalisation de cette machine est fondée sur la mise en place d'une structure avancée d'automatisation, constituée d’un contrôleur de mouvement, d’un IHM, d’une automate déporté, connectés sur un bus de terrain CANmotion, essayant de répondre au mieux aux besoins des utilisateurs. La flexibilité et la synchronisation électronique présente dans cette machine architecturée autour de cames électroniques, sont les points forts, et laisse la porte ouverte à l'utilisation de cette machine pour de nouvelles applications. En particulier la réalisation de tissus multicouches hybrides complexes.

La première molaire permanente (PMP) est une dent particulière de par son anatomie, sa physiologie, sa fonction, ses pathologies et ses thérapeutiques. Son éruption précoce dans un environnement souvent hostile, à un stade où l'hygiène est difficile et mal maîtrisée la rend vulnérable à la maladie carieuse ; cette cario-susceptibilité étant augmentée par la HMI. C'est pourquoi, l'identification des sujets à risque carieux, le diagnostic et l'interception des lésions initiales sont primordiaux. Malgré ces mesures préventives, la PMP reste la dent la plus précocement et fréquemment atteinte. La conservation de la vitalité pulpaire garante du maintien de la dent sur l'arcade à long terme sera la priorité du praticien. Face à une PMP compromise, le praticien est confronté à un choix difficile : extraire, temporiser ou conserver. La prise de décision est l'aboutissement d'une analyse clinique rigoureuse dans laquelle une concertation patient-parents-praticiens avec des explications éclairées de toutes les possibilités thérapeutiques s'impose. Chaque cas est unique et une systématisation de la prise en charge est impossible. Toutefois, lorsque tous les facteurs sont réunis, le traitement par extraction suivie de la fermeture spontanée ou à l'aide d'orthodontie est sans conteste la solution adéquate en présence d'une PMP délabrée.

Civil aviation pursues the objective of moving people or goods through the air with an optimal level of safety. For more than thirty years, despite a stricter and stricter regulatory framework and highly reliable automation, the ratio between performance and acceptable risk is not improving anymore.Human factors are a major action lever to break this glass floor. In the constrained context of aviation, designing tools aiming at assisting pilots’ cognition is thus a promising direction. Anticipation has been identified central in the process of cognitive resources management. In a human factors engineering approach, we undertook the design of an anticipation support tool involving pilots at each step of the development.From an activity analysis performed on the basis of in-cockpit recordings and interviews we constructed a model of the actual pilots’ activity during the descent and approach phases on Rio de Janeiro airport. The state of the art highlighted the key elements related to anticipation which could take benefit of a preliminary experiment. Experimental results brought together with our hypotheses about how anticipation works completed the requirements of the functional core of our anticipation support tool. A dynamic planning algorithm was then designed and implemented within ASAP (Anticipation Support for Aeronautical Planning), Thales Avionics’ proof of concept. 36 commercial pilots took part to its evaluation in a simulated environment.; L'anticipation et sa représentation dans les interfaces homme-système en aéronautique : une approche d'ingénierie cognitique Directeur de recherche : Pr. Bruno Vallespir/D. Pierre-Alexandre Favier Soutenue le : 18/09/2013 Devant la commission d'examen formée de : M. Régis MOLLARD Professeur, Université Paris V Rapporteur M. Julien CEGARRAL’aéronautique civile commerciale poursuit l’objectif du déplacement de biens ou de personnes, par les airs, en maintenant un niveau optimal de sécurité. Depuis plus de trente ans, en dépit de cadres normatifs de plus en plus stricts et d’automatismes de plus en plus performants, le rapport entre performance visée et risque encouru ne progresse plus.Le facteur humain constitue un levier d’action majeur pour franchir ce plancher de verre. Dans le cadre contraint de l’aéronautique, la conception d’outils visant à assister la cognition des pilotes est ainsi une direction d’avenir. L’anticipation a été identifiée comme un processus central dans la gestion des ressources cognitives. Dans une démarche de cognitique, nous avons ainsi entrepris la conception d’un outil d’aide à l’anticipation en impliquant des pilotes à chaque étape des développements.D’une analyse de l’activité sur la base d’enregistrements en cockpit et d’entretiens, nous avons construit un modèle de l’activité réelle des pilotes lors de la descente et l’approche sur l’aéroport de Rio de Janeiro. L’étude bibliographique mit en lumière des points critiques relevant de l’anticipation et nécessitant une expérimentation préliminaire. Les résultats expérimentaux conciliés à nos hypothèses de compréhension de l’anticipation achevèrent le cahier des charges du cœur fonctionnel de notre outil d’aide à l’anticipation. Un algorithme de planification dynamique exploitant notre modèle de l’activité fut conçu et implémenté au sein d’ASAP (Anticipation Support for Aeronautical Planning) le démonstrateur de concept industriel de Thales Avionics. 36 pilotes civils commerciaux participèrent enfin à son évaluation en simulateur.

The air traffic controllers, whose job is to ensure the safety of air traffic flow, will soon be faced to an unprecedented change in their work activity. To compensate a change of context, mainly associated with a significant increase of the air traffic density, the elaboration of a new air traffic control environment is considered. In particular, the introduction of new technologies (all electronic devices) causing the partial automation of the control task, has been defined as prospects for the En-Route air traffic control work position. These perspectives aim at reducing the air traffic controllers’ requirements in order to increase the capability threshold of air traffic management associated with air traffic control service rendered. Such a change may however query. Indeed, how to ensure the validation of these developments to the objectives? This research aims to study the air traffic controllers’ mental workload in different contexts. The objective of this approach is to assess the effects caused by such changes in the air traffic controllers’ daily work environment. The proposed assessment is based on a multidimensional approach mainly focused on the analysis of ocular parameters recorded through an eye-tracking technique in air traffic control situations ecologically valid with reference to the features of air traffic control task. The results deduced from the empirical work of this research were first used to characterize the management of mental workload carried by air traffic controllers during their activity in the nominal situation (reflecting the current air traffic control situation). The results obtained through this research also focused on the effects generated by the introduction of new computerized systems inducing a partial automation of the control task, and those induced by the level of training dedicated to the use of such systems on the management methods of cognitive resources employed by air traffic controllers., Les contrôleurs du trafic aérien ou « aiguilleurs du ciel », dont l’activité consiste à assurer la sécurité de l’écoulement du trafic aérien, vont bientôt être confrontés à une évolution sans précédent de leur activité de travail. Pour pallier à une évolution de contexte, associée principalement à une augmentation significative du niveau de trafic aérien, la construction d’un nouvel environnement de contrôle induisant l’introduction de nouvelles technologies et de l’automatisation partielle de la tâche de contrôle est visée. Ces perspectives, qui ont pour objectif de diminuer les sollicitations des contrôleurs aériens afin d’augmenter le seuil capacitaire de gestion du trafic aérien, suscitent l’interrogation. Notamment, comment assurer la validation de ces évolutions en vue des objectifs visés ? Ce doctorat porte sur l’étude de la charge mentale de contrôleurs aériens dans différents contextes, afin d’évaluer les effets engendrés par de telles modifications apportées à leur environnement de travail quotidien. L’évaluation proposée repose sur une approche multidimensionnelle centrée sur l’analyse de paramètres oculaires enregistrés grâce à une technique d’eye-tracking dans des situations de contrôle écologiquement valides, en référence à la tâche de contrôle du trafic aérien. La première étude a tout d’abord permis de caractériser la gestion de la charge mentale effectuée par les contrôleurs aériens au cours de leur activité dans une situation nominale (reflétant la situation de contrôle du trafic aérien actuelle). La deuxième étude porte sur les effets générés par l’introduction de nouveaux systèmes informatisés d’aide à la décision induisant une automatisation partielle de la tâche de contrôle. Enfin, la dernière étude souligne l’effet du niveau de formation sur les modes de gestion des ressources cognitives employés par les contrôleurs aériens.

Civil aviation pursues the objective of moving people or goods through the air with an optimal level of safety. For more than thirty years, despite a stricter and stricter regulatory framework and highly reliable automation, the ratio between performance and acceptable risk is not improving anymore.Human factors are a major action lever to break this glass floor. In the constrained context of aviation, designing tools aiming at assisting pilots’ cognition is thus a promising direction. Anticipation has been identified central in the process of cognitive resources management. In a human factors engineering approach, we undertook the design of an anticipation support tool involving pilots at each step of the development.From an activity analysis performed on the basis of in-cockpit recordings and interviews we constructed a model of the actual pilots’ activity during the descent and approach phases on Rio de Janeiro airport. The state of the art highlighted the key elements related to anticipation which could take benefit of a preliminary experiment. Experimental results brought together with our hypotheses about how anticipation works completed the requirements of the functional core of our anticipation support tool. A dynamic planning algorithm was then designed and implemented within ASAP (Anticipation Support for Aeronautical Planning), Thales Avionics’ proof of concept. 36 commercial pilots took part to its evaluation in a simulated environment., L'anticipation et sa représentation dans les interfaces homme-système en aéronautique : une approche d'ingénierie cognitique Directeur de recherche : Pr. Bruno Vallespir/D. Pierre-Alexandre Favier Soutenue le : 18/09/2013 Devant la commission d'examen formée de : M. Régis MOLLARD Professeur, Université Paris V Rapporteur M. Julien CEGARRAL’aéronautique civile commerciale poursuit l’objectif du déplacement de biens ou de personnes, par les airs, en maintenant un niveau optimal de sécurité. Depuis plus de trente ans, en dépit de cadres normatifs de plus en plus stricts et d’automatismes de plus en plus performants, le rapport entre performance visée et risque encouru ne progresse plus.Le facteur humain constitue un levier d’action majeur pour franchir ce plancher de verre. Dans le cadre contraint de l’aéronautique, la conception d’outils visant à assister la cognition des pilotes est ainsi une direction d’avenir. L’anticipation a été identifiée comme un processus central dans la gestion des ressources cognitives. Dans une démarche de cognitique, nous avons ainsi entrepris la conception d’un outil d’aide à l’anticipation en impliquant des pilotes à chaque étape des développements.D’une analyse de l’activité sur la base d’enregistrements en cockpit et d’entretiens, nous avons construit un modèle de l’activité réelle des pilotes lors de la descente et l’approche sur l’aéroport de Rio de Janeiro. L’étude bibliographique mit en lumière des points critiques relevant de l’anticipation et nécessitant une expérimentation préliminaire. Les résultats expérimentaux conciliés à nos hypothèses de compréhension de l’anticipation achevèrent le cahier des charges du cœur fonctionnel de notre outil d’aide à l’anticipation. Un algorithme de planification dynamique exploitant notre modèle de l’activité fut conçu et implémenté au sein d’ASAP (Anticipation Support for Aeronautical Planning) le démonstrateur de concept industriel de Thales Avionics. 36 pilotes civils commerciaux participèrent enfin à son évaluation en simulateur.

International audience; Since the very beginning of electronical assisted performances, like OPEN SCORE (1966) by Robert Rauschenberg, we may identify a very close relationship between digital technology and the aesthetics of the resulting artistic work. More than a simple improvement of technical aspects, e.g. image sharpness, sound quality, interaction with those images and sounds, digital technology impacts strongly on the conceptual interferences between technological and aesthetical structures such as the possible conception of the work itself and the scene design. New possible relations and correlations between the sound, the image, the perfomer and the spectator open new possibilities to consider time and space in artistic expression, and lead to a new aesthetic grammar, which we propose to define by the notion digital interactive aesthetics. Even if interactive digital technology is widely used in music, theatre, opera and visual arts, we observe approaches and experiments of new interactive aesthetics including the spectator mostly on the crossborder of installative art and performative works, often proposing a hybrid of both. We try to demonstrate that this new, and still fragile, aesthetics is possible to understand in the continuity of perfomative and participative art. Since the beginning of the 20th century, participation and interactivity in arts and performance arts have been a big concern for artists. We can outline a strong conceptual continuity with artists’ critics of new media, and specially the critics of artworks in the context of their relation(s) to the spectator. Using historical and actual examples of performances and installations using interactive digital technology, we investigate different forms of relations between performativity, time, space and the spectator in the context of contemporary digital interactive aesthetics.

International audience; The iterative approach in the development of Human Machine Interfaces involves the validation of design choices on both aspects of design and means of interaction. In the case of complex interfaces, conduct evaluations of such choices can be very difficult and expensive. In the field of air traffic control, especially for the design of the controllers' radar display, a simulation tool for high-fidelity usage scenarios LABY has been developed to enable ergonomists and engineers to evaluate HMI solutions in a simplified and controllable environment. In this paper we present the use of LABY in three experiments realized in order to design an innovative interface for air traffic controllers.

La métaphore de « l'Homme augmenté » constitue l'un des nouveaux enjeux des technologies de l'information et de la communication. Celui-ci réside notamment dans l'enrichissement des informations complexes présentées dans des dispositifs intégrés à l'utilisateur, et directement utilisables sous forme de connaissances. Cette approche cognitique permet aux « technologies de la connaissance » centrées sur l'utilisateur d'enrichir l'environnement perçu pour synthétiser de nouveaux environnements directement compréhensibles, sans difficulté d'interprétation, en valorisant l'aide et la suppléance cognitives, en facilitant le confort d'usage et en minimisant le risque d'erreurs. La « vision tête haute » est un exemple des techniques d'aide cognitive, augmentant les capacités naturelles de l'usager. Elle permet à un opérateur, pilote d'un engin ou manipulateur dans un domaine d'action complexe, de bénéficier directement dans le champ de vision utile d'un affichage de symboles ou d'informations prétraitées, grâce à un dispositif optique particulier. Cet article présente les principes de cette méthode d'augmentation, son usage dans le monde aéronautique, ses limites et l'intérêt d'une conception basée sur la connaissance des contraintes et aptitudes psychophysiologiques des utilisateurs. Il aborde également l'intérêt de tels équipements, directement portés par l'homme, pour une meilleure performance, une augmentation de la sécurité et une facilitation en terme de confort. Il propose enfin une prise en compte du facteur humain dans la conception de futures interfaces communicationnelles pour une « vision tête haute » naturellement facilitée.

International audience; La métaphore de « l'Homme augmenté » constitue l'un des nouveaux enjeux des technologies de l'information et de la communication. Celui-ci réside notamment dans l'enrichissement des informations complexes présentées dans des dispositifs intégrés à l'utilisateur, et directement utilisables sous forme de connaissances. Cette approche cognitique permet aux « technologies de la connaissance » centrées sur l'utilisateur d'enrichir l'environnement perçu pour synthétiser de nouveaux environnements directement compréhensibles, sans difficulté d'interprétation, en valorisant l'aide et la suppléance cognitives, en facilitant le confort d'usage et en minimisant le risque d'erreurs. La « vision tête haute » est un exemple des techniques d'aide cognitive, augmentant les capacités naturelles de l'usager. Elle permet à un opérateur, pilote d'un engin ou manipulateur dans un domaine d'action complexe, de bénéficier directement dans le champ de vision utile d'un affichage de symboles ou d'informations prétraitées, grâce à un dispositif optique particulier. Cet article présente les principes de cette méthode d'augmentation, son usage dans le monde aéronautique, ses limites et l'intérêt d'une conception basée sur la connaissance des contraintes et aptitudes psychophysiologiques des utilisateurs. Il aborde également l'intérêt de tels équipements, directement portés par l'homme, pour une meilleure performance, une augmentation de la sécurité et une facilitation en terme de confort. Il propose enfin une prise en compte du facteur humain dans la conception de futures interfaces communicationnelles pour une « vision tête haute » naturellement facilitée.

International audience; This paper proposes an optimization technique of gradient based genetic algorithm (GGA) to make a robust, efficient and real time face alignment application for embedded systems. It uses 2.5D Active Appearance Model (AAM) for the face search, the model is generated by taking 3D landmarks and 2D texture of the face image. 3D face alignment requires to optimize 6DOF (Degrees of Freedom) pose and appearance parameters of AAM. These parameters span in a huge face search space. Genetic Algorithm (GA) searches face globally whereas gradient descent helps GA to search face locally. In other words exploitation property of gradient descent and exploration property of GA are combined to make an efficient optimization system. For this combination we propose a new gradient operator in GA, which functions in conjunction with the existing operator of mutation in GA. Thus it does not increase the computational cost of the system. We compare it with classical search algorithm by gradient descent. Face poses of SUPELEC'08 and Pointing'04 databases are estimated and results validate the efficiency, accuracy and robustness achieved.

International audience; This paper proposes an optimization technique of genetic algorithm (GA) combined with Gaussian mixtures (GAGM) to make a robust, efficient and real time face alignment application for embedded systems. It uses 2.5D Active Appearance Model (AAM) for the face search, the model is generated by taking 3D landmarks and 2D texture of the face image. 3D face alignment requires to optimize 6DOF (Degrees of Freedom) pose and appearance parameters of AAM. These parameters span in a huge face search space. In order to optimize them GA (due to its exploration property) is taken as an optimization technique, but unfortunately it suffers from massive computations. Thanks to the clustering of appearance parameters by Gaussian Mixture, GA optimization becomes time efficient and accurate. We compare it with other technique of simplex, which is found to be more efficient than classical AAM.

International audience; Over the past three years, the Paparazzi project has created a free micro air vehicle system. Emerging uses of unmanned air vehicles has entailed new interactions to control the flight. The project has now reached a milestone and requires a reengineering of the navigation kernel interface. After describing the current architecture of our system, we analyze the new needs arising from human machine interaction and flight management system. We then propose a layered design of the navigation functional core.

6 pages; International audience

46 pages; The aeronautics community needs several alternative methods and tools to describe and analyze interactions between human operators and systems, according to some constraints (e.g., human factors, air safety, etc.). Hence, it needs to build models from the observation of real interactions, especially piloting, and to use extant theories from several fields: cognitive ergonomics and artificial intelligence, mainly. S-ETHOS sketches out a knowledge-based system that analyzes human pilot activities and provides feedback to improve air safety by giving measured appraisal of pilot error. The core of S-ETHOS is the ETHOS model that depicts the standard behavior based on the human pilot. S-ETHOS helps any air safety expert to simulate the pilot behavior during his mission and then will compare behavior between the simulation and real situations. It allows the air safety expert to know how the pilot assesses each situation. We implemented the ETHOS model according to an object-oriented approach, relying on a knowledge modeling language called OBJLOG II+. This model provides a first keystone to understanding how the human pilot captures and builds his environment through complex states. We will discuss the identified behaviors and potential deviations and associated situations.

International audience

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This paper presents a new technique of data coding and an associated set of homogenous processing tools for the development of Human Computer Interactions (HCI). The proposed technique facilitates the fusion of different sensorial modalities and simplifies the implementations. The coding takes into account the spatio-temporal nature of the signals to be processed in the framework of a sparse representation of data. Neural networks adapted to such a representation of data are proposed to perform the recognition tasks. Their development is illustrated by two examples: one of on-line handwritten character recognition; and the other of visual speech recognition.

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