Search

My work belongs to the Human-Computer Interaction research field and contributes to the field of multi-user interactive applications or groupware applications engineering. The software design and development of a groupware application raise specific problems more complex than those raised by single-user interactive applications. For example, in a groupware application, it is necessary (i) to manage multiple sources of events which generate concurrency situations, (ii) to face new technological constraints raised by networks and (iii) to take into account new kinds of human factors such as privacy. This complexity of development shows the importance of tools such as architectural models or software toolkits and infrastructures for groupware. In this context, the main contributions of this thesis are an architectural model for groupware applications, the Clover architecture model, and a generic platform, the Clover platform, for the development of groupware applications centered on group activity. The Clover model, which defines three classes of services that a groupware application may support (production, communication and coordination), serves as a conceptual guide to design our architectural model and our platform. Most of the work done focuses on technical solutions such as merging and versioning. Our approach is complementary since we focus on group activity. Our requirements are to offer functionnalities of a high level of abstraction centered on group activity (vs technical solutions) and covering the three functional spaces defined by the Clover model. The study of a set of existing development tools shows that most of them focus only on coordination.We show the limit of the latter approach based on coordination. The CoVitesse system, a groupware application that enables collaborative navigation on the WWW, and a shared whiteboard have been developed with this platform as illustrative examples., Mes travaux appartiennent au domaine de l'Interaction Homme-Machine et contribuent à l'ingénierie des systèmes interactifs multi-utilisateurs ou collecticiels. La conception et la réalisation logicielles d'un collecticiel soulèvent des problèmes propres à ce type de systèmes interactifs, plus complexes que les systèmes mono-utilisateur. Par exemple, il convient de gérer des sources d'événements différentes impliquant un phénomène de concurrence, de prendre en compte des nouvelles contraintes technologiques induites par les réseaux informatiques et de vérifier des nouvelles propriétés ergonomiques telles que le protection de la vie privée. Face à la complexité de réalisation logicielle, il est donc crucial de disposer d'outils telles que des modèles d'architecture logicielle et des plates-formes de développement. Dans ce contexte, les contributions de ma thèse sont un modèle d'architecture pour les collecticiels et une infrastructure générique, la plate-forme Clover, pour le développement des collecticiels centré sur l'humain. Le modèle du trèfle, décrivant la couverture fonctionnelle d'un collecticiel (production, communication et coordination), a été retenu comme guide conceptuel pour l'élaboration de ce modèle d'architecture et de cette infrastructure. Une large majorité des travaux se sont concentrés sur la résolution de problèmes techniques tels que la fusion de données. L'approche retenue est complémentaire puisque centrée sur l'activité de groupe. Les requis retenus sont : offrir un niveau d'abstraction centré sur l'activité de groupe, opposé à centré sur la technique, et offrir une couverture fonctionnelle générique, couvrant tous les espaces du modèle du trèfle. L'étude d'un ensemble d'outils de développement a permis de montrer que les plates-formes de haut niveau d'abstraction n'offraient que des services de coordination, dont j'ai montré les limitations. Le système CoVitesse, logiciel de navigation collaborative sur le WWW, et un système de tableau blanc partagé ont été développés pour illustrer cette infrastructure.

International audience; Dans cet article, nous présentons le modèle d'architecture logicielle Clover dédié aux collecticiels. Le modèle Clover résulte de la combinaison de l'approche en couches répliquées et partagées de Dewan avec la décomposition fonctionnelle du trèfle des collecticiels (Clover). Le trèfle des collecticiels définit trois classes de fonctionnalités, intitulées production, communication et coordination. Ces trois classes sont présentes dans chaque couche fonctionnelle de notre modèle. Nous illustrons la discussion au moyen du système CoVitesse, un système de navigation collaborative sur le WWW : l'architecture logicielle de CoVitesse découle de l'application de notre modèle Clover.

This thesis focuses on the design and implementation of multi-user systems. Our conceptual model describes a multi-user system as relying on the combination of three functional spaces: the production space, the coordination space, and the communication space. We concentrate on the latter, which covers communication between users and defines computer-mediated communication. Our approach is made up of three levels: principles are defined by social and psychological sciences, properties are derived from principles and drive the design and evaluation phases, techniques are used to effectively build the system. Principles express contributions from the social and psychological sciences to our field of study. The Garden Movie psychology experiment studies the influence of camera and work area positions for a cooperative task. We use it to illustrate the use of principles. Properties are features of a system that can be verified. The choice of a relevant set of properties is driven by principles. We propose properties for multi-user and computer-mediated communication systems. Properties drive the design and the usability study of a system. We present the NEIMO user behaviour observation and Wizard of Oz platform. We illustrate its use for the study of computer-mediated communication systems with the Supratel system. Techniques may be software architecture models used to drive the implementation or implementation tools. Properties that the system should verify drive the choice of techniques. We present a problem space for software architecture models for multi-user systems and we use it to evaluate models proposed in the litterature. We note that no model actually covers harmoniously the three spaces of our conceptual model and that the models are not satisfying for computer-mediated communication. Thus, we present CoPAC, our software architecture model for multi-user systems and computer-mediated communication. We illustrate the use of CoPAC with the implementation of VideoPort, our mediaspace system. We also describe the UserLink library for continuous media. Finally, we propose the IMPACT classification for computer-mediated communication tools., Cette thèse s'inscrit dans le domaine de l'ingénierie des systèmes multi-utilisateurs. Dans notre modèle conceptuel, un système multi-utilisateur repose sur la combinaison de trois espaces fonctionnels : l'espace de production, l'espace de coordination et l'espace de communication. Ce dernier espace, la communication entre individus, fait l'objet de notre étude et définit la communication homme-homme médiatisée. L'approche adoptée s'articule en trois niveaux : les principes, issus des sciences non-informatiques (psychologie, sociologie, éthique, etc.), les propriétés issues des principes et destinées à guider la conception et évaluer la réalisation, et enfin les techniques de mise en oeuvre informatique. Les principes traduisent les contributions de sciences non-informatiques comme les sciences sociales ou la psychologie cognitive à notre domaine d'étude. L'expérimentation psychologique Garden Movie, qui étudie l'influence de la disposition des caméras et de la surface de travail dans une tâche collecticielle, illustre l'utilisation des principes. Les propriétés sont des caractéristiques objectives et vérifiables d'un système informatique dont le choix est guidé par les principes. Nous proposons des propriétés pour les systèmes multi-utilisateurs et les systèmes de communication homme-homme médiatisée. Les propriétés permettent de guider la conception ainsi que l'étude de l'utilisabilité d'un système. Nous présentons la plate-forme d'observation du comportement des utilisateurs et Magicien d'Oz NEIMO pour l'étude expérimentale de l'utilisabilité. Nous illustrons son utilisation pour les systèmes de communication homme-homme médiatisée avec l'expérience Supratel. Les techniques comprennent deux volets : les modèles d'architecture logicielle guident la réalisation et les outils permettent la réalisation effective. Le choix des techniques est guide par les propriétés que le système doit vérifier. Nous présentons une grille d'analyse des modèles d'architecture logicielle pour les systèmes multi-utilisateurs que nous utilisons pour évaluer les modèles proposés dans la littérature. Constatant qu'aucun n'intègre harmonieusement les trois espaces de notre modèle conceptuel et l'insuffisance des modèles pour la communication homme-homme médiatisée, nous présentons CoPAC, un modèle d'architecture logicielle pour les systèmes multi-utilisateurs et la communication médiatisée. Nous illustrons sa mise en oeuvre avec la réalisation de notre médiaspace VideoPort. En ce qui concerne les outils, nous décrivons la réalisation de la bibliothèque UserLink pour la communication de médias continus. Nous proposons aussi la taxonomie IMPACT pour l'analyse des outils de communication homme-homme médiatisée.

This thesis focuses on the design and implementation of multi-user systems. Our conceptual model describes a multi-user system as relying on the combination of three functional spaces: the production space, the coordination space, and the communication space. We concentrate on the latter, which covers communication between users and defines computer-mediated communication. Our approach is made up of three levels: principles are defined by social and psychological sciences, properties are derived from principles and drive the design and evaluation phases, techniques are used to effectively build the system. Principles express contributions from the social and psychological sciences to our field of study. The Garden Movie psychology experiment studies the influence of camera and work area positions for a cooperative task. We use it to illustrate the use of principles. Properties are features of a system that can be verified. The choice of a relevant set of properties is driven by principles. We propose properties for multi-user and computer-mediated communication systems. Properties drive the design and the usability study of a system. We present the NEIMO user behaviour observation and Wizard of Oz platform. We illustrate its use for the study of computer-mediated communication systems with the Supratel system. Techniques may be software architecture models used to drive the implementation or implementation tools. Properties that the system should verify drive the choice of techniques. We present a problem space for software architecture models for multi-user systems and we use it to evaluate models proposed in the litterature. We note that no model actually covers harmoniously the three spaces of our conceptual model and that the models are not satisfying for computer-mediated communication. Thus, we present CoPAC, our software architecture model for multi-user systems and computer-mediated communication. We illustrate the use of CoPAC with the implementation of VideoPort, our mediaspace system. We also describe the UserLink library for continuous media. Finally, we propose the IMPACT classification for computer-mediated communication tools.; Cette thèse s'inscrit dans le domaine de l'ingénierie des systèmes multi-utilisateurs. Dans notre modèle conceptuel, un système multi-utilisateur repose sur la combinaison de trois espaces fonctionnels : l'espace de production, l'espace de coordination et l'espace de communication. Ce dernier espace, la communication entre individus, fait l'objet de notre étude et définit la communication homme-homme médiatisée. L'approche adoptée s'articule en trois niveaux : les principes, issus des sciences non-informatiques (psychologie, sociologie, éthique, etc.), les propriétés issues des principes et destinées à guider la conception et évaluer la réalisation, et enfin les techniques de mise en oeuvre informatique. Les principes traduisent les contributions de sciences non-informatiques comme les sciences sociales ou la psychologie cognitive à notre domaine d'étude. L'expérimentation psychologique Garden Movie, qui étudie l'influence de la disposition des caméras et de la surface de travail dans une tâche collecticielle, illustre l'utilisation des principes. Les propriétés sont des caractéristiques objectives et vérifiables d'un système informatique dont le choix est guidé par les principes. Nous proposons des propriétés pour les systèmes multi-utilisateurs et les systèmes de communication homme-homme médiatisée. Les propriétés permettent de guider la conception ainsi que l'étude de l'utilisabilité d'un système. Nous présentons la plate-forme d'observation du comportement des utilisateurs et Magicien d'Oz NEIMO pour l'étude expérimentale de l'utilisabilité. Nous illustrons son utilisation pour les systèmes de communication homme-homme médiatisée avec l'expérience Supratel. Les techniques comprennent deux volets : les modèles d'architecture logicielle guident la réalisation et les outils permettent la réalisation effective. Le choix des techniques est guide par les propriétés que le système doit vérifier. Nous présentons une grille d'analyse des modèles d'architecture logicielle pour les systèmes multi-utilisateurs que nous utilisons pour évaluer les modèles proposés dans la littérature. Constatant qu'aucun n'intègre harmonieusement les trois espaces de notre modèle conceptuel et l'insuffisance des modèles pour la communication homme-homme médiatisée, nous présentons CoPAC, un modèle d'architecture logicielle pour les systèmes multi-utilisateurs et la communication médiatisée. Nous illustrons sa mise en oeuvre avec la réalisation de notre médiaspace VideoPort. En ce qui concerne les outils, nous décrivons la réalisation de la bibliothèque UserLink pour la communication de médias continus. Nous proposons aussi la taxonomie IMPACT pour l'analyse des outils de communication homme-homme médiatisée.

This thesis focuses on the software engineering design and implementation of Human- Computer Interfaces. We concentrate on multifeature systems which integrate new techniques as multiple communication means. We examine user, as well as system activities. We therefore assign various steps in the abstraction and concretisation mechanisms for information exchange between the user and the system. The Pipe-lines design space organises these steps within a framework that integrates both user and system activities. On the basis of Pipe-lines we develop a classification scheme which helps evaluating the usability of such systems: The UOM scheme (Usage, Option and Multiplicity). A software engineering perspective based on Pipe-lines is then adopted: To do so we identified software requirements from Pipe-lines for defining the PAC-Amodeus software architecture model. The exploitation of PAC-Amodeus urged us to develop a methodology expressed as a set of heuristic rules that helps defining the software agents. These rules led to the development of a software engineering tool - an expert system called PAC-Expert. In relation to PAC-Amodeus, a mechanism is provided that combines information specified by the user through different input devices and interaction languages. The fusion mechanism is domain-independent and forms the structural skeleton upon which multifeature systems can be built.; Cette these s'inscrit dans le domaine de l'ingenierie des Interfaces Homme-Machine. Elle a pour theme la conception et la realisation des systemes interactifs. Parmi ces systemes, nous etudions les interfaces utilisateur qui integrent les aspects innovants de la technologie actuelle en communication homme-machine : les systemes a caracteristiques multiples. L'approche adoptee s'appuie sur une analyse conceptuelle des systemes e caracteristiques multiples en prenant en compte a la fois les activites du systeme et de lÕutilisateur. Cette etude nous conduit a distinguer des etapes dans les mecanismes d'abstraction et de concretisation des informations echangees entre l'utilisateur et le systeme que nous organisons en un canevas : l'espace Pipe-lines. De l'espace Pipe-lines, canevas integrateur des activites de l'utilisateur et du systeme, nous derivons une methode de raisonnement et de classification des systemes en fonction de leurs utilisations : la methode UOM. En adoptant comme fondement l'espace Pipe-lines, nous identifions les besoins pour la realisation logicielle. Nous proposons un modele d'architecture logicielle, PAC- Amodeus qui repond a ces besoins. Ce modele est complete d'un guide d'application constitue d'un ensemble de regles heuristiques que nous avons concretisees par un systeme expert PAC-Expert. En symbiose avec PAC-Amodeus, nous proposons un moteur de fusion des informations specifiees par l'utilisateur. De part ses criteres et sa technique de representation des informations, le moteur est generique. PAC-Amodeus correle au moteur de fusion constitue une plate-forme pour la realisation logicielle de systemes a caracteristiques multiples.

Jean Caelen (président) Michel Beaudoin-Lafon (rapporteur) Michel Riveill (rapporteur) Joëlle Coutaz (examinateur) Nicholas Graham (examinateur) Daniel Salber (examinateur); My work belongs to the Human-Computer Interaction research field and contributes to the field of multi-user interactive applications or groupware applications engineering. The software design and development of a groupware application raise specific problems more complex than those raised by single-user interactive applications. For example, in a groupware application, it is necessary (i) to manage multiple sources of events which generate concurrency situations, (ii) to face new technological constraints raised by networks and (iii) to take into account new kinds of human factors such as privacy. This complexity of development shows the importance of tools such as architectural models or software toolkits and infrastructures for groupware. In this context, the main contributions of this thesis are an architectural model for groupware applications, the Clover architecture model, and a generic platform, the Clover platform, for the development of groupware applications centered on group activity. The Clover model, which defines three classes of services that a groupware application may support (production, communication and coordination), serves as a conceptual guide to design our architectural model and our platform. Most of the work done focuses on technical solutions such as merging and versioning. Our approach is complementary since we focus on group activity. Our requirements are to offer functionnalities of a high level of abstraction centered on group activity (vs technical solutions) and covering the three functional spaces defined by the Clover model. The study of a set of existing development tools shows that most of them focus only on coordination.We show the limit of the latter approach based on coordination. The CoVitesse system, a groupware application that enables collaborative navigation on the WWW, and a shared whiteboard have been developed with this platform as illustrative examples.; Mes travaux appartiennent au domaine de l'Interaction Homme-Machine et contribuent à l'ingénierie des systèmes interactifs multi-utilisateurs ou collecticiels. La conception et la réalisation logicielles d'un collecticiel soulèvent des problèmes propres à ce type de systèmes interactifs, plus complexes que les systèmes mono-utilisateur. Par exemple, il convient de gérer des sources d'événements différentes impliquant un phénomène de concurrence, de prendre en compte des nouvelles contraintes technologiques induites par les réseaux informatiques et de vérifier des nouvelles propriétés ergonomiques telles que le protection de la vie privée. Face à la complexité de réalisation logicielle, il est donc crucial de disposer d'outils telles que des modèles d'architecture logicielle et des plates-formes de développement. Dans ce contexte, les contributions de ma thèse sont un modèle d'architecture pour les collecticiels et une infrastructure générique, la plate-forme Clover, pour le développement des collecticiels centré sur l'humain. Le modèle du trèfle, décrivant la couverture fonctionnelle d'un collecticiel (production, communication et coordination), a été retenu comme guide conceptuel pour l'élaboration de ce modèle d'architecture et de cette infrastructure. Une large majorité des travaux se sont concentrés sur la résolution de problèmes techniques tels que la fusion de données. L'approche retenue est complémentaire puisque centrée sur l'activité de groupe. Les requis retenus sont : offrir un niveau d'abstraction centré sur l'activité de groupe, opposé à centré sur la technique, et offrir une couverture fonctionnelle générique, couvrant tous les espaces du modèle du trèfle. L'étude d'un ensemble d'outils de développement a permis de montrer que les plates-formes de haut niveau d'abstraction n'offraient que des services de coordination, dont j'ai montré les limitations. Le système CoVitesse, logiciel de navigation collaborative sur le WWW, et un système de tableau blanc partagé ont été développés pour illustrer cette infrastructure.