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Les interfaces homme-machine (IHM) constituent une part indispensable dans la quasi-totalité des systèmes informatiques. Le recours à des modèles de spécification, de développement, de vérification et de validation devient indispensable pour assurer les propriétés de l'IHM. Aujourd'hui, on peut considérer que deux approches (approches fondées sur le développement formel, approches fondées sur la définition d'outils) exploitant les modèles du domaine de l'IHM peuvent être mises en parallèle pour la vérification des propriétés. Malgré des avancées intéressantes, aucune d'elles n'est encore parvenue à s'imposer. Nous proposons dans cette thèse deux nouvelles approches permettant le développement sûr d'IHM, fondées sur une même méthode formelle (la méthode B). La première intègre des techniques hétérogènes du domaine de l'IHM, afin d'exprimer, vérifier et valider formellement des propriétés. La seconde, fondée sur les outils (SUIDT), conçoit de manière interactive le dialogue entre un noyau fonctionnel développé formellement et une présentation graphique.
LES TRAVAUX DE THESE DECRITS DANS CE MEMOIRE S'INSCRIVENT DANS LE DOMAINE DE L'INGENIERIE DES INTERFACES HOMME-MACHINE (IHM). ILS VISENT A PROPOSER UNE DEMARCHE METHODOLOGIQUE POUR L'ANALYSE, LA CONCEPTION ET LA REALISATION DU DIALOGUE D'INTERFACES HOMME MACHINE. LA PREMIERE PARTIE DE CE MEMOIRE PRESENTE LA DEMARCHE GLADIS++. GLADIS++ EXPLOITE EN AMONT DU PROCESSUS DE DEVELOPPEMENT UNE MODELISATION DES TACHES COMPARABLE A L'APPROCHE MAD. PUIS ELLE PROPOSE UNE METHODE POUR PASSER DU MODELE DE TACHES A UNE SPECIFICATION GENERALE DU DIALOGUE HOMME-MACHINE. CETTE METHODE SE BASE SUR UNE MODELISATION DES SERVICES RENDUS PAR L'IHM A L'UTILISATEUR. LA SPECIFICATION GENERALE DU DIALOGUE SE TRADUIT SOUS FORME D'UN MODELE MULTI-AGENTS DE TYPE PAC. LE DIALOGUE ATTACHE A CHACUN DES AGENTS IDENTIFIE PRECEDEMMENT EST DETAILLE SOUS FORME D'UN AUTOMATE ETATS-TRANSITIONS. LA SECONDE PARTIE DE CE MEMOIRE PRESENTE L'OUTIL LOGICIEL ALADIN++. ALADIN++ COUVRE UN ASPECT IMPLEMENTATION ET UN ASPECT OUTILLAGE. LE PREMIER SE PRESENTE SOUS LA FORME D'UN SQUELETTE D'APPLICATIONIMPLEMENTANT LES PRINCIPES D'ORGANISATION PRONES PAR GLADIS++. LE SECOND SE PRESENTE SOUS LA FORME D'UN OUTIL POUR L'EDITION DE MODELES GLADIS++ ET LA GENERATION DU CODE DU DIALOGUE. LE BILAN DES EXPERIMENTATIONS MENEES AVEC L'OUTIL EST DRESSE A LA FIN DE CETTE SECONDE PARTIE.
Cette thèse s'inscrit dans le domaine de l'interaction homme-machine (IHM) et s'intéresse à l'adaptation dynamique des systèmes interactifs dans le cadre de l'informatique ubiquitaire. Dans ce cadre, les interfaces utilisateurs doivent devenir plastiques, c'est-à-dire être capables de s'adapter ou d'être adaptées au contexte de l'interaction tout en préservant leur utilisabilité. L'objectif de cette thèse est de comprendre la problématique de la plasticité des IHM à l'exécution et de la traiter sous l'angle du génie logiciel. L'étude de cette problématique montre qu'un système interactif plastique est un logiciel réparti, reconfigurable dynamiquement et constitué d'entités log ici elles hétérogènes. Or, aucune proposition de l'état de l'art des systèmes interactifs plastiques ne couvre totalement l'espace problème de la plasticité à l'exécution. De même, aucune solution du génie logiciel pour la construction de logiciels répartis reconfigurables dynamiquement ne prend en compte les spécificités des IHM plastiques. Cette thèse propose une décomposition logicielle de référence qui identifie l'ensemble des fonctions nécessaires à la plasticité des systèmes interactifs, ainsi qu'Ethylene, un modèle à composants dynamiques issu d'une combinaison des approches à composants et à services. Ethylene est conçu pour répondre aux spécificités de l'IHM, et permet de constituer dynamiquement des assemblages reconfigurables de composants IHM de nature hétérogène. Enfin, un langage XML et un cadre de développement incarnent le modèle Ethylene sur un plan technique.
Cette thèse s'inscrit dans le domaine de l'interaction homme-machine (IHM) et s'intéresse à l'adaptation dynamique des systèmes interactifs dans le cadre de l'informatique ubiquitaire. Dans ce cadre, les interfaces utilisateurs doivent devenir plastiques, c'est-à-dire être capables de s'adapter ou d'être adaptées au contexte de l'interaction tout en préservant leur utilisabilité. L'objectif de cette thèse est de comprendre la problématique de la plasticité des IHM à l'exécution et de la traiter sous l'angle du génie logiciel. L'étude de cette problématique montre qu'un système interactif plastique est un logiciel réparti, reconfigurable dynamiquement et constitué d'entités log ici elles hétérogènes. Or, aucune proposition de l'état de l'art des systèmes interactifs plastiques ne couvre totalement l'espace problème de la plasticité à l'exécution. De même, aucune solution du génie logiciel pour la construction de logiciels répartis reconfigurables dynamiquement ne prend en compte les spécificités des IHM plastiques. Cette thèse propose une décomposition logicielle de référence qui identifie l'ensemble des fonctions nécessaires à la plasticité des systèmes interactifs, ainsi qu'Ethylene, un modèle à composants dynamiques issu d'une combinaison des approches à composants et à services. Ethylene est conçu pour répondre aux spécificités de l'IHM, et permet de constituer dynamiquement des assemblages reconfigurables de composants IHM de nature hétérogène. Enfin, un langage XML et un cadre de développement incarnent le modèle Ethylene sur un plan technique.
La diversité des dispositifs et les exigences des utilisateurs en termes de disponibilité et de continuité de service complexifient l'ingénierie de l'interaction homme-machine : il devient nécessaire de créer des IHM douées d'adaptation dynamique à leur contexte d'usage. L'ingénierie de ces IHM, dites plastiques, peut suivre une approche dirigée par les modèles mais ces approches sont encore peu pratiquées et souffrent d'un coût d'apprentissage important. Il est donc impératif d'accompagner les concepteurs et développeurs par un guidage, mais ce guidage doit être suffisamment flexible pour intégrer des compétences variées et des pratiques diverses en constante évolution.L'ingénierie des méthodes de développement logiciel s'est depuis longtemps préoccupée de la flexibilité des modèles de processus pendant leur conception, mais très peu de travaux se sont préoccupés de la flexibilité à l'exécution. Pourtant, plusieurs études montrent que les concepteurs et les développeurs, qui sont les principaux utilisateurs des méthodes, en expriment le besoin. Ils souhaitent par exemple disposer de modèles de processus exprimés dans les langages qu'ils maîtrisent, qui les laissent maîtres des choix de conception ou de réalisation et les aident dans l'apprentissage de la démarche. La flexibilité des modèles de processus à l'exécution, telle que nous la proposons, permet de répondre à ces attentes et ouvre donc la possibilité de fournir un guidage adéquat pour le développement d'IHM plastiques.Nous nous sommes focalisés dans un premier temps sur la conceptualisation de la propriété de flexibilité. Cette étude nous a conduits à proposer une taxonomie des modèles de processus, Promote, qui définit et gradue la flexibilité selon six dimensions. Nous avons ensuite transcrit cette définition de la flexibilité dans un métamodèle de processus flexible, M2Flex, et l'avons implémenté dans deux outils : D2Flex (D pour Design time), un outil collaboratif de conception de modèles de processus, et R2Flex (R pour Runtime), un environnement d'exécution des modèles définis dans D2Flex. Nous avons appliqué notre approche aux modèles de processus de développement d'IHM plastiques en rendant flexible la méthode UsiXML. L'environnement logiciel est en maturation technologique pour un transfert vers l'industrie. Ces différentes contributions ont fait l'objet de validations, en particulier auprès de concepteurs novices, en ingénierie de l'interaction homme-machine et des systèmes d'information.
LA C.F.A.O. EST UN DOMAINE OU LES INTERFACES UTILISATEURS ET NOTAMMENT LES INTERFACES GRAPHIQUES SONT, EN GENERAL, PRIMORDIALES. L'UTILISATEUR INTERAGIT AVEC UN MODELE DES OBJETS POUR CONSTRUIRE UNE MAQUETTE VIRTUELLE DEVANT SERVIR DE PROTOTYPE DANS DIVERS ESSAIS: VISUALISATION, SIMULATION, FABRICATION, POUR REPONDRE AUX DIFFICULTES INHERENTES A CE DOMAINE, UN NOUVEAU MODELE D'INTERACTION EST INTRODUIT. IL PREND EN COMPTE LES INTENTIONS DE L'UTILISATEUR A TRAVERS UNE PRIMITIVE UNIQUE DE DIALOGUE APPELEE INTERACTION QUI ASSURE UNE GRANDE LIBERTE A L'UTILISATEUR TOUT EN GARANTISSANT LA COHERENCE DES DIALOGUES ENGAGES. CEPENDANT, LES DIALOGUES A METTRE EN PLACE SONT SOUVENT COMPLEXES ET DIFFICILES A CONCEVOIR. NOUS MONTRONS ALORS QUE L'ON PEUT ENVISAGER UNE DEFINITION DUALE DU DIALOGUE HOMME-MACHINE BASEE SUR L'INTERVENTION DE L'UTILISATEUR FINAL ET DES CONNAISSANCES INCLUSES DANS LES MODELES. EN EFFET, NOUS AVONS OBTENU DES RESULTATS SIGNIFICATIFS, EN METTANT A LA DISPOSITION DE L'UTILISATEUR UN OUTIL, BASE SUR UN FORMALISME GRAPHIQUE, QUI LUI PERMET DE CREER UN DIALOGUE. MAIS, POUR FACILITER ET ASSURER LA COMPLETUDE DU DIALOGUE, NOUS PROPOSONS DE DETERMINER LE DIALOGUE A PARTIR DES CONNAISSANCES DES MODELES. POUR CE FAIRE, NOUS DEFINISSONS LES ELEMENTS DU MODELE QUI PERMETTENT DE GENERER LE DIALOGUE. DE PLUS, DANS LA MESURE OU CETTE INTERFACE DEDUITE SE PRESENTE SOUS LE MEME FORMALISME GRAPHIQUE, IL EST TOUJOURS POSSIBLE DE L'ADAPTER OU DE L'ENRICHIR. CETTE DUALITE DANS LE DEVELOPPEMENT DE L'INTERFACE NOUS PERMET D'ENVISAGER QU'UN UTILISATEUR NON INFORMATICIEN PUISSE CONCEVOIR SA PROPRE INTERFACE VOIRE MEME L'ARCHITECTURE COMPLETE DE SON LOGICIEL
De nouvelles perspectives d'utilisation des systèmes interactifs se sont ouvertes grâce à l'évolution à tous les niveaux des moyens de communication, et aux progrès technologiques conduisant en particulier à de nouveaux terminaux de travail mobiles. L'informatique pervasive laisse envisager une nouvelle génération de systèmes interactifs, et nécessite de nouvelles modalités d'interaction homme-machine. Les systèmes interactifs doivent désormais s'adapter à leur contexte d'usage, en préservant leur utilisabilité, sans besoin de re-conception et ré-implémentation coûteuses. Des recherches portent sur de nouveaux types d'IHM, qu'elles soient dites sensibles au contexte, ou encore plastiques avec différentes capacités d'intégration de la notion de plasticité. Cependant, dans la plupart des méthodes, l'adaptation est statiquement prédéfinie par le concepteur à la conception. Ensuite, lors d'une nécessité d'adaptation suite à un changement contextuel, l'IHM doit être renvoyée en phase de conception. De plus, la possibilité d'évaluer la qualité de l'adaptation à l'exécution est souvent absente. Nous nous intéressons dans le cadre de la thèse aux interfaces homme-machine ayant la capacité de s'adapter de manière dynamique à leur contexte d'usage en prenant en compte les changements contextuels sans nécessité de retour à la conception. Dans ce courant de recherche et en partant du concept d'IHM plastique, notre contribution consiste à générer une telle IHM à partir d'un modèle abstrait d'IHM spécifié déjà dans une méthode de spécification et conception de systèmes interactifs et/ou un modèle de tâche. Notre méthode s'appuie sur la notion de patrons de conception. Ceux-ci sont utilisés au niveau du passage à l'interface concrète et pendant l'adaptation. L'architecture du système s'appuie sur une composition basée sur les composants métier. Ceux-ci ont la capacité de changer dynamiquement leur facette de présentation. Ce principe est adopté en tant que solution pour l'adaptation dynamique au contexte d'usage. Notre méthode s'appuie également sur la notion d'apprentissage. L'intégration d'une technique d'apprentissage permet de continuer à développer la base de connaissance du système à l'exécution afin de préserver l'utilité de l'adaptation. La méthode proposée est illustrée sur deux cas d'étude : la première concerne une application nomade de guidage touristique. La seconde est empruntée au domaine de la supervision industrielle
Cette thèse s'inscrit dans le domaine de l'ingénierie des Interfaces Homme-Machine. Elle a pour thème la conception et la réalisation des modèles d'IHM de la méthode MACAO. Nous étudions l'axe de création des interfaces utilisateur en différenciant trois niveaux de la conception à la réalisation. L'approche adoptée s'appuie sur une analyse théorique et sur des cas d'expériences pratiques des modèles. Cette démarche entre dans le cadre très en vogue des modèles et des transformations de modèles. Cette étude nous conduit à distinguer les étapes de conception d'une IHM en milieu industriel et à mettre en place un processus pour la réalisation des modèles et des maquettes dans la phase de recueil des besoins. En étudiant sur des projets réels la conception des IHM utilisant une représentation abstraite, nous soulignons toute l'importance de traiter de l'interface utilisateur avec l'utilisateur final et l'importance de la concevoir comme un élément de l'architecture générale dès les phases de conception. Nous proposons un procédé de conception de l'architecture de l'IHM qui répond aux besoins de la conception d'une IHM. Ce processus est complété par des modèles à des niveaux de raffinement différents. Nous proposons des métamodèles de ces différentes vues de la création des IHM. Et nous proposons un outil de génie logiciel qui permet d'éditer et d'utiliser le modèle du SNI. De part ses critères et ses techniques de représentation, MACAO représente une des plus douces et progressives façons d'implémenter une interface homme-machine.
La réutilisation d’applications n’est pas un problème récent et de nombreux travaux ont étudié différentes façons de réutiliser tout ou partie d’une application. L’apparition des services et des composants au niveau fonctionnel facilite la construction et l’extension d’applications par composition de fonctionnalités indépendantes. En parallèle, des travaux sur les interfaces Homme-Machine (IHM) proposent des solutions pour créer des IHM par composition d’IHM existantes. Mais ce n’est que récemment que des travaux se sont intéressés à composer l’ensemble d’une application. Malgré cela, ils ne proposent que des compositions simples tant au niveau des IHM que fonctionnel. Ces travaux de thèse proposent une approche pour faciliter le travail du développeur en lui permettant de réutiliser l’intégralité des applications à composer, c’est-à-dire la partie fonctionnelle, l’IHM et les interactions entre les IHM et la partie fonctionnelle. La proposition faite dans cette thèse lui permet de continuer d’utiliser les outils industriels dont il dispose pour composer les parties fonctionnelles des applications. Ainsi, c’est au travers de cette composition fonctionnelle ainsi que des interactions entre la partie fonctionnelle et l’IHM présentes dans les applications que se fera l’identification des éléments d’IHM à conserver et la création de l’application résultante. Cette approche repose sur un méta-modèle AliasComponent qui fournit une architecture à base de composants permettant de dcérire à la fois les applications (en distinguant la partie fonctionnelle, les IHM et les interactions entre les deux) et la composition fonctionnelle). Ce méta-modèle permet aussi d’extraire des applications existantes et de la composition fonctionnelle l’ensemble des informations essentielles à la réalisation de la composition des applications. Elle s’appuie aussi sur une formalisation qui permet la réalisation de la composition, c’est-à-dire, la déduction des éléments d’IHM à conserver, la détection de doublons non identiques (lorsque plusieurs widgets différents peuvent convenir), l’aide à la résolution de ceux-ci et la création de l’application résultante de la composition. Cette formalisation pose également les propriétés que doivent respecter les applications et le résultat de la composition assurant ainsi une application résultante fonctionnelle. Le méta-modèle et la formalisation sont intégrés au sein d’un processus d’aide à la composition qui a permis de valider l’approche.