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Nicolas Roussel Introduction à l’Interaction Homme-Machine In Situ project-team

Nicolas Roussel Introduction à l’Interaction Homme-Machine In Situ project-team LRI (Univ. Paris-Sud – CNRS) & INRIA http://insitu.lri.fr/ situ in Maître de Conférences en Informatique à l’Université Paris-Sud Membre de l’équipe-projet In Situ de l’INRIA Pour me joindre : roussel@lri.fr Quelques pages web ! http://insitu.lri.fr/ ! http://insitu.lri.fr/~roussel/ ! http://insitu.lri.fr/~roussel/enseignement/IHM/ ! http://insitu.lri.fr/~roussel/digital-library/ Qui suis-je ? Qui êtes-vous ? Que savez-vous de l’IHM ? Avez-vous déjà réalisé un système interactif ? Sur quelle plate-forme, quel langage, quelles librairies vous-êtes vous basés ? Comment avez-vous conçu la partie interactive de ce système ? Combien de temps avez-vous consacré à la conception ? Combien de temps pour l'implémentation ? Qui a utilisé ce système ? Pendant combien de temps ? L’avez-vous évalué ? Si oui, comment ? Quelle différence faites-vous entre interface et interaction ? Qu’est ce qu’un système interactif ? Xerox Star, 1981 IBM 7030, 1961 IBM PC, 1981 Apple iMac, 2007 Toyota Corolla Verso, 2007 Borne SNCF, 2004 Nokia N70, 2005 Freebox HD, 2006 Histoire partielle et partiale de l’Interaction Homme-Machine Jusqu’aux années 60 : mécaniques, cartes perforées et diodes Mark-I, 1944 IBM SSEC, 1948 IBM 7030 (Stretch), 1961 1945 : Vannevar Bush Memex : un instrument de mémoire externe ! un système électromécanique utilisé pour conserver ses livres, notes, archives, etc. ! un système de mots clés, de références croisées et des mécanismes d'indexation permettant d'accéder rapidement à l'information ! la possibilité d'annoter les documents stockés et de sauvegarder un "chemin" (une chaîne de liens) Directeur de l’OSRD (Ofﬁce of Scientiﬁc Research and Development) pendant la deuxième guerre mondiale Auteur d’un rapport intitulé “Science, the endless frontier” et de “As we may think”, publié par Atlantic monthly 1960 : Joseph Licklider Auteur d’un article intitulé “Man-computer symbiosis” “The hope is that, in not too many years, human brains and computing machines will be coupled together very tightly and the resulting partnership will think as no human brain has ever thought” Chercheur en psycho-acoustique et informatique au MIT Directeur de l’IPTO (Information Processing Techniques Ofﬁce) de l’ARPA (Advanced Research Projects Agency) 1963 : Ivan Sutherland Doctorant au MIT Lincoln Laboratory Plus tard : directeur de l’IPTO, fondateur de l’Informatique Graphique ! oscilloscope, stylo optique et boutons ! désignation directe des objets à l'écran ! feed-back sous forme de lignes élastiques ! séparation entre l'écran et les coordonnées de dessin ! zoom avant et arrière (facteur 2000 !) ! structure hiérarchique, opérations récursives ! système de gestion de contraintes ! icônes pour représenter des objets complexes SketchPad, un outil de dessin en avance sur son temps 1963 : Ted Nelson Etudiant en philosophie et sociologie Inventeur des termes hypertexte (1963, 1965 ?) et hypermedia (1968) Son projet Xanadu reprend et étend les idées de V. Bush avec pour objectif un système de publication de documents à l'échelle mondiale Quelques concepts intéressants ! Transclusion : inclusion sans copie d'un fragment de document dans un autre document ! ZigZag : structure pour données multidimensionnelles Beaucoup d'idées mal comprises mais une inﬂuence non négligeable... A cette époque, l’informatique est une chose sérieuse... 12 janvier 1967 : inauguration de l'IBM 360/30 du CFRO (Centre Français de Recherche Opérationnelle) de Lille 1968 : Douglas Engelbart Auteur, en 1962, de “Augmenting human intellect: a conceptual framework” puis créateur du système NLS (oNLine System) au SRI (Stanford Research Institute) “By augmenting man's intellect we mean increasing the capability of a man to approach a complex problem situation, gain comprehension to suit his particular needs, and to derive solutions to problems” ! partage de ﬁchier et annotations ! messagerie électronique ! partage d'écran, télépointeurs ! audio et video-conférences ! mobilier spéciﬁque ! traitement de texte structuré ! hypermedia ! la souris, le clavier à une main ! écrans haute résolution ! l'idée de fenêtrage Années 1970 : le temps des interfaces textuelles Interfaces à ligne de commande ! dialogue purement textuel, proche du dialogue oral ! syntaxe précise, mais structure du dialogue ﬁgée et potentiellement complexe VisiCalc (VisiCorp, 1979) WordStar (MicroPro, 1979) Menus et écrans de saisie ! notion de statut courant de l'interaction ! le menu regroupe les commandes disponibles à un instant donné, l'écran de saisie regroupe les paramètres requis pour une commande donnée Le MIT et ses différents laboratoires Plusieurs laboratoires en rapport avec l’IHM ! Lincoln Laboratory (1951) ! Artiﬁcial Intelligence Laboratory (1953) et Laboratory for Computer Science (1963), aujourd’hui CSAIL (2003) ! Architecture Machine Group puis Media Lab (1985) Exemples de projets ! le langage Logo (1967) ! les débuts de la multimodalité : association du pointage et de la reconnaissance de la parole (Put that there, 1979) ! langage naturel, synthèse de la parole et reconnaissance de l'écriture Quelques visionnaires : Ivan Sutherland, mais aussi Marvin Minsky, Seymour Papert et Nicholas Negroponte Exemple : SHRDLU Créé entre 1968 et 1970 par Terry Winograd, doctorant au MIT Artiﬁcial Intelligence Laboratory Person: PICK UP A BIG RED BLOCK. Computer: OK. (does it) Person: GRASP THE PYRAMID. Computer: I DON'T UNDERSTAND WHICH PYRAMID YOU MEAN. Person: FIND A BLOCK WHICH IS TALLER THAN THE ONE YOU ARE HOLDING AND PUT IT INTO THE BOX. Computer: BY "IT", I ASSUME YOU MEAN THE BLOCK WHICH IS TALLER THAN THE ONE I AM HOLDING. Computer: OK. (does it) Person: WHAT DOES THE BOX CONTAIN? Computer: THE BLUE PYRAMID AND THE BLUE BLOCK. Person: WHAT IS THE PYRAMID SUPPORTED BY? Computer: THE BOX. Person: HOW MANY BLOCKS ARE NOT IN THE BOX? Computer: FOUR OF THEM. Person: IS AT LEAST ONE OF THEM NARROWER THAN THE ONE WHICH I TOLD YOU TO PICK UP? Computer: YES, THE RED CUBE. Person: IS IT SUPPORTED? Computer: YES, BY THE TABLE. ... Un programme capable de dialoguer en langage naturel pour ! comprendre les mécanismes du langage humain ! offrir un moyen simple pour dialoguer avec l’ordinateur 1970 : Xerox PARC PARC = Palo Alto Research Center, un centre de recherche Xerox créé en 1970 Le PARC regroupe des talents divers qui s'intéressent à la photocopie mais aussi aux systèmes bureautiques Quelques inventions avant 1975 ! l'Alto, une station de travail avec écran bitmap et souris ! le couper/copier/coller ! l'idée de système de fenêtrage ! l'imprimante laser ! Ethernet et le réseau local GUS, the Genial Understander System Un système dans la suite de SHRDLU Développé au PARC par Daniel Bobrow, Terry Winograd et quelques autres GUS: Where would you like to go? User: I want to go to San Diego on July 17th GUS: Where will you be traveling to San Diego from? User: San Jose GUS: When do you want to return? User: I prefer United Airlines GUS: OK, I have United Airlines from San Jose to San Diego departing July 17. When do you want to return? Alan Kay : Dynabook et Smalltalk Doctorat (1969) à l’U. d’Utah, où travaillait Ivan Sutherland L'un des fondateurs du Xerox PARC L’inventeur de l'ordinateur portable ? Pionnier de l'interaction graphique et de la programmation objet “The best way to predict the future is to invent it” “Simple things should be simple, complex things should be possible” Dynabook Smalltalk 1981 : Xerox Star Projet lancé en 1975, commercialisé en 1981 30 années-homme pour un système destiné aux “business professionals” Quelques caractéristiques importantes ! conception matérielle guidée par les besoins logiciels (analyse de tâches, scénarios, 600-700 heures de vidéo) ! un système fonctionnant "naturellement" en réseau ! une interface graphique basée sur la métaphore du bureau ! l'utilisation d'icônes et de fenêtres et l'idée de WYSIWYG ! un système centré sur les documents (l'utilisateur ne connaît pas les applications) ! ensemble restreint de commandes génériques accessibles par des touches spéciﬁques Xerox Star : éléments matériels CPU microcodé d’une puissance inférieure à un MIPS ! opérations rapides pour accéder à l’écran (BitBlt) ! 385Ko de mémoire Une connexion Ethernet Périphériques de stockage ! un disque dur de 10 à 40 Mo ! un lecteur de diskettes 8 pouces Périphériques d'interaction ! un écran noir et blanc de 17 pouces ! une souris à deux boutons ! un clavier spécial muni de deux pavés de touches de fonction Xerox Star : interaction Xerox Star Un échec commercial… ! un système trop nouveau, trop puissant, trop différent... ! une cible marketing mal évaluée (ex: pas de tableur) ! un prix trop élevé ($16,500) ! une architecture fermée (impossible de développer des applications hors Xerox) ! un manque de volonté politique pour sortir du marché de la photocopie … mais une inﬂuence certaine sur les systèmes actuels 1979 - 1983 : Buroviseur et le projet Kayak, INRIA Rocquencourt 1983 : Apple Lisa Similaire au Star (inspiré ?), mais un peu moins cher : $10,000 Un nouvel échec commercial... Une barre de menu, des boîtes de dialogue modales et des applications “visibles” héritées de l'Apple ][ 1984 : Apple Macintosh Un succès commercial ! des idées plus "mures", un marché prêt à les accepter ! un prix agressif ($2,500) pour toucher le grand public ! une boîte à outils pour faciliter les développements externes ! des guides de style détaillés pour uploads/Litterature/ihm-pdf.pdf