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HAL Id: tel-00876183 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00876183 Submitted on 24 Oct 2013 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Nouvelle génération d’Interfaces Homme-Machine pour mieux agir et mieux comprendre Jean-Daniel Fekete To cite this version: Jean-Daniel Fekete. Nouvelle génération d’Interfaces Homme-Machine pour mieux agir et mieux comprendre. Interface homme-machine [cs.HC]. Université Paris Sud - Paris XI, 2005. tel-00876183 HABILITATION À DIRIGER DES RECHERCHES Présentée par Jean-Daniel Fekete Spécialité : informatique Nouvelle génération d’Interfaces Homme-Machine pour mieux agir et mieux comprendre 2 mai 2005 Mme Coutaz, Joëlle Rapporteur M. Greenberg, Saul Rapporteur M. Shneiderman, Ben Rapporteur M. Beaudouin-Lafon, Michel Examinateur M. Ganascia, Jean-Gabriel Examinateur M. Mélançon, Guy Examinateur M. Puech, Claude Examinateur Habilitation à Diriger les Recherches préparée au sein de l’INRIA Futurs et du Laboratoire de Recherche en Informatique Remerciements La vie d’un chercheur est fait de beaucoup de travail, nécessitant beaucoup de patience de la part de ses proches. Je remercie Nicole et Adrien pour avoir été patients lorsqu’il le fallait et m’avoir toujours soutenu. Je remercie tous les membres de mon jury pour leurs conseils avisés et leur support. En particulier, je suis reconnaissant et honoré que Ben Shneiderman, de l’université du Maryland, ait bien voulu être rapporteur. Ben Shneiderman a toujours témoigné d’un grand intérêt pour mes recherches et m’a prodigué des conseils positifs et utiles pour les mener à bien. Je tiens donc à lui témoigner ici ma reconnaissance et mon amitié. Joëlle Coutaz a bien voulu rapporter sur mon habilitation, après avoir déjà accepté de participer au jury de ma thèse. J’en conclus donc qu’elle n’est pas en- core lassée de mes travaux ! Joëlle est non seulement une chercheuse, professeure à l’université de Grenoble, renommée internationalement mais aussi une infati- gable animatrice de la recherche en IHM française. Nos rencontres, au gré des conférences et réunions, ont toujours été enrichissantes et utiles pour mes axes de recherche. Je la remercie pour sa participation à ce jury. Saul Greenberg dirige le laboratoire de recherche « Grouplab » à l’université de Calgary. J’ai réalisé, lors d’un séjour qu’il a fait en France, à quel point Grou- plab était proche du projet IN-SITU dont je fais partie à l’INRIA : il combine des préoccupations d’interaction Homme-Machine avancées, de collecticiel et de vi- sualisation d’information en les abordant d’un point de vue conceptuel sans pour autant négliger leur mise en œuvre. Je lui suis reconnaissant d’avoir accepté d’être rapporteur et fait l’effort de lire mon document en français. Je remercie les examinateurs de mon jury : – Claude Puech, directeur de l’INRIA Futurs, pour m’avoir toujours encou- ragé dans mes travaux de recherche et apporté un grand soutien à notre projet de recherche. – Jean-Gabriel Ganascia, Professeur à l’université Pierre et Marie Curie, a exprimé un grand intérêt à mes travaux de visualisation et d’analyse des sources manuscrites. Je le remercie ici d’apporter un éclairage « Intelligence Artiﬁcielle » et « Cognition » à ce jury. ii – Guy Mélançon, Professeur à l’université de Montpellier III, est une réfé- rence internationale en visualisation d’information et placement de graphes. Son parcours issu des mathématiques et allant vers l’informatique interac- tive éclairera ce jury d’un œil exigeant de théoricien. Enﬁn, je voudrais remercier plus spécialement Michel Beaudouin-Lafon qui a bien voulu participer à mon jury, mais qui a surtout supervisé et accompagné mes travaux de recherche depuis le début de ma thèse. Je tiens à lui témoigner ici ma reconnaissance. Michel, avec Wendy Mackay, responsable du projet IN-SITU, ont créé un groupe de recherche, au sein de l’INRIA et du Laboratoire de Recherche en Informatique de l’université Paris-Sud, dans lequel mon travail de recherche et d’encadrement sont à la fois agréables, passionnants, enrichissants et féconds. Table des matières Remerciements i Introduction 1 Diversiﬁcation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Changement d’échelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Comprendre ou trouver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Grands déﬁs et voies de recherche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1 Outils pour l’IHM et leur évolution 7 1.1 Evolution des outils pour l’IHM . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.1.1 Stéréotypes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.1.2 Architecture des graphes de scène . . . . . . . . . . . . . 9 1.1.3 Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.2 Contributions à de nouveaux outils . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.2.1 Nouveaux modèles de sortie . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.2.2 Prise en compte des nouveaux matériels graphiques . . . . 13 1.2.3 Nouveaux modèles d’entrée . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.2.4 Articuler les nouveaux modèles . . . . . . . . . . . . . . 16 2 Gérer l’augmentation quantitative des données 19 2.1 Visualisation d’information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.2 Méthodes d’évaluation pour la visualisation . . . . . . . . . . . . 22 2.3 Contributions en visualisation d’information . . . . . . . . . . . . 23 3 Comprendre plus, comprendre plus vite, comprendre mieux 27 3.1 Comprendre l’histoire à partir des sources . . . . . . . . . . . . . 28 3.2 Comprendre l’activité créative littéraire . . . . . . . . . . . . . . 28 3.3 Comprendre le comportement d’un programme . . . . . . . . . . 32 4 Conclusion et perspectives 33 4.1 Perspectives en architecture des systèmes interactifs . . . . . . . . 33 iv TABLE DES MATIÈRES 4.2 Perspectives pour la visualisation d’information . . . . . . . . . . 34 Bibliographie 37 Annexes 51 1 Input Device Selection and Interaction Conﬁguration with ICon 51 2 The MaggLite Post-WIMP Toolkit 59 3 Excentric Labeling : Dynamic Neighborhood Labeling for Data Vi- sualization 69 4 Readability of Graphs Using Node-Link and Matrix-Based Represen- tations 77 5 Les leçons tirées des deux compétitions de visualisation d’information 91 6 Compus : Visualization and Analysis of Structured Documents For Understanding Social Life in the 16th Century 97 7 Peeking in Solver Strategies : Using Explanations Visualization of Dy- namic Graphs for Constraint Programming 107 Introduction L’interaction Homme-Machine est un domaine de recherche et d’application mûr et établi. Cependant, depuis une dizaine d’années, il subit une mutation im- portante liée en particulier à la diversiﬁcation des supports et des usages ainsi qu’au changement d’échelle des données qui transitent ou résident sur nos ordi- nateurs. Diversiﬁcation La diversiﬁcation s’exprime de plusieurs manières : – des plates-formes nouvelles apparaissent sur le marché et ou sous forme de prototypes de recherche : téléphone portable, assistant personnel, TabletPC, PocketPC, montre incluant un assistant personnel, tableau de bord de voi- ture numérique et ordinateur vestimentaire ; – des dispositifs d’entrée nouveaux sont disponibles qu’ils soient spéciﬁques à une plate-forme ou qu’ils soient génériques : souris avec un nombre crois- sant de boutons, de molettes ou de surfaces tactiles, tablettes avec pointeurs sensibles à la pression et à l’inclinaison, manettes de jeu, souris à retour d’effort, stylets sur écran pour les assistants personnels, TabletPC et Po- cketPC, reconnaissance de la parole et de la vidéo ; – des dispositifs de sortie nouveaux sont disponibles : très petits écrans pour téléphones portables ou montres, écrans de résolution croissante pour as- sistants personnels, écrans de haute résolution ou de très grande taille pour ordinateurs de bureaux, grilles d’écrans ou de projecteurs, encre numérique ; – uploads/Science et Technologie/ nouvelle-generation-d-x27-interfaces-homme-machine-pour-mieux-agir-et-mieux-comprendre 1 .pdf