Evaluation ergonomique des IHMs Christelle Farenc [email protected] IRIT - Equipe LIIHS

Evaluation ergonomique des IHMs

Christelle [email protected]

IRIT - Equipe LIIHS

Carte ACM de l’IHM

Plan

Introduction• Ergonomie et utilisabilité

Première partie : méthodes d’évaluation• Les méthodes d’évaluation empiriques (tests utilisateurs)• Les autres méthodes d ’évaluation et leur classification

Deuxième partie– Les recherches actuelles en évaluation

Troisième partie : théorie et modèles en ergonomie• Modélisation de l’utilisateur

– Modèle du processeur humain• Modélisation de la tâche

Ergonomie

Etude des activités de travail humain• Ergonomie physique• Ergonomie cognitive• Ergonomie des interfaces• Ergonomie du logiciel

Objectif• Fonder la conception des outils sur l'étude des

caractéristiques physiques et psychologiques des usagers

• Meinadier : optimiser la manière dont l'information est traitée et présentée par l'ordinateur pour correspondre aux objectifs des utilisateurs

Ergonomie

Objectifs

Concevoir et réaliser des systèmes• utiles (adéquation aux besoins, fourniture des

bonnes fonctions)• utilisables (adéquation aux capacités de

l ’utilisateur) : confort, efficacité, sécurité, qualité du produit et de la tâche réalisée avec le système)

L ’utilitéDéfinition

• « L’utilité détermine si le système permet à l’utilisateur de réaliser sa tâche, s’il est capable de réaliser ce qui est nécessaire pour l’utilisateur. L’utilité couvre : la capacité fonctionnelle, les performances du système, les qualités d’assistance » [Senach 90]

En résumé• l'utilité détermine si le produit satisfait des contraintes

fonctionnelles et opérationnelles

L ’utilisabilité

Définitions• L'utilisabilité concerne la qualité de l'interaction

homme-machine, c'est à dire la facilité d'apprentissage et d'utilisation

• “[...] l'efficacité, la fiabilité et la satisfaction avec laquelle des utilisateurs spécifiques atteignent des objectifs spécifiques dans un environnement particulier” [ISO 92]

Positionnement de l’Utilité et l’Utilisabilité (Nielsen)

Acceptabilité du système

Acceptabilité sociale

Acceptabilité pratique

Facilité d’utilisation

Coût

Fiabilité

Etc.

Utilisabilité

Utilité

L ’utilisabilité

• Nielsen défini 5 attributs à l ’utilisabilité :– l’apprentissage : l’interface doit être facile à apprendre.

– l’efficacité : l’interface doit permettre à l’utilisateur de réaliser sa tâche avec un haut niveau de productivité.

– la mémorisation : l’interface doit permettre à l’utilisateur de se souvenir facilement de son utilisation

– les erreurs : l’interface doit être capable de minimiser les erreurs de l’utilisateur

– la satisfaction : l’interface doit satisfaire l’utilisateur

Les méthodes d’évaluations

Évaluer l’utilité et l’utilisabilité

Méthodes d ’évaluations• assurer la qualité de conception d ’une IHM• établir un diagnostic d ’usage des systèmes

existants• contrôler à priori la qualité ergo d ’un produit

commercialisé• comparer les avantages et les inconvénients des

logiciels• évaluation comparative de différents logiciels

dans l ’objectif d ’un choix en terme d ’utilisabilité

Principe d’une évaluation

Système à évaluer

Modèle de référence

Dimension de l’évaluation (Objectifs, utilisabilité, utilité)

Données de bases (Critères ergonomique)

Techniques de recueil (mesures, observation,etc.)

Comparaison

Les méthodes extensives(ou empiriques)

Evaluation avec utilisateur réel + tâche réelle

Objectif :• recueillir des données comportementales sur

l'utilisation du système. Il s'agit de tester le produit fini à travers un ensemble de données recueillies pendant son utilisation par des utilisateurs

• Affectation d’une tâche à réaliser

Les méthodes extensives

L ’observations d ’utilisateurs (tests utilisateurs)– en situation réelle ou en laboratoire d ’utilisabilité

– avec + ou - de matériel (vidéo, mouchard électronique)

– démarche expérimentale

Les questionnaires • recueil de données (les « impressions » de l ’U après

utilisation)

Les rapports verbaux (Verbals reports)– recueil de données (ce que dit l ’U durant son interaction)

Les tests utilisateurs Déroulement de l'étude :

• Identification des fonctionnalités significatives (scénarios-types) et de la partie du site à tester.

• Recrutement des testeurs en fonction de la cible • Passation des tests (avec vidéo ou pas, mouchard

électronique)• Passation de questionnaire• Rapports verbaux• Analyse des observations• Rédaction rapport final (pbs et solutions)

Mouchard électronique

Monitoring (mouchard électronique) : • méthode non intrusive, • recueil automatique des données (temporelles),• analyse

– des stratégies utilisées,

– du séquencement réel des tâches,

– des performances obtenues,

– identification des erreurs d'utilisation, etc

Les questionnaires

Exemple de questionnaire : SUMI1 This software responds too slowly to inputs.

2 I would recommend this software to my colleagues.

3 The instructions and prompts are helpful.

4 The software has at some time stopped unexpectedly.

5 Learning to operate this software initially is full of problems.

6 I sometimes don't know what to do next with this software.

7 I enjoy my sessions with this software.

8 I find that the help information given by this software is not very useful.

Etc.

UndecidedAgree

Disagree

Rapports verbaux

Blabla…

2. Analyse à posteriori

3. Auto-confrontation

Diagnostic d’usages Evaluation réalisée lorsqu’il existe une expérience

d’utilisation Techniques :

• Entretiens • Méthode des incidents critiques (FLANAGAN, 54) :

entretiens/dysfonctionnements, classification des problèmes, diagnostic global et rapide des principaux dysfonctionnements

• Analyse des traces écrites : rapports de travail (identification possible de lacunes), cahiers de doléances (outil de dialogue entre utilisateurs et développeurs)

• Questionnaire (hors cadre d’utilisation)

Méthodes semi-intensives

Evaluation avec tâche réelle + utilisateur simulé

Utilisation de modèles simplifiés de l'opérateur humain et des théories sur la performance de l'opérateur humain [Karat 88].

Les méthodes semi-intensives

GOMS– prédiction du comportement de l ’U (temps de

réalisation des tâches, etc.)

– modèle de représentation de l ’activité cognitive (buts-sous-buts)

KLM (ancêtre de GOMS)– prédiction temps de réalisation des tâches

– ne prends en compte que les actions physiques de l ’U

CCT (extension de GOMS)– prédire le temps nécessaire aux nouveaux

utilisateurs pour interagir avec le système– modèle de l ’interface et modèle du processus

mental de l ’U

Cognitive Walkthroughs– Basé sur CE+ (CCT + EPLX)– Evaluation de l’expert avec une liste de questions– Choix des tâches, simulation du comportement

cognitif de l’utilisateur

Les méthodes semi-intensives

KLM The following is a step-by-step description of how to apply the KLM to

estimate the execution time required by a specified interface design: 1. Choose one or more representative task scenarios. 2. Have the design specified to the point that keystroke-level actions can be

listed for the specific task scenarios. 3. For each task scenario, figure out the best way to do the task, or the way

that you assume users will do it. 4. List the keystroke-level actions and the corresponding physical operators

involved in doing the task. 5. If necessary, include operators for when the user must wait for the system

to respond 6. Insert mental operators for when user has to stop and think. 7. Look up the standard execution time to each operator. 8. Add up the execution times for the operators. 9. The total of the operator times is the estimated time to complete the task.

Les temps (KLM)

Opérateur Description Temps (s)

K Appuyer sur une touche du clavier

Expert (ou Non-expert)

Débutant complet

0.22 (0.28)

1.20

P Pointer avec la souris (ou autre device) sur un objet 1.1

0.20

B Appuyer ou relâcher le bouton de la souris 0,1

H Mouvement du clavier vers la souris ou vice-versa 0.40

M Temps cognitif de préparation/réponse 1.2 (entre 0,6 et 1,35)

W(t) Temps de réponse de l’outil (si l’utilisateur attends) t

Exemple de calcul (KLM)

Mettre un fichier à la poubelle (drag and drop)• Pointer sur l’icône du fichier P• Presser le bouton gauche de la souris B• Drager l’icône du fichier sur l’icône de la souris P• Lâcher le bouton gauche de la souris B• Revenir à la fenêtre d’origine P

Temps total : 3P+2B = 3*1,1+2*0,1 = 3,5 s

Cognitive Walkthroughs

L’objectif • évaluer la facilité d'apprentissage de

l'utilisateur.Technique

• Liste de questions. Ces questions dirigent l’attention du concepteur sur les aspects précis de l’interface importants pour faciliter la résolution de problèmes et le processus d’apprentissage de l’utilisateur [Lewis 90].

Cognitive Walkthroughs

COGNITIVE WALKTHROUGH FOR A STEPTask : Action :

1. Goal structure for this step. 1.1 What are the appropriate goals for this point in the interaction ? 1.2 Will the user have this goal ?

2. Choosing and executing the action. 2.1 Is it obvious that the correct action is a possible choice here ? 2.2 Are there other actions that might seem appropriate to some some current goal ? 2.3 If there is a label or description associated with the correct action, is it obviously connected with one of the

current goals for this step ?

3. Modification of goal structure. 3.1 Assume the correct action has been taken. What is the system's response ? 3.2 Will users see that they have made progress towards some current hoal ? What will indicate this to them ? 3.3 Are there any current goals that have not been accomplished, but might appear to have been based on the

system response ? What might indicate this ? 3.4 Does the system response contain a prompt or cue that suggest any new goal or goals ? If so, describe the goals.

Méthodes intensives

Evaluation avec tâche simulée + utilisateur simulé

• ni l’utilisateur réel ni sa représentation à travers un modèle.

• Soit l’utilisateur et la tâche ne sont pas intégrés à la méthode exemple méthode de Comber,

• Soit les connaissances sur l’utilisateur et la tâche ont été extraites de manière à être intégrées aux règles ou critères ergonomiques par exemple.

Les méthodes intensives

Méthode indépendantes de la tâche et de l ’Utilisateur

• Méthode de Comber– mesure la complexité de l ’interface (l ’ordre et le

désordre des objets graphiques)

– Hypothèse : l ’utilisabilité est liée à la complexité

– La complexité si les objets sont alignés et de même taille

– Méthode mathématique basé sur la mesure de l ’entropie

Méthodes intégrant des K sur l ’Utilisateur• Evaluation heuristique

– évaluation de l ’interface par des experts guidés par les Heuristiques de Nielsen

• Evaluation avec les critères ergonomiques de Bastien/Scapin

• Evaluation avec guide de recommandations– évaluation de l ’interface par des experts qui détectent

le non-respects des recommandations ergonomiques

Les méthodes intensives

Les Heuristiques de Nielsen

• Les dialogues simples et naturels

• Parler le langage de l ’U• Minimiser la charge de

mémoire de l ’U• La consistance• Le feed-back

• Les sorties clairement signalées

• Les raccourcis• Les bons messages

d ’erreurs• Prévenir les erreurs• L ’aide et la documentation

Les problèmes d ’utilisabilité sont des déviations par rapport aux heuristiques

Les critères ergonomiques(Bastien/Scapin) Les critères ergonomiques

Guidage Charge de travail Contrôle explicite Adaptabilité Gestion des erreurs Homogénéité/Cohérence Signifiance des Codes et Dénominations Compatibilité

Les règles ergonomiques

Définition : • Une règle ergonomique est un principe de

conception et/ou d ’évaluation à observer en vue d'obtenir et/ou garantir une interface homme-machine ergonomique [Vanderdonckt 93].

• Les règles ergonomiques sont liées aux critères ergonomiques : le respect d’un règle ergonomique favorise un critère ergonomique.


• Exemples :– « Lorsqu'un bouton commande est pré-selectionné,

cette pré-selection doit être mise en évidence graphiquement. »

– « Si risque de perte ou modification de données, ou traitement long et bloquant, affichage d ’une boîte de message de demande de confirmation »

Classification des méthodes d ’évaluation (Farenc)

Utilisateur Tâches Résultats

Evaluation extensive

1 Utilisateur1 Tâche

Méthode empirique

réel réelle Sur le système y/c interface

Evaluation semi-intensive

N Utilisateurs1 Tâche

Cognitive Walthrought

Simulé par l'expert

Modèle théorique

Sur le système y/c interface

GOMS… Non pris en compte

Modèle théorique

Sur le système

Evaluation intensive

N UtilisateursN Tâches

Guide de rec.Heuristiques

Partiellement partiellement Sur le système y/c interface

Méthode de Comber

Non pris en compte

Non pris en compte

Sur l'interface

Utilisateur réel, tâche réelle

tâche réelle, utilisateur simulé

tâche et utilisateur simulé

Bilan : méthodes extensives Description

– récupération d ’infos auprès de l ’U

Résultats– portent sur l ’interface et le

système, pas de solutions

Automatisabilité– non sauf sur la capture

d ’informations pour les tests utilisateurs

Réutilisabilité– non

Avantages– prise en compte de la réalité

de l ’U et de sa tâche

Inconvénients– couverture du système faible

(impossible de faire réaliser toutes les tâches)

– expérimentateur expérimenté

– l ’interface doit être disponible

Bilan : méthodes semi-intensives Description

– basés sur l ’analyse des besoins des U

– utilisation de modèles simplifiés de l ’op. humain

Résultats– mesures de la performance

de l ’U

Automatisabilité– outils qui simulent

l ’interaction entre les modèles

Réutilisabilité– non

Avantages– intervention très tôt dans le dvpt

Inconvénients– la modélisation provoque un

appauvrissement de la réalité

– modèles lourds à réaliser et à utiliser

– les résultats ne peuvent pas être pris en compte directement en conception

Bilan : Les méthodes intensives

Description– ni utilisateur réel ni sa

représentation

Résultats– les problèmes de l ’interface

Automatisabilité– Hautement

Réutilisabilité– Hautement

Avantages– simples à mettre en œuvre

– ni analyse ni étude préalable de la tâche

Inconvénients– néglige l ’utilisateur et son travail

– fiabilité des résultats faibles (et dépendants de la qualité de l ’expert)

– méthodes incomplètes

Classification des méthodes d ’évaluation (Seneach)Approche empirique

Tests de conception

Diagnostic d’usage

Approche informelle

Modèles formels

Approche analytique

Contrôle de qualité

Check listExpertise

Modèles de qualité

Modèles prédictifs

Complexité cognitive

Modèles de tâche

Approche optimale

Modèles linguistiques

Approche cognitive

Goms KLMSituation of interaction

ALG CLG Mental models

Perceptive complexity

Classification des méthodes d ’évaluation (Coutaz)

Techniques d’évaluation

Modèles et techniques prédictifs

Techniques expérimentales

Heuristiques Modèles basés sur la théorie

Maquette Prototypes

Magicien d’Oz

Sans l’outil Avec l’outil

Critères ergonomiques

• Guidage• Moyens mis en oeuvre pour conseiller, orienter,

informer et conduire l'utilisateur lors de ses interactions avec l'ordinateur.

• Sous critères:• Incitation• Groupement – Distinction: format, localisation• Feedback immédiat• Lisibilité

• Guidage: exemple d’incitation


• Guidage: exemple de groupement


• Guidage: exemple de feedback immédiat


• Guidage: exemple de (mauvaise) lisibilité et (mauvaise) densité


• Charge de travail• Réduction: charge perceptive, mnésique• Augmentation: efficacité du dialogue

• Sous-critères:• Briéveté

• Concision, Actions minimales• Densité informationnelle


• Charge de travail: exemple de concision


• Charge de travail: exemple de densité


• Contrôle explicite• Prise en compte par le système des actions

explicites des utilisateurs et le contrôle qu'ont les utilisateurs sur le traitement de leurs actions.

• Sous critères:• Action explicite• Contrôle utilisateur


• Contrôle explicite: exemple, contrôle util.


• Contrôle explicite: exemple, action explicite.


• Adaptabilité• Capacité à réagir selon le contexte et

selon les besoins et les préférences des utilisateurs.

• Sous-critères:• Flexibilité• Prise en compte de l’expérience de

l’utilisateur


• Adaptabilité: exemple de flexibilité


• Adaptabilité: exemple de prise en compte…


• Gestion des erreurs• Moyens permettant d'une part d'éviter ou

de réduire les erreurs, d'autre part de les corriger lorsqu'elles surviennent.

• Sous-critères:• Protection contre les erreurs• Qualité des messages d’erreurs• Corrections des erreurs


• Gestion des erreurs: exemple de protection


• Gestion des erreurs: exemple de correction des erreurs et qualité des messages d’erreur


• Homogénéité/Cohérence• Les choix de conception d'interface

doivent être conservés pour des contextes identiques, et doivent être différents pour des contextes différents.

• Notion d’homogénéité corporative et institutionnelle


• Homogénéité/Cohérence: exemple


• Signifiance des Codes et Dénominations• Adéquation entre l'objet ou l'information

affichée ou entrée, et son référent.


• Compatibilité• Accord entre les caractéristiques des

utilisateurs et des tâches, d'une part, et l'organisation des sorties, des entrées et du dialogue d'une application donnée, d'autre part.


Liens critères / règles

Règle ergonomique

Critère ergonomique

Facteur d’utilisabilité

Toutes les actions de l’U sur l’interfacedoivent être matérialisées.

Feedback

Facilité d’apprentissage

Guide de conception• Règles ergonomiques

– Ex : Smith and Mosier

Compilations• Compilation de règles ergonomiques

– Ex : Vanderdonckt 92 (plus de 3200 règles)

Où trouve t’on les règles ergos (ou guidelines)

Guide de Style• Spécifique à un environnent

– CUA 91, OSF/Motif, Mac human interface guidelines• Spécifique à une entreprise

Design standard (ISO 9246)• Pour standardiser (critère d’homogénéité)

Où trouve t’on les règles ergos (ou guidelines)

Les règles ergonomiquesPeuvent être spécifiques

• A un « type » d’interfaces – Wimp, web, tactiles, etc..

• À la prise en compte du son dans une application, etc.


Deux grandes classes de règles• les règles dépendantes de la tâches

– il est nécessaire d ’avoir des informations sur l ’utilisateur et/ou sa tâche et/ou le contexte pour pouvoir appliquer ses règles ergonomiques

• les règles indépendantes de la tâche– il n ’est pas nécessaire de connaître ni l ’utilisateur, ni

sa tâche, ni le contexte pour appliquer les règles ergonomiques

– ces règles sont valides dans toutes les situations

Un autre classement des règles

Suivant ce qu ’elles traitent• vérifient la construction qui se décomposent en :

– qui vérifient le placement des objets graphiques indépendants

Exemple : “ Une barre de titre doit être positionnée en haut d'une boîte ou fenêtre. ”

– ou des objets graphiques agrégés Exemple : “ Les options menus d'un menu déroulant doivent être

classées fonctionnellement, séquentiellement, numériquement ou alphabétiquement ”.

• qui vérifient la forme des objets. – Exemple : “ les titres de boite ou fenêtres doivent être

centrés. ”• qui vérifient la composition des objets.

– Exemple : “ une liste doit posséder un libellé ”

• qui vérifient le contenu sémantique d’un objet. – Exemple : “ Une sélection par défaut doit être

pertinente pour l'utilisateur. ”


• qui vérifient le comportement des objets et du système.

– Exemple : “ l'activation d'une option menu qui correspond à un choix d’état du système doit être coché. ”

• qui vérifient la cinématique de l’interface– Exemple : “ Toutes les options d'une barre de menu doivent

ouvrir sur un menu déroulant. ”


Les recherches actuelles en évaluation

Evaluation de nouveaux systèmes

Travail sur l’évaluation de « nouveaux » systèmes

• Evaluation du web– Beaucoup de travaux

système très répandu profils d’utilisateurs très variés et parfois peu expérimentés intérêt financier

– Nouvelles méthodes : évaluation à distance Card sorting

Réalité virtuelle et augmentéeSystèmes multimodauxSystèmes de visualisation de l’informationProblèmes :

• L’interaction avec les « nouveaux » systèmes mets en jeu des mécanismes du côté de l’U qui sont différents

• Comment évaluer que les interacteurs sont les bons ?• Comment proposer des solutions meilleures ?



Pistes de recherche• Déterminer les caractéristiques de l’utilisabilité

avec les nouveaux systèmes• Ensuite voir comment les évaluer

Exemple :• VE : évaluer l’orientation, les mouvements, la

manière dont le système fait du feedback acoustique, manipulation des objets…

Autres Pistes :• Adaptation des méthodes existantes pour les

nouveaux systèmes– Tests utilisateur

– Recommandations ergonomique spécifiques

– Critères ergonomiques spécifiques

– Questionnaires spécifiques


Recherche pour l’automatisation de l’évaluation

• A différents niveaux : capture, l’analyse et de la critique.

• Capture : – Tests utilisateur : Suivi du regard, log-file, outils

d’analyse des séquences vidéo (tests utilisateur)– Questionnaires : logiciel édition– Evaluation à distance : capture des événements

utilisateur + enregistrement voix + image +…– Mesure de la performance (temps)

Automatisation de l’évaluation

• Analyse : – Analyse de modèles

– Evaluation avec guide de recommandations• Critique :

– Evaluation avec guide de recommandations

• Etat de l’art : [Ivory 2001]


Outils d’évaluation les plus automatisés :– basé sur les règles ergonomiques

– dans le cadre du web Analyse du code HTML

Code connu Structure facilement identifiable

Evaluation de l’accessibilité

– Evaluation automatique des aspects sémantiques et liés à la tâche impossible

Aide à l’évaluation


Evaluation ergonomique

Recherche pour MIEUX concevoir en amont

• Intégration modèle de tâche– Evaluation : comparaison de modèles : Est-ce que

le modèle de tâche est supporté par le modèle du système ?

• Evaluation de règles ergonomiques sur le modèle du système

Théories et modèles en ergonomie

Modélisation de l’interaction homme-machine

Modéliser l’utilisateurModéliser la tâcheModéliser l’application

Modélisation de l’utilisateurCaractérisation de son niveau d’expertise

• Débutant, Confirmé, ExpertModélisation de ses processus cognitifs

• Apprentissage, connaissance, croyancesProcessus psychologiques

• The magical number 7 plus or minus 2

Représentation cognitive des utilisateurs

Modèle du processeur humain• Trois sous-systèmes

La théorie de l ’action Norman• comment se fait l ’accomplissement d ’une tâche

Modèle de Rasmussen

Le modèle du Processeur Humain Card, Moran et Newell Trois sous-systèmes interdépendants

• Système Sensoriel• Système Moteur• Système Cognitif

Paramètres d'un sous système • : Capacité (nombre d'éléments mémorisés)• : Persistance (demi-vie) de l'information)• : Type d'information• : Temps de cycle de base

Mémoire a court terme

Filtre cognitif

C'est la lettre P

P

T = 100 msMémoire visuelle graphisme

non reconnu

Le système sensoriel

représentation non interprétée des entrées persistance des informations = 200 ms pour la mémoire visuelle et

1500 ms pour la mémoire auditive capacité de stockage temps de cycle 100 ms (dépend de l'intensité)

Système moteur : La loi de Fitts

• Un mouvement n'est pas continu mais est une suite de micro-mouvements discrets

– temps d'un micromouvement : 70 ms (cycle de base)

– temps de sélection d'un élément graphique :

T = I.log 2D/L avec D : distance a parcourir, L : largeur de la cible, I = 0,1 sec. (loi de Fitts)

Cible

D

X 0 X 1X 2

••••

L

Exemple d’utilisation de la loi de Fitts

Menu Camembert Menu linéaire

Lequel est le plus rapide en moyenne ?

Système cognitif

La mémoire à court termeLa mémoire à long terme Le processeur cognitif

Mémoire à court/long termeMémoire à court terme

• informations sensorielles représentées sous forme symbolique

• les infos en provenance de la mémoire à long terme sont appelées "chunks" (unité cognitive symbolique). Ex. S.N.C.F.

• 7 +- 2 chunks (au-delà dégradation)Mémoire à long terme

• structurée, organisée sous la forme de réseaux sémantiques

Processus cognitifCycle reconnaissance-action

• Le système cognitif reçoit des informations « symboliques »

• Le système cognitif utilise les informations stockés dans la mémoire à long terme pour prendre des décisions d’actions et formuler une réponse

• Les actions modifient le contenu de la mémoire à court terme

cycle de base : 70 ms

Mémoire à court et long terme

Effacement de la MCT : après 4s

0,1 à 0,5s2 à 4s

Registre de l ’informationsensorielle

Mémoire à court terme

Mémoire à long terme

Auto répétition de maintien

Techniques pour favoriser la mémorisation à long terme

Reformuler l’informationAjouter du sens (raconter une histoire)Imagination visuelle (techniques des sophistes)Organiser (créer un mnème)Faire des liens avec des connaissances

existantes (catégories)

Exemple de perceptions

Expérimentation• 1 volontaire SVP !

Dire à haute voix la couleur des mots dans la liste des transparents suivants aussi vite que possible

Dire « stop » quand c’est fini.

PapierMaisonVolerAgendaPageModifier

BleuJauneRougeBlancVertRouge

Autre exemple

"Sloen une rhceerche mneée dnas une usiniervté aglanise, l'odrre des ltrtees dnas un mot ne snot pas fnometadanl puor la cpremohension

des mtos, ce qui est ipormatnt c'est que la pemrèire et la dreinère letrte du mot syeont dnas les pnotisios croretecs. Les ltreets du mleilu pveeunt etre cleommpteent ierenvsés.

Si le lteecur arirve a lrie les mtos ce prace que nuos ne lsonis pas cquhae ltrete seemparent mias le mot eientr!"

Exemple

Avec séparateurs sans séparateurs

Entre les 2 figures, quel est le cercle central le plus grand ?

Les lignes sont elles parallèles ou bien inclinées ?

Combien de pieds à cet éléphant ?

Autre exemple

La Poste• Objectif : dispatcher le codage des lettres sur

différents sites.• Solution : la conception d’un système pour envoyer à

distance l’image de la lettre. L’utilisateur voit la lettre, tape le code à distance et le code est imprimé sur la lettre dans le site initial

• Problème : avec ce système, le travail est deux fois moins rapide

• Pourquoi ?

Évaluation du modèle du processeur humain

• Cadre fédérateur à diverses connaissances de psychologie

• Terminologie informatique• Tentative de "psychologie appliquée"• Niveau d'abstraction inadapté• S'intéresse aux performances et pas à la cognition• N'indique aucune méthode de conception

La théorie de l ’action

[Norman 86] : fondée sur la notion de modèle conceptuel

• Modèle de l'utilisateur : variables psychologiques• Modèle de conception : variables physiques• Image : représentation physique du système

Permet de structurer l'accomplissement d'une tâche

• Décomposition en 7 activités

L ’accomplissement d ’une tâche

1ère étape : Établir un but• Le but est la représentation mentale d ’un état désiré• Exemple : détruire un fichier

2ème étape : Formation d ’une intention• résulte de l ’évaluation de la distance entre le but et

l ’état actuel• Exemple : détruire un fichier enlever l ’objet

sélectionné


3ème étape : Spécification de la suite d ’actions

• traduction de l ’intention en une suite d ’actions• exemple : Mettre le fichier à la poubelle

4ème étape : Exécution des actions• met en jeu le savoir-faire moteur


5ème étape : Perception de l ’état du système• exemple :

– état antérieur : liste de fichiers avec le fichier à supprimer

– état actuel : liste de fichiers sans le fichier à supprimer

– perception possible : le fichier à supprimer a disparu

6ème étape : Interprétation• exemple :

– le fichier a disparu le fichier a été détruit


7ème étape : Évaluation• établit une relation entre le but et la sémantique

de l ’expression de sortie• peut conduire à modifier le plan• exemple : comparer le fichier détruit avec le but

La théorie de l ’action (résumé)

L ’objectif du concepteur : • réduire les distances mentales par le biais de l ’image

du système– distance d ’exécution : l ’effort cognitif de l ’utilisateur

pour la mise en correspondance entre la représentation mentale de sa tâche et la représentation physique induite de l ’image du système

– distance d ’évaluation : l ’effort inverse

Exemple du bain Tâche de l ’utilisateur :

• remplir une baignoire avec deux robinets indépendants d ’eau chaude - eau froide

Objectif (besoins) de l ’utilisateur :

• avoir une certaine température t et un certain débit d

Variables psychologiques : d et t

Constat : exemple du bainVariables physiques (du système)

• dc et tc : débit et température eau chaude• df et tf : débit et température eau froide

commandes physiques : robinets liés à dc et dtrelations entre les variables physiques et

psychologiques :• d = dc + df• t = (dc.tc + df.tf)/ (df + dc)

Exemple du bain

Etape1 : fixer le but• Remplir la baignoire avec une température

spécifique et un débit spécifiqueEtape2 : Comment atteindre le but ?

• En tournant les 2 robinetsEtape3 : Planification

• Tourner le robinet d’eau chaude entièrement• Tourner le robinet d’eau froide pas à pas

Exemple du bain

Etape4: exécuter les actions Etape5: perception de l’état du système

• Mettre la main sous le robinet pour percevoir la température de l’eau

Etape6: interprétation de l’état du système• La température à une certaine température

Etape7 : évaluer l’état du système state par rapport au but (et peut-être redéfinit des intentions)

• L’eau n’est pas assez chaude, ce n’est pas la température voulue

• En conséquence, je dois diminuer le débit d’eau froide

Exemple du bain

Pour atteindre le but, il est nécessaire de faire les 7 étapes plusieurs fois !!!

• Evaluer l’état du système et planifier d’autres actions

– C’est trop chaud

– C’est trop froid

– Le débit n’est pas suffisant

– Etc.

Constat : exemple du bain

Problèmes rencontrés par l ’utilisateur• correspondance entre variable physique et dispositif

physique– Quel robinet dispense l ’eau froide ?

– comment faire varier le débit (dans quel sens tourner ?)• correspondance variables physiques et

psychologiques– refroidir le bain tout en gardant le débit ?

– diminuer le débit en gardant la température constante ?

Constat : exemple du bain

Évaluation du résultat :• évaluer la valeur du débit• évaluer la valeur de la température

Problème avec la réalisation de la tâche

Le dispositif physique du bain n ’est pas adapté, il est orienté système mais pas utilisateur

Gouffre de l'exécution et de l'évaluation

système physique buts

distance d'évaluation

distance d'exécution

Distance articulatoire en

sortie

Distance sémantique en

entrée

Distance articulatoire en

entrée

Gouffre de l'évaluation

Distance sémantique et articulatoire

Distance sémantique en

sortie

Gou

ffre

de l'

exéc

utio

n

Réduire le gouffre de l’exécution

Améliorer le «mapping» entre intention et sélection

«Visual Affordance» des éléments d’interaction• Capacité à suggérer leur fonction

Feeback proactif des éléments d’interaction

Exemple : Thermostat de chauffage central

Vous rentrez chez vous et il fait froid. Que faites-vous avec le thermostat du chauffage central ?

• A : Je le monte à fond• B : Je le monte à 20° C

Interprétation de ce comportementTrois « modèles de l ’utilisateur » possibles :

• Le thermostat régule directement la température de l ’eau dans les tuyaux (ou la température de la résistance électrique)

• Le thermostat régule la proportion de temps ou le chauffage fonctionne (O% du temps en bas, 100% du temps à fond)

• Le thermostat agit comme un interrupteur, ouvrant le chauffage si la température est inférieure à celle programmée

Problème : « gouffre de l ’évaluation »

Manque de feedback• L ’action sur le thermostat n ’a pas d ’effet

immédiatement perceptible• Difficile de savoir si le « but » est atteint

(perception de la température)

Améliorations

Permettre à l ’utilisateur de construire un meilleur modèle du système

Améliorer le feedback• Indication visuelle du fonctionnement du

chauffage (feedback immédiat)• Indication de la température réelle par rapport à

la température programmée– Permet de déterminer facilement si le but est atteint

Mapping entre intention et sélection

Intention : «Supprimer un fichier»• Mettre l’icône du document sur celle de la poubelle• «Supprimer» dans le menu «Fichier»• Del c:\users\farenc\enseignement\dessihm\

cours_2002.ppt

Robinets mitigeurs

Affordance Fait référence à l’attribut d’un objet qui permet de

savoir comment utiliser cet objet• Ex : une poignée (classique) de porte « invite » à appuyer

dessus pour ouvrir la porte

Norman (1988) utilise ce terme pour discuter de la conception des objets physique de tous les jours

Le terme à été popularisé pour discuter du design des objets des interfaces

• Ex : les « scrollbars » « invitent » à les bouger vers le haut et vers le bas

Mon robinet mitigeur

off

Mon four électrique

Comment avoir de l’eau plus chaude ?

Grille du haut ou du bas ?

Windows’95

Affordance

Souris/clavier

Feedback Proactif

Indiquer visuellement les actions significatives dans un contexte donné

• Boutons ou zones griséesSignaler la complétion d’une action

terminée• Signal d’acheminement Télécom !!

Modèle de Norman et design

Avec quelle facilité un utilisateur peut-il :• Déterminer les fonctions du système ?• Connaître les actions disponibles ?• Trouver les correspondances intention / action ?• Exécuter les actions ?• Percevoir l’état du système ?• Déterminer si le système est dans l’état désiré ?

Le modèle de Rasmussen

Modèle simplifié des 3 niveaux de contrôle des comportements humains

Ex de la conduite : niveau « réflexe »

Ex : suivre la route latéralement, rouler à une certaine vitesse, etc…

A ce niveau, pour un utilisateur expérimenté, les activités sont réalisés automatiquement sans nécessité d’y porter beaucoup d’attention et avec peu d’effort

Ex de la conduite : niveau « procédés »

A ce niveau, les activités sont réalisées en connaissance de cause (pas automatiquement). L’utilisateur sait ce qu’il fait et veux.

Ex : doubler une voiture, éviter un obstacle (détecté à l’avance)

Ex de la conduite : niveau « savoir »

Ex : l’utilisateur pense qu’il va y avoir des « bouchons », il change Son trajet en cours de route en fonction de l’endroit où il se trouve.

A ce niveau, les activités doivent être déterminées, choisies et réalisées en rapport à un but. L’utilisateur détermine ce « qu’il doit faire » pour atteindre son but

Le modèle de Rasmussen

Intérêts• Fournit un cadre pour la modélisation de

l’utilisateur• Complète la théorie de l’action de Norman

Inconvénients• Le niveau de détail ne permet pas de dépasser les

3 classes : novice/intermédiaire/expert• Ne distingue pas les différents types de

connaissances de l’utilisateur : ex, connaissances sur le domaine/connaissances sur l’interface

Modélisation de la tâche


Objectif : décrire la manière typique dont un utilisateur est sensé utiliser un système donné pour parvenir à un but donné

• but : état final du système Homme-MachineLa tâche est décrite comme une succession

de commandes offertes par le système (séquences, parallélisme, synchronisation)


Planification hiérarchique• Description de la tâche guidée par les buts• Convient aux tâche préplanifiées et

éventuellement procédurales• Ne convient pas aux tâches nouvelles et à la

résolution de problèmes

Planification hiérarchiqueBut

But1 But 2

But 1.1

Opération1.1.1

Opération1.1.2

Opération1.1.3

But 1.2 But 1.n

But n

Exemple

Ecouter de la

musique

TrouverLecteur CD

Selectionner CD

InsérerCD

Jouer le CD

Lire titresdes CDs

EnleverCD de la

boîte

Appuyer touche eject

Enleverancien CD

Insérernouveau

CD

Fermercouvercle

Appuyertouche play

But de la tâche

Le BUT est très important !!L’utilisateur interagit avec le système pour

atteindre son but. Quand le but est atteint, l’utilisateur stoppe son interaction

• Exemple :– DAB

– Distributeur de timbres

Catégories de tâches

Tâche prescrite (prévue)• Recueillie par l’analyste par interview.• Recommandée, standard

Tâche effective• Recueillie par observation des opérateurs

Influence le mode de recueil• entretiens/observations/interviews

Exemple de catégories de tâchesUne bibliothèque

– Bibliothécaire : « quand je reçois une demande d’achat de livre, je cherche le numéro ISBN, je rempli un bon de commande et je faxe le BC à la librairie » C’est la tâche prescrite.

– La tâche effective (obtenue par observation) : comme il y a beaucoup de travail dans la bibliothèque, les demandes d’achat sont stockées et une seule fois par semaine, les achats sont faits

– En conséquence, l’outil informatique à concevoir pour la bibliothèque doit permettre de rechercher et acheter une LISTE de livres et non pas un seul

Utilisation d’un modèle de tâche

Evaluer la complexité de réalisation d’une tâche donnée avec les fonctions offertes par le système

Optimiser le système afin de faciliter l’accomplissement des tâches typiques

Construire un système suivant une logique d’utilisation et non pas de fonctionnement

Fonctionnement / Utilisation

Logique de fonctionnement• décrit l ’application du point de vue informatique

Logique d ’utilisation• décrit l ’application du point de vue de l ’utilisation

qu ’en fera l ’utilisateur pour l ’exécution de sa tâche

• utilisé pour concevoir la structure des menu et le guidage

Fonctionnement / Utilisation

Ex : Robinet mitigeur• Variables physiques : débit d’eau chaude, débit

d’eau froide– Grande distance entre le but et les opérateurs offerts

• Variables psychologiques : débit global, température

– Effort dans la conception du système pour se rapprocher des préoccupations de l’utilisateur

ClientClientVisiteVisite ReprésentantReprésentant

1,1 1,n

Logique de fonctionnement / d’utilisation

exemple d’un système informatique

Client

Représentant

AjouterSupprimerModifierConsulter

AjouterSupprimerModifierConsulter

Logique de fonctionnement

Vision de l’informaticien

ClientAjouter

Supprimer

Modifier

Consulter

Ajouter représentant

Supprimer représentant

Consulter représentant

Ajouter représentantConsulter représentant

Logique d’utilisation

Organiser le système d’après l’analyse de la tâche

Comment modéliser la tâche ?

Différents modèles existent :• User Action Notation (Hartson)• MAD (Scapin)• CTT (Paterno)

Contact

Christelle Farenc

[email protected]

liihs.irit.fr/farenc

Documents

Evaluation ergonomique des IHMs Christelle Farenc [email protected] IRIT - Equipe LIIHS