SIGCHI Toulouse Local chapter

Soutenance de Thèse de Lilian Genaro Motti Ader

L'étude des interactions des personnes âgées avec des écrans tactiles  

La soutenance se déroulera le lundi 21 Mars 2016 à 14h à l'auditorium J. Herbrand à l'IRIT, Université de Toulouse 3 Paul Sabatier.

Jury

Prof. Vincent Rialle, Université Joseph Fourrier, Grenoble, France - rapporteur
Prof. Jean Vanderdonckt, Université Catholique de Louvain, Belgique - rapporteur
Prof. Emmanuel Dubois, Université de Toulouse, France - examinateur
Prof. Nicolas Vuillerme, Université Joseph Fourrier, Grenoble, France - examinateur
Prof. Philippe Gorce, Université du Sud Toulon Var, France - directeur de thèse
Prof. Nadine Vigouroux, Université de Toulouse, France - co-directrice de thèse

Résumé

Utiliser une tablette ou un smartphone est désormais courant. Cependant, les effets de l’âge sur les capacités motrices nécessaires pour l’exécution des gestes d’interaction tactile n’ont pas été suffisamment pris en compte lors de la conception et de l’évaluation des systèmes interactifs. L’objectif de cette thèse est d’étudier l’interaction des personnes âgées avec les écrans tactiles afin d’identifier des problèmes d’utilisabilité sur des supports variés (smartphone et tablette, doigt et stylet). Pour cette étude, nous avons conçu un système interactif constitué de jeux de type puzzle numérique tactiles, où le geste d’interaction drag-and-drop (glisser-déposer) est employé pour positionner les cibles. Dans ce contexte, une attention particulière a été portée à l’analyse des mouvements de l'utilisateur. L’analyse des postures du poignet durant l’interaction a permis d’élucider la relation entre les caractéristiques des mouvements des personnes âgées avec leurs performances, à savoir, des temps plus longs et une augmentation du nombre d’erreurs par rapport aux utilisateurs adultes plus jeunes. Prendre en compte la variabilité des capacités motrices des utilisateurs est nécessaire pour comprendre leurs difficultés et améliorer l'ergonomie et utilisabilité de l'interaction tactile.

Mots clés

Interaction homme-machine, interaction tactile, personnes âgées, utilisabilité, ergonomie.

Plus d'informations :
https://www.irit.fr/~Lilian.Genaro-Motti/

 

 

Soutenance de Thèse de Laurent Sorin

Contributions des architectures textuelles à l'accessibilité non-visuelle des documents numériques  

La soutenance se déroulera le mardi 15 Décembre 2015 à 10h à l'Auditorium J. Herbrand de l'IRIT, Université de Toulouse 3 Paul Sabatier.

Jury

Archambault Dominique, Professeur à l’Université Paris VIII (Rapporteur)
Aussenac-Gilles Nathalie, Directrice de Recherche CNRS (Co-encadrante)
Chêne Denis, Consultant sénior chez Orange (Membre du Jury)
Dubois Emmanuel,  Professeur à l’Université Toulouse III (Membre du Jury)
Lemarié Julie, Maître de Conférences à l’Université Toulouse II (Co-directrice)
Lenay Charles, Professeur à l’Université de Technologie de Compiègne (Rapporteur)
Maurel Fabrice, Maître de Conférences à l’Université de Caen (Membre du Jury)
Mojahid Mustapha, Maître de Conférences à l’Université Toulouse III (Directeur de thèse) 

Résumé

L’accessibilité numérique joue un rôle décisif pour l’éducation, l’inclusion sociale et l’autonomie des individus souffrant d’une déficience. Dans ces travaux, nous nous sommes intéressés à une composante quasi-universelle des documents numériques : la mise en forme des textes. L’objectif de nos travaux était de proposer aux déficients visuels accédant à des contenus textuels un accès fonctionnel à la sémantique de leur mise en forme. En effet, loin de n’être qu’un ornement à visée esthétique, la sémantique sous-jacente à la mise en forme bâtit de véritables architectures au sein des textes.

Une étude exploratoire que nous avons menée auprès d’élèves déficients visuels inclus en classe ordinaire, portant sur leurs difficultés et besoins en matière d’accessibilité aux documents, a notamment montré que ces élèves ont des difficultés pour accéder aux contenus pédagogiques textuels qui entraînent des situations de surcharge cognitive au quotidien. Une partie de ces difficultés provient de l’absence d’accès aux architectures textuelles qui fait obstacle à la construction, de façon anticipée, d’une représentation mentale de l’organisation globale du document. Parallèlement à cette étude exploratoire, l’examen de la littérature atteste que les technologies d’assistance utilisées par les déficients-visuels pour accéder aux contenus ne restituent qu’une partie de la sémantique de la mise en forme. Or, quantité de travaux montrent le rôle crucial joué par la mise en forme en lecture visuelle, notamment sur la compréhension.

Nos travaux ont donc visé à extraire formellement la sémantique de la mise en forme, en concevoir des stratégies de restitution multimodales dans une approche holistique (prenant en compte les caractéristiques de la mise en forme, des utilisateurs et de la tâche de compréhension de textes), et enfin d’évaluer l’impact de ces stratégies de restitution. Autrement formulé, le but était de savoir comment rendre compte des architectures textuelles des documents numériques, de manière non-visuelle, et dans quelle mesure les utilisateurs déficients visuels pouvaient bénéficier de cette démarche.

Afin d’extraire la sémantique de la mise en forme, nous avons développé une méthodologie de formalisation basée sur l’analyse des marques typographiques, dispositionnelles et lexico-syntaxiques de mise en forme. Cette méthodologie, qui s’inscrit dans le cadre théorique du Modèle d’Architectures Textuelles [Virbel 1985; Virbel 1989], a l’ambition de permettre de modéliser universellement la sémantique de toute architecture textuelle. Une première implémentation à l’aide d’un algorithme d’apprentissage automatique a montré des résultats prometteurs quant à la modélisation d’architectures simples.

Afin de restituer les informations métatextuelles extraites, nous avons élaboré différentes stratégies de restitution orales (multimodales), dont nous avons évalué l’efficacité auprès de 60 volontaires voyants et 12 non-voyants. Les résultats de ces deux expérimentations révèlent que restituer les architectures textuelles permet d’améliorer la compréhension du contenu et de diminuer la charge cognitive des utilisateurs, comparativement aux méthodes actuelles ; un autre résultat notable est que l’utilisation de modalités non-verbales permet aux utilisateurs de se sentir moins désorientés pendant l’accès aux documents. L’ensemble de nos travaux montrent que l’accessibilité des contenus numériques pour les déficients-visuels peut encore être améliorée, afin que ces contenus soient non seulement accessibles mais que cet accès soit le plus performant, satisfaisant et efficient possible sur le plan cognitif. En conclusion, l’étude des architectures textuelles véhiculées par la mise en forme, et la conception d’équivalents fonctionnels, constituent donc une nouvelle piste pertinente pour l’amélioration de l’accessibilité des documents numériques.

Mots clés

Déficience visuelle, Accessibilité, Modèle d’Architectures Textuelles, Mise en forme, Interfaces non-visuelles, Compréhension.

 

 

 

Soutenance de Thèse de Adrien Hamelin

Sélection et amélioration de nuages de points 3D  

La soutenance se déroulera le mercredi 16 Décembre 2015 à 13h30 en Salle de Thèses à l'IRIT, Université de Toulouse 3 Paul Sabatier.

Jury

M. Emmanuel Dubois, Université de Toulouse, Directeur de thèse
Mme Nadine Couture, ESTIA, Rapporteur
M. Jean-Philippe Pernot, CNRS, Rapporteur
M. Patrice Torguet, Université de Toulouse, Co-encadrant de thèse
Mme Minica Houry-Panchetti, Université de Toulouse, IUT de Tarbes, Co-encadrante de thèse

Résumé

Le domaine de l'informatique 3D est vaste, contenant de nombreuses directions de recherche possible. Une de ces directions est la numérisation d'objets réels, via des scanners. De nombreux objectifs peuvent requérir cela, de l'affichage et de l'interaction avec le modèle dans un environnement 3D comme un jeu vidéo à l'analyse dudit modèle pour de la rétro-ingénierie, comme l'analyse de l'évolution de l'objet dans le temps pour de la maintenance. Le problème est alors d'être capable de traiter les modèles ainsi acquis.

Cette thèse se focalise plus particulièrement sur les modèles de bâtiments acquis à l'aide d'un scanner laser, résultant en un nuage de points 3D. Le processus d'acquisition n'étant pas parfait, le modèle obtenu comporte des défauts comme des trous ou du bruit.

Notre première contribution est alors de pouvoir sélectionner une partie de ce nuage de points, dans le but par exemple de cibler des traitements. Le principe est de faire une sélection par étape en créant un volume formé d'une succession de contours de forme libre. Des tests expérimentaux ont montré que cette technique est efficace et préférée par rapport aux deux autres techniques de sélection testées.

Notre deuxième contribution est un processus visant à corriger les défauts dus à l'acquisition du modèle. Pour cela, le processus se base sur d'autres sources contenant des informations sur l'objet représenté pour détecter un ensemble de zones contenant des problèmes. Il essaie ensuite autant que possible de prendre automatiquement des décisions pour la correction, mais laisse toujours le choix final à un utilisateur. Les résultats montrent que le modèle obtenu est d'une bien meilleure qualité visuelle.

Mots clés

Environnement 3D, Interaction Homme-Machine, Aggrégation de modèles 3D, Techniques d'interaction avancées, multi-échelle

 

Soutenance de Thèse de Victor Vergnieux

Naviguer en vision prothétique simulée : apport de la vision par ordinateur pour augmenter les rendus prothétiques de basse résolution  

La soutenance se déroulera le mercredi 2 Décembre 2015 à 15h à l'Auditorium J. Herbrand de l'IRIT, Université de Toulouse 3 Paul Sabatier.

Jury

Isabelle Viaud-Delmon, Directeur de Recherche CNRS, Université Pierre et Marie Curie & IRCAM, Rapporteur
Marie-Chantal Wanet-Defalque, Chercheur et Responsable de site CRIR-INLB, Université de Montréal, Rapporteur
Frédéric Chavane, Chercheur CNRS, Institut de Neurosciences de la Timone, Examinateur
Jean-Pierre Jessel, Professeur, Université Paul Sabatier & IRIT, Examinateur
Christophe Jouffrais, Chercheur CNRS, Université Paul Sabatier & IRIT, Directeur de thèse
Marc Macé, Chercheur CNRS, Université Paul Sabatier & IRIT, Co-directeur de thèse

 

Résumé

La cécité touche 39 millions de personnes dans le monde et génère de nombreuses difficultés dans la vie quotidienne. Plus précisément, les capacités de navigation (incluant orientation et mobilité) sont fortement diminuées, ce qui amène les personnes non-voyantes à limiter, voire à cesser leurs déplacements. Pour restaurer des sensations "visuelles", et par-delà, une certaine autonomie, il est possible de stimuler directement le système visuel résiduel d'une personne non-voyante à l’aide d’un implant administrant des micro-stimulations électriques. Le dispositif complet se compose d'une micro-caméra portée sur des lunettes et reliée à un ordinateur de poche, qui lui-même est connecté à l'implant. Lors des micro-stimulations, les sujets perçoivent des tâches grises, blanches ou jaunâtres appelées phosphènes. Ainsi la qualité de la vision restaurée est directement dépendante de la résolution et de la position de l’implant. Le nombre d’électrodes étant faible pour les implants en développement (moins d’une centaine), il est nécessaire de réduire drastiquement la résolution du flux vidéo pour la faire correspondre à la faible résolution de l’implant. Actuellement, l’Argus II de la société Second Sight est l’implant dont le développement est le plus avancé et sa résolution est de 60 électrodes, ce qui permet aux patients implantés de percevoir 60 phosphènes différents. Cette vision restaurée est donc très pauvre et un travail d’optimisation du signal est nécessaire pour pouvoir utiliser l’implant de manière fonctionnelle. Les sujets implantés sont impliqués dans des protocoles cliniques fermés ne permettant pas de les inclure dans d’autres expériences. Malgré cela, il est possible d’étudier les possibilités offertes par ces implants visuels en simulant la vision prothétique dans un casque de réalité virtuelle porté par des sujets voyants. Il s’agit du domaine de la vision prothétique simulée (VPS). La navigation n’a jamais été étudiée chez les patients implantés et très rarement en VPS. Il s’avère qu’avec des implants de très faible résolution, elle pose de grandes difficultés liées à la mobilité mais également des difficultés liées à l’orientation. Les travaux entrepris dans ce doctorat se concentrent sur l’étude de la navigation en VPS. Différentes théories en psychologie nous ont permis d’identifier les éléments importants pour les sujets afin qu’ils se repèrent et se construisent une représentation mentale fiable de l’environnement lors de la navigation. À partir de ces modèles, différents rendus prothétiques utilisant la vision par ordinateur ont été conçus et testés dans une tâche de navigation réalisée dans un environnement virtuel. Les expérimentations effectuées avaient pour objectif d’optimiser la perception et la compréhension de l’espace parcouru avec un implant de faible résolution. Ces évaluations reposaient sur la performance de temps des sujets pour effectuer la tâche de navigation et sur leur représentation mentale de l’environnement. Après la tâche de navigation, il leur était demandé de dessiner la carte des environnements explorés, afin d'évaluer ces représentations. Cette double évaluation a permis d’identifier les indices importants permettant de faciliter la perception et la mémorisation de la structure des environnements dans une tâche de navigation en VPS. Pour améliorer les performances des personnes non-voyantes implantées, il apparaît notamment nécessaire de limiter la quantité d’information présentée, tout en préservant la structure de l’environnement grâce à des algorithmes de vision par ordinateur. Lorsque l'accès à des patients implantés sera plus ouvert, il deviendra nécessaire de valider ces différents résultats en les faisant naviguer en environnement virtuel puis en environnement réel.

Mots clés

Cognition Spatiale, Neuroprothèses Visuelles, Simulation de Vision Prothétique, Réalité Virtuelle, Navigation

Plus d'informations
Toutes les informations sont sur cette page :
http://irit.fr/~Victor.Vergnieux/these/

 

 

Soutenance de Thèse de Louis Pierre Bergé

Couplage de Techniques d’Interaction Avancées avec des Environnements Virtuels 3D Interactifs   

La soutenance se déroulera le jeudi 8 octobre 2015 à 13h30 à l'Amphithéatre Turing (bâtiment U4), Université de Toulouse 3 Paul Sabatier.

Jury

M Thierry DUVAL, Professeur des universités, Institut Mines-Télécom, Télécom Bretagne, Rapporteur
M Géry CASIEZ, Professeur des universités, Université Lille 1, Rapporteur
Mme Laurence NIGAY, Professeur des universités, Université Joseph Fourier, Grenoble 1, Examinateur
M Anatole LECUYER, Directeur de recherche, Inria Rennes, Examinateur
M Emmanuel DUBOIS, Professeur des universités, Université de Toulouse, Directeur de thèse
Mme Minica HOURY-PANCHETTI, Maître de conférences, Université de Toulouse, IUT de Tarbes, Co-encadrante de thèse
M Mathieu RAYNAL, Maître de conférences, Université de Toulouse 3, Invité

 

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