2019-01246 - Doctorant(e) F/H [Campagne AR 2019 - PhD Thesis] - L'historique des actions de l'utilisateur comme objet interactif à part entière.

Type de contrat : CDD de la fonction publique

Niveau de diplôme exigé : Bac + 5 ou équivalent

Fonction : Doctorant

A propos du centre ou de la direction fonctionnelle

Le centre de recherche Inria Lille – Nord Europe, créé en 2008, compte 360 personnes dont 305 scientifiques répartis dans 16 équipes de recherche. Reconnu pour son implication forte dans le développement socio-économique sur le territoire du Nord – Pas-de-Calais, le centre de recherche Inria Lille – Nord Europe poursuit une démarche de proximité avec les grandes entreprises et les PME. En favorisant ainsi les synergies entre chercheurs et industriels, Inria participe au transfert de compétences et d’expertises dans les technologies numériques et donne accès aux meilleures recherches européennes et internationales au bénéfice de l’innovation et des entreprises notamment en région.

Contexte et atouts du poste

La thèse, d'une durée de trois ans, se deroulera au sein de l'équipe de recherche en Interactions Homme Machine Loki (http://loki.lille.inria.fr/) du centre Inria Lille – Nord Europe. Elle se fera sous la supervision de Mathieu Nancel (mathieu.nancel@inria.fr) et Stéphane Huot (stephane.huot@inria.fr).

Contexte académique et industriel

Les historiques de commandes ("annuler/refaire") ne sont souvent composés que d’un sous-ensemble des versions d'un document, nommées par la commande qui les a précédé. Cette liste permet une navigation et des corrections sommaires dans la chronologie d'un document, mais ces fonctionnalités restent limitées et leur utilisation peut causer de graves pertes d’information [1]. L'essentiel des informations utilisées lors de l'exécution d'une commande est oublié après coup, alors qu’elles pourraient être enregistrées et liées entre elles à des fins d’accès, de partage, de réutilisation, voire de modifications a posteriori.

De nombreuses augmentations des fonctionnalités des historiques de commandes ont été proposées dans la littérature en Interactions Homme-Machine (IHM) : timelines parallèles [2], possibilité de modifier ou de supprimer une action qui n'est pas la plus récente [3], annulation de commandes à partir de leur positions dans le document [4], etc. Cependant, ces techniques sont conçues et évaluées indépendamment, et sont en général incompatibles entre elles, voire avec les fonctionnalités de base annuler/refaire ! En conséquence, elles ne sont pratiquement jamais implémentées dans des applications réelles.

Nous avons proposé un modèle unifié d’historique d’interactions [1] qui permet théoriquement une plus grande flexibilité dans la navigation, la réutilisation et la modification de commandes passées ainsi que de leurs paramètres et des entrées qui ont servi à leur résolution. Ce modèle souligne et résout des failles théoriques et les contradictions fonctionnelles des approches précédentes, englobe les nouvelles fonctionnalités qu’elles ont proposé, et permet l'émergence de nouvelles fonctionnalités d'édition. Un aspect de la thèse sera la mise en œuvre de ce modèle dans des applications réelles afin d’en évaluer le potentiel pour l’interaction, et en tant que norme de développement.


[1] Nancel, M. and Cockburn, A. CAUSALITY – A Conceptual Model of Interaction History. ACM CHI ’14.
[2] Terry, M. et al. Variation in element and action: supporting simultaneous development of alternative solutions. ACM CHI ’04.
[3] Prakash, A. et al. A framework for undoing actions in collaborative systems. ACM ToCHI (1994).
[4] Seifried, T., Rendl, C., Haller, M., and Scott, S. Regional undo/redo techniques for large interactive surfaces. ACM CHI ’12.

 

* ce projet est subventionné par la Région Hauts de France.

Mission confiée

Les historiques de commandes ont peu évolué depuis leur conception initiale, typiquement sous la forme d'opérations "annuler-refaire", il y a plusieurs décennies. Dans la plupart des applications aujourd'hui, les commandes qui ont contribué à la création d'un document ne sont utilisées que comme labels pour des versions intermédiaires du document dans un historique séquentiel ; les informations utilisées par le système lors du calcul de ces commandes sont oubliées dès leur complétion, de même que les actions annulées dès leur remplacement par d'autres commandes.

Ce projet de thèse se définit à travers le constat que ces informations sont sous-exploitées et oubliées trop systématiquement, et consistera à augmenter les capacités de navigation et de modification des historiques de commandes.

L'objectif est de faire des actions de l'utilisateur des objets interactifs à part entière, permettant la navigation et la manipulation non plus de la version la plus récente d'un document, mais de l'intégralité de son processus de création.

La thèse proposera de nouveaux moyens de naviguer et d'exploiter ces historiques augmentés pour l'édition de contenu, la correction d'erreurs, et le partage de processus créatifs.

Le projet aura pour conséquence d’augmenter la flexibilité et le vocabulaire opérationnel des systèmes interactifs en incluant l'historique complet de commandes au plus bas niveau de leur conception et de leur usage.

Principales activités

La thèse commencera par l'élaboration d'un état de l'art sur le sujet des historiques de commandes, qui couvrira au moins trois thèmes : (i) les fonctionnalités avancées des historiques de commandes, (ii) les techniques d'interaction et de visualisation permettant de comprendre, manipuler et naviguer dans ces historiques, et (iii) leur conception logicielle. Cet état de l'art viendra consolider ou améliorer le modèle proposé en [1], afin de poser les bases conceptuelles pour son implémentation.

Le coeur de la thèse pourra suivre trois axes majeurs :

(1) Conception, implémentation et évaluation d'une structure de données permettant de consigner les actions de l'utilisateur avec suffisamment de détail pour qu'elles puissent être rejouées à l'identique : la commande, ses paramètres et son contexte, ses entrées, les éléments auxquels elle est appliquée, et ses conséquences. Mises bout à bout, ces informations permettront de rejouer entièrement la conception d'un document, de revenir à tout point de son histoire, mais surtout de pouvoir réutiliser ou modifier de manière programmatoire n'importe lequel des aspects de cette histoire.

Cet axe requerra un travail de conception logicielle important : la structure de données devra être implémentée à suffisamment bas niveau pour permettre ensuite l'implémentation de techniques de navigation et de manipulation, et dans des applications réalistes afin d’en explorer les difficultés et compromis d'implémentation selon le type de données manipulé (e.g. logiciel de dessin, d'édition vidéo, traitement de texte, etc.). Elle devra également permettre de manipuler l'historique comme un graphe, en permettant e.g. la ramification de timelines et des requêtes avancées dans l'historique et ses composants.

(2) Conception et évaluation de techniques de visualisation et d'interaction pour permettre de naviguer, de réutiliser et de manipuler les historiques ainsi créés, de manière efficace et claire pour l'utilisateur. Ces techniques pourront être définies à différents niveaux d’abstraction et de granularité du modèle sous-jacent, pour permettre la prise en main progressive de ses possibilités. Une attention particulière sera portée à l'acquisition de compétences et les besoins de différentes populations d'utilisateurs : certains pourront être satisfaits d'un meilleur contrôle sur leurs erreurs, d'autres seront intéressés par certaines fonctionnalités spécifiques sans vouloir manipuler les éléments les plus bas-niveau du modèle, et ainsi de suite. Il sera donc nécessaire à la fois de concevoir des techniques permettant de naviguer et de manipuler chaque aspect de l'historique complet d'un document, mais aussi de sélectionner des opérations de plus haut niveau sur l'historique de commandes qui seront présentées comme des fonctionnalités indépendantes.

Les techniques ainsi développées seront évaluées sur des facteurs comme la compréhensibilité immédiate, les performances logicielles et humaines, l’acquisition d’expertise et la transition à des fonctions avancées, l’apparition d’utilisations originales, etc. La difficulté sera de faciliter la conceptualisation efficace de notions nouvelles pour l'utilisateur, et de les rendre manipulables de manière claire et efficace selon le type de données modifié.

(3) Définition de méthodes de conception logicielle permettant d'appliquer et de généraliser les résultats obtenus dans les deux autres axes à tout type d'application. Il s'agira de proposer de nouvelles normes de conception logicielle intégrant les principes définis durant la thèse, via par exemple des librairies dédiées, de nouveaux patrons de conception, ou encore la définition de mot-clés de programmation permettant d’automatiser certaines fonctions du modèle (e.g. pour déclarer qu’une méthode doive automatiquement maintenir un historique de ses appels, de leurs paramètres et de leurs effets).

Avantages

  • Restauration subventionnée
  • Transports publics remboursés partiellement

Plus d'informations sur Lille :

http://www.lille3000.eu/portail/

http://www.lillemetropole.fr/mel.html

Rémunération

Le salaire brut mensuel est de 1982€ pour la 1ère et la 2ème année et 2085€ pour la 3ème année.