Soutenance de thèse de BRAUD Valentin
Titre de thèse
La cognition incarnée et les interfaces utilisateur tangibles pour améliorer la conscience de la situation : Le cas des environnements déportés
Embodied cognition and tangible user interfaces to enhance situational awareness: The remote environment case
Résumé de la thèse
Un environnement déporté est défini ici comme un « système complexe pour lequel l'espace d'action du système est différent et distant de l'espace de perception de l'opérateur ». Dans un environnement déporté, les interfaces tiennent donc un rôle central, voire crucial, puisqu'elles ont comme fonction de fournir à l'opérateur l'état du système et l'état de l'environnement (souvent dynamique) dans lequel le système évolue. De la qualité et de la nature des interfaces dépend donc la précision de la conscience de la situation des opérateurs.
Nous proposons d'actualiser le modèle d'Endsley (1994) par l'intégration de concepts issus de la cognition incarnée et par l'adaptation de ce modèle aux spécificités des environnements déportés. Cette mise à jour met en exergue les limites fonctionnelles inhérentes à l'emploi d'interfaces graphiques pour le contrôle d'environnements déportés. Ainsi, la partie expérimentale de la thèse consiste à tester la plus-value d'une interface tangible qui propose, selon les conditions expérimentales, des qualités de multimodalité et/ou métaphoriques. Les résultats obtenus montrent clairement un gain en termes de prise d'informations pour une interface tangible multimodale. Concernant la dimension métaphorique, les résultats sont plus surprenants puisqu'ils suggèrent qu'une métaphore simple est, pour l'opérateur, cognitivement plus économique qu'une métaphore riche.
Finalement, cette thèse offre un regard critique sur la conception des interfaces des environnements déportés et propose plusieurs pistes susceptibles d'optimiser la conscience de la situation et la prise de décision.
Thesis resume
A remote environment is defined here as a “complex system in which the system's action space differs from and is located at a distance from the operator's perception space”. In such a remote environment, interfaces play a central—indeed crucial—role, since their function is to provide the operator with information about both the system's state and the (often dynamic) environment in which the system operates. Consequently, the quality and nature of these interfaces directly influence the accuracy of the operator's situational awareness.
We propose to update Endsley's (1994) model by integrating concepts drawn from embodied cognition and by adapting the model to the specific features of remote environments. This revision highlights the functional limitations inherent in using graphical interfaces to control remote environments. Accordingly, the experimental portion of this thesis examines the added value of a tangible interface that, depending on the experimental conditions, offers multimodal and/or metaphorical properties. The results clearly demonstrate an improvement in information acquisition when using a multimodal tangible interface. As for the metaphorical dimension, the findings are more unexpected; they suggest that a simple metaphor is cognitively more economical for the operator than a rich metaphor.
Finally, this thesis provides a critical perspective on interface design for remote environments and proposes several avenues that may enhance situational awareness and decision-making.