Définition d'un cadre pour l'évaluation à priori des interfaces homme-machine dans les systèmes industriels de supervision

Definition of a framework for the a priori evaluation of human-machine interfaces in supervision industrial systems

• Auteur / Autrice : Martial Grislin
• Direction : Jean-Claude Angué, Christophe Kolski
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique industrielle et humaine
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Valenciennes

Mots clés

Mots clés libres

Interface utilisateur

Conception système

évaluation système

Système supervision

User interface

System design

System evaluation

Supervision system

Résumé

Cette thèse s'inscrit dans le domaine de la communication homme-machine dans les systèmes industriels de supervision. Elle s'articule autour de deux thèmes principaux qui sont l'analyse critique des méthodes et techniques d'évaluation, et la définition d'un cadre pour l'évaluation a priori des IHM. Après avoir défini l'espace de notre travail en présentant les systèmes homme-machine de supervision et leur cycle de développement, le mémoire décrit la problématique de la recherche: l'évaluation des IHM de supervision. Après une discussion des différentes situations d'évaluation interface existante ou inexistante, les méthodes et techniques utilisables pour l'évaluation des IHM industrielles de supervision sont recensées selon trois approches: centrées sur les utilisateurs, centrées sur une expertise humaine ou papier, et centrées sur une modélisation de l'interface et/ou de l'interaction homme-machine. Il s'avère que ce sont surtout des évaluations à tendance empirique qui sont effectuées, après la réalisation de l'IHM de supervision. Aussi, des lacunes introduites lors des étapes de spécification-conception sont détectées tardivement alors qu'une évaluation a priori les aurait sans doute décelées plus tôt. C’est pourquoi un cadre pour faciliter l'évaluation a priori des IHM, au cours du développement d'un système industriel de supervision, est ensuite défini. Celui-ci est fonde sur une description de l'interaction homme-machine au moyen de modèles formels, cette formalisation est structurée autour d'un canevas théorique spécifique. L’évaluation est ensuite réalisée par comparaison des modèles obtenus, en s'intéressant aux propriétés de l'utilité et de l'utilisabilité de l'IHM. Notre recherche a pour finalité de prendre en compte l'évaluation comme un processus parallèle a la conception et de souligner qu'une équipe d'évaluation doit pouvoir utiliser un ensemble d'outils à chaque étape de la vie d'un système homme-machine de supervision. Le cadre défini dans ce mémoire a été applique sur une maquette de laboratoire et débouche sur plusieurs perspectives de recherches

This Ph. D thesis concerns the field of Human-Machine communication in supervision industrial systems. It deals with two major topics, which are the critical analysis of evaluation methods and techniques, and the definition of a framework for HMI a priori evaluation. After defining our work space by the presentation of the Human-Machine supervision systems and their development cycle, this thesis describes the research problem : the evaluation of supervision HMI. After a discussion about the different evaluation situations – existent or nonexistent interface - , the methods and techniques usable for the evaluation of supervision industrial HMI are classified into three approaches: one is centred on the users, the second one is centred on a human or paper expertise , and the third one on a model of the interface and/or the Human-Machine interaction. It appears that empirical evaluations mainly are realised, after the achievement of the supervision HMI. Therefore deficiencies introduced during specification-design steps are detected too late whereas an a priori evaluation would have revealed them earlier. That is why a framework to facilitate the a priori evaluation of HMI, during the development of a supervision industrial system, is defined then. It is based on a description of the human-machine interaction with the help of formal models, this formalization is structured by a specific theoretical frame. This evaluation is then realised by comparing obtained models, according to the HMI utility and usability. The finality of our research work is to see the evaluation as a process paralleling the design and to underline that an evaluation team should have at its disposal a set of tools for every step in the life of the supervision human-machine system and opens several research perspectives.