Thèse soutenue

Ingénierie de l'Interaction Homme-Machine et Persuasion Technologique : étude du concept de Chemin Persuasif

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Auteur / Autrice : Alessandro Fenicio
Direction : Gaëlle CalvaryYann Laurillau
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mathématiques et informatique
Date : Soutenance le 23/09/2019
Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences et technologies de l'information, informatique (Grenoble ; 1995-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'informatique de Grenoble (2007-....)
Equipe de recherche : Équipe Ingénierie de l'Interaction Homme-Machine (Grenoble)
Jury : Président / Présidente : Patrick Reignier
Examinateurs / Examinatrices : Patrick Girard, Guillaume Rivière
Rapporteurs / Rapporteuses : Joseph Maurice Christian Bastien, Jean Vanderdonckt

Résumé

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Les défis sociétaux sont une préoccupation internationale, avec des incantations quotidiennes au changement : “Fumer tue”, “Boire ou conduire, il faut choisir”, “Manger cinq fruits et légumes par jour”, etc. Toutefois, ces campagnes publicitaires restent à effet limité.Les technologies persuasives sont explorées depuis une quinzaine d’années pour mobiliser le numérique sur ces difficultés de changement de comportement. Les dispositifs et applications de monitoring se multiplient avec des succès commerciaux comme les bracelets ou les montres d’activités physiques. Toutefois l’incitation au changement reste limitée malgré le potentiel du numérique pour des stratégies personnalisées. La difficulté tient à l'interdisciplinarité inhérente au domaine : concevoir des systèmes interactifs persuasifs requiert de maîtriser les fondamentaux et les avancées en psychologie cognitive et sociale, ce qui rend l’exercice extrêmement ambitieux.Cette thèse contribue à l’ingénierie des systèmes interactifs persuasifs. Elle traite du processus de changement de comportement. Elle propose le concept de chemin persuasif pour stimuler l’utilisateur dans son changement de comportement. Le chemin persuasif est une succession d’événements incitant l’utilisateur à cheminer d’une certaine façon dans son ensemble de comportements possibles. Cet ensemble est modélisé en une machine à états explicitant l’ensemble des comportements et des transitions possibles entre comportements. Les transitions sont déclenchées en contexte, lorsque les déterminants des comportements correspondants sont satisfaits dans le contexte courant de l’utilisateur. Une architecture persuasive est proposée pour opérer les machines à état et chemins persuasifs. Le formalisme des machines à état permet aussi la caractérisation et la comparaison des processus de changement de la littérature.Une méthode de conception est proposée pour concevoir, étape par étape, la machine à états et le chemin persuasif. Les étapes procèdent, pas à pas, à des choix de conception rendant le système petit à petit réalité dépendant, problème dépendant, domaine dépendant, tâche dépendant et contexte dépendant. Cette conception progressive est structurante et permet une révision des choix de conception selon la performance observée de la persuasion.Les contributions conceptuelles (concepts et méthode de conception) sont illustrées sur deux cas d’étude complémentaires : d’une part, CRegrette, une application visant à stopper un comportement (fumer) ; d’autre part, Mhikes, une application visant à renforcer un comportement (marcher). Une implémentation complète de Mhikes (concepts et architecture) est détaillée pour démontrer la faisabilité technique des propositions. Sa maturité technologique a permis un déploiement de l’application en grandeur réelle et une évaluation expérimentale des contributions.Les résultats d’évaluation confirment la pertinence des modèles et de l’architecture pour placer des sondes logicielles permettant (1) d’identifier les rôles joués par les utilisateurs, 2) d’en suivre les éventuels changements et 3) d’émettre des notifications personnalisées. Les notifications s’avèrent plus performantes que les campagnes de communication aujourd’hui pratiquées par l’entreprise Mhikes. Toutefois le changement de rôle reste difficile, avec des transitions extra-rôles plus difficiles à franchir que les transitions intra-rôle.In fine, la thèse livre un ensemble complet de méthode, modèles et outils pour l’ingénierie des systèmes interactifs persuasifs. Plus largement, cet ensemble peut servir à d’autres communautés pour progresser dans la compression de l’humain en situation d’interaction.