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L'interaction humain-machine (ouinteraction homme-machine,IHM) s’intéresse à la conception et au développement de systèmes interactifs en prenant en compte ses impacts sociétaux etéthiques[1]. Les humains interagissent avec lesordinateurs qui les entourent et cette interaction nécessite des interfaces qui facilitent la communication entre l'humain et la machine. La facilitation de l'utilisation de dispositifs devient de plus en plus importante avec le nombre croissant d'interfaces numériques dans la vie quotidienne[2]. L'IHM a pour but de trouver les moyens les plus efficaces, les plus accessibles et les plus intuitifs pour les utilisateurs d'accomplir une tâche le plus rapidement et le plus précisément possible. L'IHM s'appuie notamment sur lalinguistique, sur lavision par ordinateur et sur l'humain.
L'interaction humain-machine est un domainepluridisciplinaire entreingénierie (informatique,électronique,mécanique…),science de la nature (sciences cognitives,psychologie,sociologie…) et art et design (design de produit, design interactif,ergonomie…).
L'histoire de l'interaction humain-machine est aussi vieille que l'histoire de l'informatique. En,Vannevar Bush décrit un système électronique imaginaire qui permet la recherche d'information et qui invente les concepts de navigation, d'indexation et d'annotation[3]. En,Ivan Sutherland a crééSketchpad qui est considéré comme l’ancêtre des interfaces graphiques modernes. En,Douglas Engelbart inventela souris pour facilement désigner des objets sur son écran[4]. Dans les années 1970 et 80, les laboratoires deXerox ont révolutionné les systèmes interactifs avec la sortie deXerox Star et la présentation deWhat you see is what you get[Note 1]. Au début des années 1990,Robert Cailliau etTim Berners-Lee inventent un systèmehypertexte qui entourera la planète, leWeb. En,Mark Weiser présente sa vision de l'informatique ubiquitaire qui envisage des écrans et des ordinateurs multiples capables de communiquer entre eux pour permettre l'utilisateur à accéder à l'information en toute circonstance[5]. Cette vision préfigure l'avènement desassistants personnels, desTablet PC et destéléphones intelligents d'aujourd'hui[4].
Dans les années 2020, les progrès de l'intelligence artificielle générative tendent à supprimer les interfaces homme-machine au profit d'échanges directs[6], voire d'une communication neuronale directe via un implant de typeneuralink.
Il existe de nombreuses manières pour qu'un humain puisse interagir avec les machines qui l'entourent. Ces manières sont très dépendantes des dispositifs d'interactions et des forces ou compétences que l'être humain ne peut étendre qu’extérieurement.
L'informatique a évolué très rapidement de ses débuts dans les années 1940 à aujourd'hui.
Les premiers ordinateurs étaient utilisés sous forme detraitement par lots et toutes les entrées (programmes et données) étaient alimentées en entrée par descartes perforées, desrubans perforés ou desbandes magnétiques. Il y avait un clavier pour interagir avec le système (console système).
Avec l'arrivée de lamicro-informatique, on a commencé à utiliser descassettes audio et des claviers, puis desdisquettes et des souris informatiques avant de passer aux écrans tactiles. Un système de pointage tel que lasouris permet d'utiliser un ordinateur avec le paradigmeWIMP qui s'appuie sur lesinterfaces graphiques pour organiser la présentation d'informations à l'utilisateur.
Enfin, avec lesassistants personnels intelligents, puis les robots (humanoïdes notamment, de type Ameca par exemple), la voix devient un organe d'entrée intéressant en raison du taux potentiel demots par minute qu'elle permet. Deux micros permettent au robot de déterminer la direction de provenance d'un son (« estimation de la direction d’arrivée binaurale »), permettant, le cas échéant, à l'intelligence artificielle de mieuxcomprendre son environnement acoustique et d'améliorer l'interaction homme-robot (gestuelle, mouvements de tête et des yeux plus « naturels », c'est-à-dire imitant mieux ceux d'un humain, en quasi-temps réel (plus ou moins selon la latence et les performances)[7].
Les premiers organes de sorties ont été lesimprimantes, les perforateurs de cartes et les perforateurs de ruban secondés ensuite par bandes magnétiques. La console système était équipée d'une imprimante, remplacée par la suite par un écran.
Avec l'arrivée de la micro-informatique, on a utilisé d'abord des cassettes audio, puis des disquettes avant d'utiliser des CD puis des DVD.
Certaines techniques tentent de rendre l'interaction plus naturelle :
Dans le domaine de l'automatisation, lesécrans tactiles sont des IHMs très populaires afin de centraliser le contrôle d'un procédé sur un seul écran. Ainsi, il est possible d'afficher plusieurs informations et de mettre à la disposition de l'opérateur des commandes qui affecteront le procédé. Les IHMs permettent aussi de remplacer des stations de boutons. Ils sont surtout utilisés en complément avec unAPI (automate programmable industriel) pour avoir un affichage des états des entrées/sorties et des alarmes du système.
Eninformatique industrielle, lesautomates sont encore très souvent pilotés par desbaies équipées deboutons-poussoirs et devoyants. Les systèmes autonomes de type véhicules automatiques et drones tendent à peu à peu à intégrer une« interface adaptative »[8], voire uneintelligence artificielle embarquée.
Dans l'automobile, l'être humain a, d'abord, interagi avec de simples moyens mécaniques. L'évolution de l'informatique et de larobotique fait que de plus en plus decapteurs et d'informations sont disponibles pour le conducteur qui doit choisir l'action à effectuer par l'intermédiaire :
On peut observer que les IHM sont de plus en plus déconnectées de l'implémentation réelle des mécanismes contrôlés. Dans son article de 1995,The Myth of Metaphor[9],Alan Cooper distingue trois grands paradigmes d'interface :
L'interaction est dite multimodale si elle met en jeu plusieurs modalités sensorielles et motrices[10]. Un système interactif peut contenir un ou plusieurs de ces modes d'interaction :
D'un point de vue organique, on peut distinguer trois types d'IHM :
Ce domaine évolue vers une interface plus large etpersuasive de type « humain-environnement ».
« Il serait sot de nier l'importance de la communication efficace entre l'homme et la machine, aussi bien que l'inverse. Ma prévision est toutefois que la vraie révolution des prochaines décennies viendra davantage encore de ce que les hommes ont à se dire par l'intermédiaire des machines. »
— James Cannavino, The Next Generation of Interactive Technologies (Juillet 1989)
L'immersion dans lesmondes virtuels devrait également être rendue plus « réaliste ».
Des jeux commeLe Deuxième Monde,Everquest ouWolfenstein: Enemy Territory, où plusieurs joueurs évoluent en immersion globale dans un paysage commun, donnent une idée des nouvelles relations que peuvent mettre en place des interfaces réalistes.
Le progrès de l’intelligence artificielle, qu'on appellera maintenant IA, change beaucoup les interactions entre les humains et les machines. Plutôt que de remplacer le travail de l'humain, des recherches soulignent aujourd’hui que l'IA et l'humain ont le potentiel de collaborer . Comme le soulignent Côté et Su (2021, p.145)[11], « l’alliance de l’IA à l’humain a le potentiel d’augmenter les capacités humaines, de permettre aux individus de mieux travailler ensemble et ainsi de devenir un puissant levier d’innovation et de créativité »
On peut dire que ça s’inscrit dans la logique/approche de l’intelligence augmentée, où les humains et les IA mettent en commun leurs compétences pour pouvoir améliorer les capacités de travail. L’humain garde ses capacités comme le jugement, l'adaptation l'intuition ou encore les sentiments, et l'IA, elle, garde ses capacités dans le traitement de vastes données ou de l’exécution de tâches répétitives par exemple. Ensemble, l'humain et l'IA forment unemain-d’œuvre capable de produire des résultats plus rapidement et plus efficacement. (Côté et Su, 2021, p.151-152)
Anne-Marie Côté et Zhan Su soulignent dans leur conclusion que l’IA devrait «libérer les humains de tâches dangereuses, répétitives et fastidieuses afin qu'ils puissent se consacrer à des projets plus complexes et stimulants sur le plan intellectuel» (Côté et Su, 2021, p. 156).
Cette nouvelle forme de coopération exige évidement malgré ca un encadrement, une formation et une supervision par des humains pour garantir la transparence et éviter les problèmes potentiels. L’interaction humain-machine évolue donc vers un modèle de collaboration, où l’intelligence humaine et artificielle se complètent mutuellement.
La plus grande association d'IHM est lepôle d'intérêt communSIGCHI de l'Association for Computing Machinery (ACM). SIGCHI organise les conférencesConference on Human Factors in Computing Systems (CHI),MobileHCI, TEI et plusieurs autres.
EnFrance, l'association francophone d'Interaction humain-machine (AFIHM[12]) organise la Conférence francophone IHM tous les ans. L'AFIHM parraine diverses manifestations et en particulier des Écoles d'été et les Rencontres Jeunes Chercheurs en Interaction (RJC-IHM).
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