Qu’est-ce que le Human-Centered Computing ?

L’in­for­ma­tique centrée sur l’humain (Human-Centered Computing, abrégé en HCC) se concentre sur l’adap­ta­tion des systèmes in­for­ma­tiques aux besoins et aux capacités humaines. L’in­te­rac­tion homme-or­di­na­teur est notamment con­si­dé­rée comme un domaine d’ap­pli­ca­tion important. Les projets actuels mettent l’accent sur la con­vi­via­lité et l’in­té­gra­tion de systèmes in­tel­li­gents dans la vie quo­ti­dienne.

Dé­fi­ni­tion : que signifie Human-Centered Computing ?

Le Human-Centered Computing (HCC) est un domaine de recherche et de dé­ve­lop­pe­ment qui se concentre sur la con­cep­tion, le dé­ve­lop­pe­ment et l’uti­li­sa­tion de systèmes in­for­ma­tiques in­tui­ti­ve­ment uti­li­sables et con­vi­viaux. Outre les logiciels et le matériel, les espaces de travail nu­mé­riques en font partie. L’objectif principal est d’adapter de manière optimale les systèmes aux besoins, aux capacités et au com­por­te­ment des personnes. En d’autres termes, le Human-Centered Computing vise à combler le fossé entre l’homme et la tech­no­lo­gie. Les aspects sociaux, culturels et per­son­nels sont pris en compte afin d’éliminer les barrières d’accès telles que la langue et l’éducation.

Le HCC développe des méthodes et des pratiques qui s’ap­pli­quent à tous les domaines dans lesquels les personnes in­te­ra­gis­sent di­rec­te­ment avec les or­di­na­teurs. De cette manière, on s’assure que la tech­no­lo­gie soutient les personnes ou les aide à dé­ve­lop­per leurs com­pé­tences.

Human-Centered Systems

Les systèmes conçus pour le Human-Centered Computing sont appelés systèmes centrés sur l’humain (Human-Centered Systems, HCS). Ce terme fait référence à des systèmes qui servent à analyser des tâches humaines et dont les per­for­mances peuvent être sur­veil­lées. Les Human-Centered Systems se ca­rac­té­ri­sent également par le fait qu’ils prennent en compte les capacités humaines et qu’il est possible de les adapter à l’évolution des besoins.

Thèmes centraux et champs de recherche dans le domaine du Human-Centered Computing

La National Science Foun­da­tion (NSF), l’agence amé­ri­caine res­pon­sable de la recherche fon­da­men­tale dans les sciences non médicales, considère l’in­for­ma­tique centrée sur l’humain comme un espace tri­di­men­sion­nel com­pre­nant l’homme, l’or­di­na­teur et l’en­vi­ron­ne­ment :

• La dimension humaine s’étend aussi bien aux besoins in­di­vi­duels qu’aux groupes orientés vers des objectifs et à la société dans son ensemble.
• La dimension in­for­ma­tique comprend, outre les appareils in­for­ma­tiques fixes et mobiles, les systèmes visuels et acous­tiques.
• La dimension en­vi­ron­ne­men­tale couvre non seulement les appareils physiques, mais aussi les systèmes de réalité mixte et les en­vi­ron­ne­ments virtuels immersifs.

Comme le Human-Centered Computing touche dif­fé­rentes di­men­sions et donc de nombreux domaines spé­cia­li­sés, l’éventail des champs de recherche et de dé­ve­lop­pe­ment est très large. Parmi les domaines thé­ma­tiques per­ti­nents du HCC, on trouve notamment :

• La ré­so­lu­tion de problèmes dans les systèmes dis­tri­bués, par exemple dans les systèmes d’in­for­ma­tion basés sur Internet et sur des capteurs.
• Les in­ter­faces mul­ti­mé­dias et mul­ti­mo­dales, notamment haptiques, ges­tuelles, spatiales et portables, mais aussi les in­ter­faces cerveau-or­di­na­teur et méthodes d’in­te­rac­tion avec l’in­tel­li­gence ar­ti­fi­cielle en tant qu’in­ter­faces homme-tech­no­lo­gie.
• Les in­ter­faces in­tel­li­gentes et de mo­dé­li­sa­tion de l’uti­li­sa­teur avec vi­sua­li­sa­tion des in­for­ma­tions et contenu per­son­na­li­sable.
• Les systèmes multi-agents pour le contrôle des actions et la ré­so­lu­tion de problèmes complexes dans des domaines de com­pé­tence délimités.
• La com­mu­ni­ca­tion assistée par la tech­no­lo­gie entre les personnes dans dif­fé­rentes con­di­tions, par exemple lors de vi­déo­con­fé­rences ou sur des réseaux à large bande passante.
• La dé­fi­ni­tion de struc­tures sé­man­tiques pour les in­for­ma­tions mul­ti­mé­dias qui servent à l’entrée et à la sortie in­ter­mo­dales.
• Les tech­no­lo­gies d’as­sis­tance et d’adap­ta­tion per­met­tant aux personnes souffrant de handicaps physiques, cognitifs ou sociaux d’accéder plus fa­ci­le­ment à l’in­for­ma­tion, au travail et au di­ver­tis­se­ment.
• Les systèmes col­la­bo­ra­tifs qui per­met­tent des in­te­rac­tions pour générer des con­nais­sances au-delà des fron­tières des or­ga­ni­sa­tions, des pays et des domaines d’expertise.
• Les ani­ma­tions in­for­ma­tiques, y compris dans le domaine de la réalité augmentée et virtuelle.

Domaines d’ap­pli­ca­tion du Human-Centered Computing

L’in­te­rac­tion homme-or­di­na­teur (Human-Computer In­te­rac­tion, HCI) est un domaine dans lequel l’in­for­ma­tique centrée sur l’humain est souvent utilisée. Cette approche se concentre sur la com­pré­hen­sion et la prise en compte précise des besoins des uti­li­sa­teurs, prin­ci­pa­le­ment par le biais de l’étude des in­ter­faces uti­li­sa­teur et des in­te­rac­tions. Le HCC met en revanche davantage l’accent sur la prise en compte des dif­fé­rentes dis­ci­plines et intègre plus largement les systèmes in­tel­li­gents.

Un autre domaine d’ap­pli­ca­tion important est le Human-Centered Mul­ti­me­dia (HCM). Il convient de dis­tin­guer les dif­fé­rentes ca­té­go­ries de pro­duc­tion, d’analyse et d’in­te­rac­tion mul­ti­mé­dia :

• Pro­duc­tion mul­ti­mé­dia : les processus de pro­duc­tion mul­ti­mé­dia doivent impliquer ac­ti­ve­ment les uti­li­sa­teurs à chaque étape. Les systèmes de pro­duc­tion HCM visent à prendre en compte les dif­fé­rences cultu­relles et les facteurs sociaux ainsi que les capacités humaines dans tous les processus de pro­duc­tion. Cela garantit non seulement un processus de pro­duc­tion efficace, mais aussi une par­ti­ci­pa­tion active.
• Analyse mul­ti­mé­dia : dans le domaine du Human-Centered Computing, c’est surtout l’analyse au­to­ma­tique des activités humaines et du com­por­te­ment social qui est im­por­tante. Les ap­pli­ca­tions HCM per­met­tent d’améliorer la com­mu­ni­ca­tion entre les individus et l’accès aux in­for­ma­tions dans dif­fé­rents contextes. L’analyse mul­ti­mé­dia permet de com­prendre le com­por­te­ment humain de manière dif­fé­ren­ciée, ce qui permet par exemple d’optimiser l’ex­pé­rience uti­li­sa­teur et les fonctions du système.
• In­te­rac­tion mul­ti­mé­dia : pour faciliter la com­mu­ni­ca­tion entre les personnes, il est essentiel de savoir comment et pourquoi elles in­te­ra­gis­sent entre elles. Pour parvenir à une in­te­rac­tion naturelle, il est né­ces­saire de prendre en compte les dif­fé­rences cultu­relles et le contexte social. Alors que la com­mu­ni­ca­tion en face à face se fait phy­si­que­ment et en temps réel, la com­mu­ni­ca­tion en direct assistée par or­di­na­teur implique au contraire une distance physique entre les personnes qui in­te­ra­gis­sent.

Le HCC est aussi utilisé dans l’approche Human-Centered Design (HCD). Cette approche de ré­so­lu­tion des problèmes est utilisée entre autres dans la con­cep­tion de produits, de processus, de services et de systèmes, mais aussi dans la gestion. Les problèmes sont gé­né­ra­le­ment résolus en se mettant à la place du groupe cible ou en analysant la con­cur­rence.

Trois projets actuels du Human-Centered Computing

1. Projet ECHO (Health Science Center de l’Uni­ver­sité du Nouveau-Mexique) : le projet ECHO (Extension for Community Heal­th­care Outcomes) a été lancé en 2003 par le Dr Sanjeev Arora de l’Uni­ver­sité du Nouveau-Mexique. Il illustre par­fai­te­ment l’approche du Human-Centered Computing en ex­ploi­tant la vi­déo­con­fé­rence pour améliorer l’ac­ces­si­bi­lité aux soins de santé spé­cia­li­sés dans les zones rurales mal des­ser­vies. En mettant la tech­no­lo­gie au service des besoins des patients et des pro­fes­sion­nels de santé, ECHO adapte les outils nu­mé­riques aux con­traintes réelles du terrain, fa­ci­li­tant ainsi le partage des con­nais­sances médicales et la prise en charge des patients.
2. Projet Euphonia (Google) : Google a lancé en 2019 un projet visant à dé­ve­lop­per des tech­no­lo­gies adaptées aux personnes ayant des troubles du langage., afin de leur permettre de mieux com­mu­ni­quer avec les appareils nu­mé­riques. Pour adapter les systèmes de re­con­nais­sance vocale tels que Google Assistant aux modèles de langage spé­ci­fiques, l’en­tre­prise a recours au Machine Learning.
3. Seeing AI (Microsoft) : Seeing AI est une ap­pli­ca­tion dé­ve­lop­pée par Microsoft qui aide les personnes aveugles et mal­voyantes à mieux percevoir leur en­vi­ron­ne­ment. L’ap­pli­ca­tion, dis­po­nible gra­tui­te­ment, est notamment capable de lire des textes, de décrire des photos et d’iden­ti­fier des objets et des produits en temps réel. L’ap­pli­ca­tion restitue les in­for­ma­tions sous forme de synthèse vocale.