Contribution to the elaboration of a methodology for the specification, verification and semi-automatic generation of human-machine interfaces: Application to the Ergo-Conceptor + tool
Contribution à l'élaboration d'une méthodologie de spécification, de vérification et de génération semi-automatique d'interfaces homme-machine : Application à l'outil Ergo-Conceptor+
Résumé
This research work is carried out in the context of design and semi-automatic generation of graphical Interfaces for process control. It studies a new approach for ergonomic Interface design, using a formal language for the specification of interface objects and their behaviour. In fact, several ergonomic problems related to the use of grafical user interfaces are noticed. These problems mainly concern WHAT to present to the operators according to the functional context and the corresponding human tasks, and HOW to present the information graphically. The proposed approach aims to cover these main points: (1) an analysis of the HMS to identify the different functioning states of the system and the possible interventions of the human operator, expressing the interaction of the operator within the interface according to different functioning contexts of the system allowing the deduction of the user requirements; (2) a formal modelling of the Human-Machine System behaviour making possible the validation of the specifications before going on to the generation of the interface ; (3) a graphical specification of the interface integrating ergonomic criteria for the presentation and the dialogue of the interface; (4) a semi-automatic generation of the interface regarding to the generated specifications. For this fact, we propose to use a combination of methods and formal modelling tools. We perform a hierarchical decomposition of the HMS using SADT method and we analyse the dysfunctionning of the system with FMEA and Fault Tree methods. The Interpreted Petri nets are then proposed for modelling the human machine-system behaviour. Finally, we propose to use, for UI generation, a model-based tool which is able to decide on the appropriate displays. It takes into consideration, on the one hand the results of the previous analysis and on the other hand, specific formalised guidelines stored in its knowledge bases.
La recherche effectuée vise l’élaboration d’une démarche globale de conception des interfaces homme-machine qui s’appuie sur l’utilisation d’outils formels pour l’identification, la spécification et l’analyse du comportement des objets intervenant dans les interactions homme-machine. Les problèmes ergonomiques posés, liés à l’utilisation de l’interface graphique, concernent principalement quoi présenter à l’opérateur (en fonction du contexte de fonctionnement et des tâches opérateurs) et comment le présenter. L’approche proposée vise à satisfaire les points suivants : (1) une analyse globale du système homme-machine (SHM) couvrant l’analyse de la tâche, des fonctionnements et des dysfonctionnements du système à contrôler, permettant la déduction des besoins informationnels de l’opérateur (BIO) ; (2) une modélisation formelle du comportement du SHM permettant la gestion automatique du dialogue et la vérification des bonnes propriétés de l’interface ; (3) une spécification graphique de l’interface intégrant les recommandations ergonomiques nécessaires de représentation et regroupement des objets au niveau des différentes vues de l’interface ; (4) une génération semi-automatique de l’interface à partir des spécifications préétablies. Pour répondre à ces besoins, on propose une combinaison de méthodes d’analyse et outils formels de modélisation. On procède par une analyse systémique utilisant une combinaison de méthodes d’analyse en mode de fonctionnement normal (SADT) et en mode de dysfonctionnement (AMDE et AdD) pour une première modélisation du système homme-machine. On utilise ensuite, un formalisme basé sur les réseaux de Petri Interprétés (RdPI) pour la modélisation du comportement du SHM, exprimant les différentes interactions possibles entre l’opérateur et l’interface et permettant ainsi la déduction des objets de l’interface et la gestion automatique du dialogue homme-machine. Finalement, un outil manipulant les recommandations ergonomiques (Tools For Working With GuideLines) est proposé. Il se base sur un système à base de connaissances intégrant les recommandations ergonomiques nécessaires pour la matérialisation graphique des différents objets identifiés lors de l’analyse du système pour leur affichage et leur manipulation par l’utilisateur.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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