Conception des logiciels interactifs

1
Conception des logiciels interactifs
Cours 4
Méthodes de conception centrée utilisateurs
É. Delozanne, Master, Paris 5, 2005-06 Elisabeth.D
elozanne_at_math-info.univ-paris5.fr http//www.math-
info.univ-paris5.fr/delozanne
2
Cours 1 IHM, complexité

• Tâche
• Conception
• Humains
• Technologie
• Organisation et environnement social
• Chacun des facteurs influence les autres

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Cours 1 Facteurs de succès

• Cycle de conception
• Conception centrée usager
• Lanalyse des tâches et les analyses en contexte
  de travail usuel
• Le prototypage rapide
• Lévaluation constante
• Conception itérative
• La qualité de la programmation

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Cours 2 les utilisateurs ?

• Lanalyse des tâches et les analyses en contexte
  de travail usuel
• Travail prescrit/travail réel
• Techniques
• Entretiens, incidents critiques, observation,
  magicien doz, scénarios, jugements dexperts,
  revue de conception, maquette et prototype

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Plan

• Méthodes de conception et Conception centrée
  utilisateur
• Approche génie logiciel
• Approche ergonomique
• Exemples de démarches de conception en IHM
• Points communs à toutes ces méthodes
• Exemples de méthodes de conception
• Sites web Coutaz, Lynch, Landay
• Lucid
• Gould

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Idées de base

• Concevoir un logiciel interactif nécessite
• une équipe pluridisciplinaire
• Au moins
• informaticien, ergonome, graphiste, spécialiste
  du domaine de lapplication
• Dépend des finances et de lampleur du projet
• Techniques low cost
• Syndrome de lABS
• Intégrer des méthodes issues
• de linformatique (Génie logiciel)
• de lergonomie

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Différences GL/ergonomie

• Analyse des besoins
• GL Fonctionnalités
• Ergo utilisateurs et activité
• Conception
• GL conception de lapplication puis de
  linterface
• Ergo conception en parallèle du noyau
  applicatif et de linterface
• Evaluation
• GL Validation (tests unitaires, dintégration
  du système)
• Ergo Évaluation ergonomique

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Modèle en cascade (1970)
Analyse des besoins
Conception du système et du logiciel
Codage et tests unitaires
Intégration et test du système
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Modèle en cascade avec itérations
Analyse des besoins
Conception du système et du logiciel
Codage et tests unitaires
Intégration et test du système
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Modèle en V

• (pour les systèmes où la finalité est bien
  cernée, 1981)

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User Centered System Design (UCSD, Norman 86)
Conception Centrée Utilisateur
Étape d'analyse - systèmes existants -
contexte d'utilisation
Synthèse de l'analyse - Modèle de
l'utilisateur - Modèle de la tâche
Caractéristiques de l'utilisateur
Critères d'Utilisabilité
Étape de conception - Les concepts
informatiques - Modèle de l'interaction
Scénarios d'utilisation
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Norme ISO 13407

• Les 5 principes de la conception centrée
  utilisateur
• Une analyse des besoins des utilisateurs, de
  leurs tâches et de leur contexte de travail
• La participation active des utilisateurs à la
  conception
• Une répartition appropriée des fonctions entre
  les utilisateurs et la technologie
• Une démarche itérative de conception
• Lintervention dune équipe de conception
  multidisciplinaire

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Conception centrée utilisateur

• l'utilisateur et sa tâche sont prioritaires sur
  le fonctionnement du système
• remplacer la logique de fonctionnement par la
  logique d utilisation dans la conception de
  logiciel
• "Talking to users is not a luxury, it's a
  necessity"(Gould 88)
• "Early and continual focus on the user, fight for
  user " (Schneiderman)
• démarche qui intègre
• l'analyse de l'activité et des modèles
  d'utilisateurs
• les guides et principes ergonomiques

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Contre-exemples

• Conception ego-centrique
• Conception techno-centrique

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Préoccupations ergonomiques modèle en V (Coutaz)
Modèle de l'utilisateur Modèle de la tâche
Évaluation ergonomique
Analyse des besoins
Modèle de l'interaction
Tests d'acceptation
tests du système
Conception
Espace IHM
tests d'intégration
Espace Logiciel
Conception logicielle
tests unitaires
Codage
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L'évaluation au cur de la conception
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Un modèle proposé par des ergonomes
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Conception participative

• W. Mackay, C. Letondal
• Idée de départ les utilisateurs peuvent être
  des innovateurs
• l'utilisation de la technologie est co-adaptative
• la technologie modifie les habitudes de travail
  et les attentes des utilisateurs
• les utilisateurs adaptent la technologie à leurs
  besoins, l'interprètent et la modifient
• obtenir des informations sur les utilisateurs
• par différentes approches au sein d'équipes
  pluridisciplinaire (triangulation)
• par différentes techniques (dont le prototypage,
  la réalité augmentée)
• intégrer les utilisateurs au processus de
  conception
• indispensable sur les activités de collaboration
  ou sur les activités ouvertes et mal identifiées

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Conception itérative

• Proposer des solutions techniques à partir de
  scénarios qui permettent dexplorer leurs
  avantages et leurs inconvénients
• Techniques dexploration des scénarios pour les
  faire évoluer

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Landay design of sites
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Plan

• Méthodes de conception
• Exemples de méthodes de conception centrée
  utilisateur
• Coutaz
• http//iihm.imag.fr/docs/coutaz.ecole2/ConceptionP
  agesWeb.html
• Landay
• http//www.designofsites.com/pb/register.html
• Lucid
• http//www.cognetics.com/lucid/index.html
• Gould
• Gould, J. D., Boies, S. J., Ukelson, J. (1997).
  How to design usable systems. In Helander, M. G.,
  Landauer, T. K., Prabhu, P. V. (Eds.), Handbook
  of human-computer interaction, 2d ed., 231-254.
  Amsterdam, The Netherlands North-Holland.

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Conception de sites web (Coutaz)

• Principes de base
• Ne se limite pas à écrire du code html ou Java
• La valeur du contenu est centrale
• Nécessite une bonne connaissance du public cible,
  de leur activité et du contexte de lactivité
• Analyses de terrain indispensables
• Spécificités du web
• Multiplicité des types daccès
• Variabilité des ressources physiques
• Diversité des utilisateurs
• Temps de développement très courts
• Mises à jour fréquentes

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Processus de développement

• Organisation de léquipe
• Chef de projet, Concepteur dinteraction,
  développeur, expert en utilisabilité, graphiste,
  auteur, rédacteur
• Définition du site
• Cahier des charges, scénarios, contenu du site
• Conception et prototypage
• Critères de succès, structure du site,
  navigation, contenu, présentation
• Règles ergonomiques, contraintes techniques
• Évaluation
• Tout au long de la conception
• Implique tous les membres de léquipe le client
  des utilisateurs

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Le cahier des charges

• Objectifs généraux et critères de succès
• Utilisateurs cibles
• Spécifications techniques de la plateforme
  daccueil
• Contraintes particulières
• Analyse des tâches

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LUCID

• Logical User-Centered Interactive Design
• Caractéristiques
• Distinguer
• Conception centrée utilisateur
• Conception technique
• Logiciel composant dune activité humaine plus
  large
• Prendre en compte les communications humaines
  dans lactivité
• Garder trace des actions passées de lutilisateur
• Concevoir dans les termes de lutilisateur, de
  lactivité et non dans les termes techniques

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Les 6 étapes de Lucid

• Développement du concept du produit
• Construire une vision claire et partagée
• Analyse des besoins
• Découvrir les utilisateurs et leur activités
• Conception dun prototype
• Conception globale
• Conception itérative
• Conception détaillée
• Conception et développement informatiques
• Suivi de réalisation
• Sortie du produit
• Support à ladoption du produit et préparation de
  la version suivante

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1. Développer le concept

• Décrire rapidement le produit
• Son nom, à qui sadresse-t-il ? Que fait-il ?
  Quel problème résout il ?
• Définir les retombées attendues
• Quels sont les bénéfices attendus du projet ?
• Identifier le public ciblé et le segmenter
• Construire des catégories (rôles, tâches,
  compétences)
• Ne pas oublier les utilisateurs secondaires
  vendeurs Identifier les principales tâches qui
  pourront être accomplies avec le système
• Identifier les contraintes de haut niveau
• Plateforme, bruit, accès public
• Proposer une maquette pour illustrer le concept
• Produit une description dune page et une
  maquette

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SpiralClock
29
2 Analyse des besoins

• Indispensable de travailler avec des utilisateurs
  finaux dans cette étape
• Segmenter le public cible
• Identifier les principales tâches
• Créer des scénarios pour décrire le travail
  actuel
• Identifier les fonctionnalités à définir
• intégration dans lactivité
• besoins de communication
• Identifier les objets métier
• objets métiers pas les objets informatiques
• Produit un document de synthèse des besoins

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3 Conception dun prototype

• Développer le modèle conceptuel de linterface
• Identifier les métaphores
• Déterminer les principaux écrans et la navigation
  dun écran à lautre
• Définir les grandes lignes dune charte graphique
• Produit de cette étape un diaporama présentant
• les principaux écrans
• la navigation
• Exemple
• SpiraClock Home Page.html

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4 Conception itérative

• Affinement de la conception à partir du premier
  prototype
• Revue de conception
• Inspection par des experts
• Inspection par des utilisateurs
• Tests dutilisabilité
• Produit un dossier de spécifications et un
  prototype stabilisé

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5 Conception et développement informatiques

• Méthode de Génie Logiciel
• Modélisation informatique (UML)
• Mise en uvre informatique
• Suivi de réalisation
• Ajustements de budgets, de délais, suivi de
  modification de spécifications
• Définir
• Les procédures dinstallation
• Laide en ligne
• La documentation
• La formation

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6 Livraison du produit

• Tests finaux auprès de quelques utilisateurs
• Évaluation du système
• Préparation de la prochaine version

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La méthode de J. D. Gould

• Objectif Développer des systèmes utilisables
• Utilisabilité ? 11 critères
• Le processus de conception
• 4 phases
• Démarrage, conception initiale, développement
  itératif, installation
• 4 principes
• Se centrer continuellement et depuis le tout
  début sur les utilisateurs
• Tester continuellement et depuis le début auprès
  des utilisateurs
• Adopter une méthode de conception itérative
• Maintenir une vision globale des problèmes
  dutilisabilité

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11 critères dutilisabilité

• Performance du système fiabilité et réactivité
• Fonctionnalités adéquation à lactivité
• Interface utilisateur organisation, dispositifs
  matériels dentrée sortie, conception pour les
  utilisateurs finaux mais aussi pour dautres
  groupes
• Documents daccompagnement utilisateurs finaux
  et autres groupes
• Traduction de linterface et des documents
• Diffusion formation, aide en ligne, support
  téléphonique
• Adaptabilité et extension
• Installation et désinstallation
• Maintenance et service
• Publicité acheter et utiliser
• Groupes dutilisateurs

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Leçons de lexpérience

• Dans des systèmes complexes personne ne réussit
  du premier coup
• Le développement de logiciel comporte toujours
  des surprises
• Il faut naviguer dans un océan de changements
• Rédiger des contrats nélimine pas les besoins de
  changer
• Les besoins évoluent avec le système
• Les concepteurs ont besoin doutils logiciels
  pour les assister
• Définissez des objectifs de comportement du
  système et des objectifs de performance
• Aussi bon que soit votre système, les
  utilisateurs feront des erreurs en lutilisant

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Les étapes incontournables (1)

• Démarrage
• Définir le problème qui se pose aux utilisateurs
• Étude de lexistant, des normes, recommandations
  etc.
• Conception initiale
• Identifier les utilisateurs et les tâches quils
  ont à effectuer
• Étudier les compétences des utilisateurs
• Étudier les contraintes matérielles et
  logicielles
• Définir des objectifs de comportement du système

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Les étapes incontournables (2)

• Conception itérative
• Construire des scénarios dutilisation
• Concevoir et construire des prototypes
• Tester les prototypes
• Modifier itérativement les prototypes jusquà ce
  que soient atteints
• Les objectifs
• Les dates butoirs
• Installation
• Installer le système chez les utilisateurs
• Évaluer les réactions des utilisateurs et leur
  degré dadoption du système

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Principe 1

• Se centrer continuellement et depuis le tout
  début sur les utilisateurs
• Comment ?
• Définir un ensemble dutilisateurs potentiel.
  Penser aux utilisateurs secondaires formateurs,
  vendeurs etc.
• Parler avec eux des points positifs et négatifs
  de leur travail
• Visiter les lieux de travail , Observer ces
  utilisateurs quand ils effectuent les tâches, Les
  filmer
• Étudier lorganisation du travail
• Leur demander de commenter à haute voix quand ils
  travaillent
• Essayer de faire leur boulot (si possible)
• Faites participer les utilisateurs
• Intégrer un expert du domaine dans léquipe de
  conception
• Utiliser lanalyse de tâches
• Utiliser des questionnaires
• Définissez des objectifs de comportement du
  système

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Analyse de tâches

• Qui utilisera le système ?
• Quelles sont les tâches quils effectuent
  actuellement ?
• Quelles tâches sont souhaitables ?
• Comment sont apprises les tâches
• Où sont elles accomplies ?
• Comment les utilisateurs accèdent-ils aux données
  pour effectuer leur tâches ?
• De quels autres outils les utilisateurs
  disposent-ils ?
• Comment les utilisateurs communiquent-ils entre
  eux ?
• Quelle est la fréquence des tâches ?
• Quelles sont les contraintes temporelles et
  matérielles ?
• Quest-ce qui arrive quand ça ne va pas ?

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Synthétiser lanalyse de tâches (1)

• Méthodes formelles
• Ex GOMS (Goals, Operators, Methods, Selection
  rules)
• Lourdes et complexes à mettre en uvre
• Modèles hiérarchiques de tâches
• Tâche but procédure (sous-tâches avec des
  relations)
• Tâches composites et tâches élémentaires
• Arbres de tâches  décorés 
• Objets métiers, pré ou post conditions,
  fréquence, complexité, durée, acteur

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Synthétiser lanalyse de tâches(2)

• Listes de tâches
• Description
• Catégorisation,
• Séquencement
• Dépendances,
• Durée
• Scénarios de tâches
• Commentaires, questions, minutage etc.

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Appliquer lanalyse de tâches

• Quelles sont les tâches que le système doit
  couvrir et celles quil vaut mieux faire
  manuellement ?
• Quelles sont les tâches qui posent le plus de
  problèmes aux utilisateurs ?
• Le système résout-il des problèmes essentiels ou
  marginaux ?
• Est-ce quon oblige lutilisateur à des tâches
  redondantes
• Quelles sont les relations entre les tâches ?

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Principe 2

• Tester continuellement et depuis le début auprès
  des utilisateurs
• Comment
• Faire tester des scénarios écrits ou filmer
• Rédiger les manuels utilisateurs avant le codage
• Faire des maquettes et simuler le futur système
• Construire très tôt des prototypes
• Faire très tôt des démonstrations
• Utiliser des vidéos
• Utiliser les forums, les réseaux, les conférences
• Tester les prototypes de façon rigoureuse
• Organiser des séances de cassez-moi-ça
• Mener des études de terrains
• Faire des études de suivi dutilisation
• Inclure des programmes qui gardent des traces des
  actions des utilisateurs pour les analyser

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Principe 3

• Adopter une méthode itérative de conception
• 3 impératifs
• Identifier les changements et les évaluer
• Tests auprès des utilisateurs, inspection etc.
• Conséquences du changement
• Se donner les moyens deffectuer des changements
• Organiser le travail de développement
• Disposer doutils logiciels
• Vouloir effectuer des changements

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Principe 4

• Maintenir une vision globale des problèmes
  dutilisabilité
• Comment ?
• Un groupe doit être chargé de lutilisabilité sur
  lensemble du projet et sur lensemble des
  critères
• Rédiger les manuels utilisateurs avant le codage
  pour guider le codage
• Rédiger des manuels utilisateurs pour les
  utilisateurs secondaires (formateurs, vendeurs,
  maintenances, chercheurs etc.)
• Prévoir la diffusion et lexploitation du produit

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Références

• http//iihm.imag.fr/docs/coutaz.ecole2/ConceptionP
  agesWeb.html
• http//www.designofsites.com/pb/register.html
• http//www.cognetics.com/lucid/index.html
• Gould, J. D., Boies, S. J., Ukelson, J. (1997).
  How to design usable systems. In Helander, M. G.,
  Landauer, T. K., Prabhu, P. V. (Eds.), Handbook
  of human-computer interaction, 2d ed., 231-254.
  Amsterdam, The Netherlands North-Holland.
• John M. Carrollhttp//www.personal.psu.edu/facult
  y/j/m/jmc56/

48
Reférences (suite)

• Kolski C. (dir.), Analyse et conception de l'IHM,
  Interaction homme-machine pour les systèmes
  d'information, Vol 1, Hermès, 2001.
• Scapin D., Bastien C., Analyse des tâches et aide
  ergonomique lapproche MAD, in Kolski C.
  (dir.), Analyse et conception de l'IHM,
  Interaction homme-machine pour les systèmes
  d'information, Vol 1, Hermès, 2001.
• Brangier E., Barcenilla J., Concevoir un produit
  facile à utiliser  Adapter les technologies à
  lhomme, Editions dorganisation, 2003.
• Letondal C., Mackay W., Participatory Programming
  and the Scope of Mutual Responsability Balancing
  Scientific, design and software commitment,
  Proceedings Participatory Desing Conference,
  Toronto, Canada, 2004.
• Mackay W., Fayard A.-L., "Radicalement nouveau et
  néanmoins familier les strips papiers revus par
  la réalité augmentée" , Actes des Journées IHM
  1997

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Take home messages

• Talking to users is not a luxury (Gould)
• Time spent in the early phases pays most
  dividends (Landay)
• Deux problèmes de conception
• Conception centrée utilisateur
• Conception technique
• Conception centrée utilisateur en deux niveaux
• Niveau tâche/activité interface conceptuelle,
  conception globale
• Niveau écran conception détaillée