doctorat sur les interfaces humain-machine modulaires (h/f)
Detail de l'annonce :
Date Limite Candidature : mardi 14 juin 2022
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INFORMATIONS GÉNÉRALES
Référence : UMR5217-CELCOU-002
Lieu de travail : GRENOBLE
Date de publication : mardi 24 mai 2022
Nom du responsable scientifique : Alix Goguey, Céline Coutrix et
Julien Bourgeois
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2022
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel
DESCRIPTION DU SUJET DE THÈSE
Les interfaces utilisateur à forme variable sont une nouvelle façon
d'interagir avec la machine, en utilisant le changement dynamique dans
la forme physique d'un dispositif pour interagir avec la machine. Le
prototypage de ces interfaces est un défi majeur pour la communauté
scientifique [Alexander et al. 2018]. L'objectif de ce doctorat est
d'étudier la matière programmable comme une nouvelle façon
d'implémenter les interfaces utilisateur à forme variable. La
matière programmable est définie ici comme un robot modulaire
composé d'un très grand nombre de robots autonomes, sphériques et
détachables, à l'échelle du millimètre, qui peuvent se réarranger
dans l'espace 3D, permettant autant de formes que de la pâte à
modeler.
L'hypothèse de recherche est que la matière programmable permettra
de lever les verrous de l'implémentation : Les implémentations
actuelles des interfaces à forme variable, telles que l'actionnement
pneumatique [Yao et al. 2013], les affichages à base de tiges
[Robinson et al. 2016] et les structures mécaniques [Kim et al.
2018a] ne permettent pas la modularité ou la porosité de l'interface
[Kim et al. 2018b]. Au contraire, la matière programmable permet
d'atteindre des formes modulaire et poreuse. Malheureusement, les
travaux antérieurs en Interaction Humain-Machine qui ont introduit la
robotique modulaire se sont limités à une visualisation 2D faite de
robots mobiles se déplaçant sur une table [Le Goc et al. 2016]. Pour
atteindre l'objectif de la thèse, il est prévu de s'appuyer sur une
méthodologie centrée sur l'utilisateur, autour de deux tâches
principales : les techniques d'interaction et l'architecture
logicielle.
Le·la doctorant·e travaillera sur les techniques d'interaction
tirant parti de la modularité et/ou de la porosité de l'interface,
et sur leur développement dans des interfaces utilisateur
distribuées.
Technique d'interaction
À un haut niveau d'abstraction, le·la doctorant·e identifiera, par
le biais de scénarios des études connexes sur les interfaces à
forme variable, les nouvelles possibilités d'interaction permises par
des interfaces dynamiquement reconfigurables (par exemple, fusion ou
séparation de groupes de modules physiques). Les techniques
d'interaction proposées seront prototypées à l'aide d'une nouvelle
architecture d'interface utilisateur.
Architecture logicielle
À un bas niveau d'abstraction, l'objectif du doctorat est de proposer
les bases d'une architecture d'interface utilisateur adaptées aux
interfaces modulaires à forme variable. La transmission des
événements utilisateurs dans le logiciel est actuellement
centralisée. L'approche de recherche, en étroite collaboration avec
des roboticiens, consiste d'abord à identifier et à rassembler les
problèmes et les contraintes qui auraient un impact sur le
développement d'applications utilisant l'approche standard de
l'interface utilisateur. Ces observations seront ensuite utilisées
pour évaluer dans quelle mesure notre représentation actuelle de
l'architecture des applications doit changer et pour proposer des
solutions adéquates. Les techniques d'interaction serviront à
évaluer leur impact sur l'architecture proposée et à informer les
solutions logicielles proposées.
Références
Alix Goguey, Cameron Steer, Andrés Lucero, Laurence Nigay, Deepak
Sahoo, et al. PickCells: A Physically Reconfigurable Cell-composed
Touchscreen. 2019 CHI Conference on Human Factors in Computing
Systems, May 2019, Glasgow, United Kingdom. pp.273, doi:
10.1145/3290605.3300503. URL
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02413716
Laura Pruszko, Céline Coutrix, Yann Laurillau, Benoît Piranda, and
Julien Bourgeois. Molecular HCI: Structuring the Cross-disciplinary
Space of Modular Shape-changing User Interfaces. Proceedings of the
ACM on Human-Computer Interaction, 5(211):1–33, 2021a. doi:
10.1145/3461733. URL https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03215058
Laura Pruszko, Yann Laurillau, Benoît Piranda, Julien Bourgeois, and
Céline Coutrix. Impact of the Size of Modules on Target Acquisition
and Pursuit for Future Modular Shape-changing Physical User
Interfaces. In Proceedings of the 2021 International Conference on
Multimodal Interaction (ICMI '21), Montréal, Canada, October 2021b.
doi: 10.1145/3462244.3479936. URL https://hal.
archives-ouvertes.fr/hal-03325220
Alexander, et al. 2018. Grand Challenges in Shape-Changing Interface
Research. ACM CHI 2018. http://doi.org/10.1145/3173574.3173873
Le Goc, et al. 2016. Zooids: Building Blocks for Swarm User
Interfaces. ACM UIST 2016. http://doi.org/10.1145/2984511.2984547
Kim, Coutrix, and Roudaut. 2018. KnobSlider: Design of a
Shape-Changing UI for Parameter Control. ACM CHI 2018.
http://doi.org/10.1145/3173574.3173913
Kim, Coutrix, et al. 2018. Morphees+: Studying Everyday Reconfigurable
Objects for the Design and Taxonomy of Reconfigurable UIs. ACM CHI
2018. http://doi.org/10.1145/3173574.3174193
Robinson, Coutrix, et al. 2016. Emergeables: Deformable Displays for
Continuous Eyes-Free Mobile Interaction. ACM CHI 2016.
http://doi.org/10.1145/2858036.2858097
Yao, et al. 2013. PneUI: pneumatically actuated soft composite
materials for shape changing interfaces. ACM UIST 2013.
http://doi.org/10.1145/2501988.2502037
CONTEXTE DE TRAVAIL
Le Laboratoire d'Informatique de Grenoble (LIG) est une unité mixte
de recherche (dont le CNRS est l'une des tutelles) qui est situé sur
le campus de Saint Martin d'Hères. Composé de 22 équipes, les 450
chercheurs, enseignants-chercheurs et doctorants du LIG abordent les
différents thèmes de recherche liés à l'informatique. L'équipe
IIHM s'intéresse à la conception, à l'implémentation et à
l'évaluation de techniques d'interaction qui soient efficaces,
utilisables et agréables. Le groupe est présent dans les principales
conférences sur l'interaction humain-machine : CHI, UIST, AVI,
Interact, EICS, etc. Il entretient des relations durables avec
d'autres groupes de recherche en France et à l'étranger, et est bien
relié à l'industrie.
http://iihm.imag.fr/
INFORMATIONS COMPLÉMENTAIRES
Le doctorat est financé par l'Agence Nationale de la Recherche via le
projet MolecUI : molecui.imag.fr