UX design for memory supplementation to support problem-solving tasks in analytic applications

par Lingxue Yang

Thèse de doctorat en Informatique : Unité de recherche Heudyasic (UMR-7253)

Soutenue le 12-12-2018

à Compiègne , dans le cadre de École doctorale 71, Sciences pour l'ingénieur (Compiègne) , en partenariat avec Heuristique et Diagnostic des Systèmes Complexes [Compiègne] / Heudiasyc (laboratoire) .

  • Titre traduit

    Conception UX pour la suppléance de la mémoire afin de soutenir les tâches de résolution de problèmes dans les applications analytiques


  • Résumé

    Cette thèse a été initiée dans un contexte d’amélioration de l'expérience utilisateur (UX) pour l'analyse des données de Business Intelligence en raison de l'augmentation du volume de données liées à cette activité. D'une part, les besoins psychologiques des utilisateurs portent sur la simplification de l’utilisation des applications analytiques, ils font l’objet de plus en plus d’attention ; d'autre part, les tâches qu'ils sont prêts à mener deviennent de plus en plus complexes ce qui peut entraîner une surcharge de mémoire qui influe sur les performances dans leur réalisation. Pour garantir la prise en compte de ces deux aspects, les designers doivent concevoir des interfaces et fournir des informations appropriées qui répondent à la fois aux besoins des utilisateurs et aux nécessités de leur activité. Dans cette recherche, nous nous sommes intéressés à l'amélioration de la reprise de la tâche suite à une suspension ou à une interruption de celle-ci dans le cadre de l’analyse visuelle de données. La nature multitâche des actions des utilisateurs et les capacités limitées de stockage de la mémoire de travail humaine entraînent des difficultés à s’engager de nouveau dans une tâche qui a été interrompue ou suspendue. Il devient donc avantageux de disposer d'un outil de suppléance de la mémoire qui aide les utilisateurs à se remettre à leur tâche dans des conditions optimales.Une revue de la littérature nous a conduit tout d'abord au positionnement de notre recherche vis à vis de l'approche énactive et de la perception sensorimotrice qui considèrent l'outil comme un artefact configurant l'interaction entre l'utilisateur et la tâche, selon deux états, saisi ou déposé. De ce point de vue, nous avons constaté que le modèle de mémoire cognitiviste utilisé couramment ne considère pas le rôle de l’interaction avec le monde extérieur dans la construction de la mémoire, et par conséquent ignore la dimension saisie des supports et outils dans la construction d’une mémoire. Par conséquent, nous proposons de compléter ce modèle avec un modèle de mémoire incarnée, qui ouvre une nouvelle perspective permettant de concevoir un outil de suppléance mémorielle approprié. Enfin, les principes de conception d’IHM et d’UX nous aident à construire une proposition d’outil et à mener un plan d'expérience mettant en avant le lien entre les modifications des conditions de perception et les modifications de la dynamique d’interaction. En conclusion de cette partie, la problématique générale est introduite avec l’exploration, la mise en œuvre et l’évaluation de la proposition. La première expérience, le test pilote, analyse la perception que peuvent avoir des concepteurs naviguant sur des applications interactives. Cette étude nous a aidé à construire un vocabulaire d'évaluation en conception d’un support de suppléance de la mémoire et nous a guidé pour concevoir un processus expérimental en tenant compte de ces critères. Dans une seconde expérience, nous développons un outil basé sur une fonction que nous appelons le "history path". Cet outil permet d’afficher à l’utilisateur, dans une fenêtre spécifique de l’interface, certaines étapes de résolution d’une tâche antérieure effectuée par ce même utilisateur (ou pour simuler une interruption de tâche). Nous avons mis en place une expérience simple (minimaliste) simulant une résolution de problème qui a été enregistrée pour évaluer dans quelle mesure le history path peut aider l'utilisateur à récupérer efficacement une tâche interrompue. La première partie de cette expérience nous permet de confirmer l’utilité potentielle de cette fonction et nous aide à explorer l’espace de conception. Dans la deuxième partie, nous expérimentons deux outils différents basés sur deux représentations de l’history path, une représentation statique et l’autre dynamique. Les résultats de l'évaluation nous amènent à comprendre les conditions techniques d'une expérience positive pour laquelle la reprise de tâche est facilitée.


  • Résumé

    This thesis was initiated in the context of enhancing the user experience for analyzing data due to the increase of the volume of data related to this activity. On the one hand, users’ psychological needs for the simple use of analytic applications are paid more attention than before; on the other hand, the task they are willing to conduct is getting more and more complicated, which may cause memory overload that influences the task performance. To ensure that both aspects are taken into account, the designers should provide a proper information and design a proper interface that meets both users’ needs and the requirements of their activity. In this research, we are interested in improving the task recommitment following a task suspension or interruption in the context of a visual data analysis task. The multitasking nature of user actions and limited storage capacity of human working memory cause difficulties in re-engaging an interrupted or suspended task. Therefore, it is beneficial to have a memory supplementation tool that supports users to recommit their task in optimal conditions. A literature review first leads to the positioning of our research on the enactive approach and sensorimotor perception that consider the tool as an artifact configuring the interaction between the user and the task, in two modes the “put down” mode and the “in hand” mode. From this point of view, we have found that the commonly used cognitive memory model ignores the role of interaction with the external world in the formation of the memory, and consequently ignores the “in hand” dimension of the artifacts in one memory construction. Therefore, we complete this model with the embodied memory, which gives us a new perspective to design an appropriate memory tool that serves as a supplementation of our perceptual system. Finally, the design principles in human-computer interaction and UX helped us build a tool and conduct an experimental plan highlighting the link between changes in perception conditions and changes in the dynamics of interaction. As a conclusion, the research problem is introduced in terms of how we can provide users with a relevant context to recommit to resolving a task after interruption. The design proposal needs to be explored, designed and evaluated. The first experiment, the exploratory study, analyzes the perception of interactive applications by experienced designers. This study helped us construct a vocabulary of evaluation of the design for a memory supplementation support and guided us for the design considering these criteria. In the second experiment, we develop a tool based on a function that we call the “history path”, which permits to show, in a specific window of the user interface, some of the steps of a previous task resolution that a user has performed during previous experience (or to simulate a resolution task interruption). We set up a simple (minimalist) experiment simulating a problem-solving task, which was recorded to evaluate the extent to which a history path support can help the user for efficient recovering of an interrupted task. The first part of this experiment allows us to confirm the potential use of this function and helps us explore the design space. In the second part, we experiment two different tools, based on two history path representations, a static one and a dynamic one. The evaluation results allow us to understand the technical conditions of a positive experience for which task recovery is facilitated. In this second experiment, several means for recording the user experience were mobilized: the evaluation of the durations and gaze frequencies on area of interest in the interface window by eye tracking, the recording of the verbalizations during the RTA (Retrospective Think Aloud) session, and the semantic evaluation.


Il est disponible au sein de la bibliothèque de l'établissement de soutenance.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.