Arco : une architecture informatique pour un compagnon artificiel en interaction avec un utilisateur

par Céline Jost

Thèse de doctorat en Sciences et technologies de l'information et de la communication

Sous la direction de Dominique Duhaut.

Soutenue en 2013

à Lorient , dans le cadre de École doctorale Santé, information-communication et mathématiques, matière (Brest, Finistère) , en partenariat avec Laboratoire en sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (laboratoire) et de Université européenne de Bretagne (2007-2016) (autre partenaire) .

mots clés

• Robot compagnon
• Robotique -- Thèses et écrits académiques
• Systèmes homme-machine -- Thèses et écrits académiques
• Architecture des réseaux d'ordinateurs -- Thèses et écrits académiques

Résumé

La progression rapide de la technologie a donné lieu à un panorama riche et varié d’objets numériques : caméra, téléphones mobiles, GPS, tablettes tactiles, liseuses numériques, robots, télévisions, domotique. . . La majorité de ces appareils sont aujourd'hui connectés à Internet. Et en plus de leurs fonctionnalités principales, ils permettent à leur propriétaire de rester en contact avec « le monde » à l'aide de logiciels de communication, de personnages virtuels ou de robots. Tous ces dispositifs numériques fonctionnent indépendamment les uns des autres. La question qui se pose est de savoir si ces dispositifs numériques doivent être coordonnés afin de partager certaines informations et effectuer certaines actions ensembles. Cette collaboration entre les dispositifs numériques est gérée par le Compagnon Artificiel qui est en contact permanent avec un utilisateur par les biais des divers dispositifs numériques. Une architecture modulaire ArCo permettant de mettre en place un Compagnon Artificiel a été réalisée dans le cadre de ce travail. Les dispositifs numériques sont gérés par des modules spécifiques, créés grâce à un cadriciel MICE (Machines Interaction Control in their Environment). L'utilisateur final du système peut programmer des scenarii d'interaction, qui indiquent les actions que doivent effectuer les dispositifs numériques, grâce à une interface de programmation visuelle AmbiProg. Chaque scénario est interprété par un module AmbiLive. Les conflits d'accès aux dispositifs numériques sont gérés par un module AmbiCop. Un ensemble d'évaluations a permis de valider expérimentalement l'architecture ArCo et de répondre à des problématiques d'interaction homme-machine.

Titre traduit

ArCo : an Information systems architecture for an Artificial Companion (Journeyman) in interaction with a user

Résumé

The rapid advance in technology allowed manufacturers to offer a varied panorama of digital devices: camera, mobile phones, GPS, tactile tablets, digital readers, robots, televisions, home automation elements… Nowadays, most of these devices are connected to the Internet. Thus, their users can not only take benefit from their functionalities but also be in touch with “everyone” thanks to communicative software, virtual characters or robots. It raises a main question: do these digital devices have to be coordinated in order to share information and achieve tasks together? This collaboration between digital devices could be managed by an Artificial Companion which could permanently be in touch with a user throughout these devices. We realized a modular architecture called ArCo which allows the creation of an Artificial Companion. Some specialized modules can manage the digital devices. These modules are implemented with a framework called MICE (Machines Interaction Control in their Environment). The end-user can create interaction scenarios with a visual programming interface called AmbiProg. The scenarios contain actions that digital devices have to achieve. Each scenario is interpreted by the AmbiLive module. Digital devices access conflicts are managed by the AmbiCop module. Some experiments validated the ArCo architecture from an experimental point of view. They also allowed studying some Human-Machine Interaction problems.