Fission multimodale pour les systèmes d'interaction

Les systèmes informatiques sont nés de besoins scientifiques. Leur succès est dû à leur utilisation grand public. Ceci a motivé les chercheurs à développer des systèmes qui permettent de satisfaire les besoins de l’utilisateur et de viser la démocratisation de leur utilisation à grande échelle. L’avancement technologique actuel a créé la nécessité de produire des machines de plus en plus performantes, faciles à utiliser et permettant de répondre aux besoins des utilisateurs. Pour atteindre ces objectifs, ces machines doivent être en mesure d’interférer d’une façon harmonieuse avec l’utilisateur. Cela n’est possible que si ces systèmes sont capables de comprendre la communication humaine. Cette dernière se fait à travers plusieurs modalités naturelles telles que la parole, les gestes, le regard et les expressions faciales. En s’inspirant de la communication humaine, les systèmes multimodaux ont était développés pour combiner plusieurs modalités en fonction de la tâche, des préférences et des intentions communicationnelles. \n \nCette thèse s’inscrit dans ce cadre. Elle a pour thème principal la fission multimodale pour les systèmes d’interactions. L’objectif principal de nos travaux de recherche est triple. En premier lieu, nous proposons une architecture qui est très utile dans un système multimodal. Cette architecture est modélisée, spécifiée formellement et raffinée par l’emploi de réseaux de Pétri colorés. Elle réalise un module de fission multimodale. En second lieu, nous avons créé une ontologie du domaine qui décrit l’environnement du système multimodal. Ce modèle contient également les différents scénarios applicables pour la réalisation de la fission. Ces scénarios sont stockés sous forme de patterns. Notre algorithme de fission repose sur l’utilisation de la technique de pattern. Nous avons défini deux patterns 1) pattern de fission : sélectionne les sous-tâches élémentaires d’une commande complexe et 2) pattern de modalité : associe à chaque sous-tâche le ou les modalités adéquates. En troisième lieu, nous avons proposé une nouvelle méthode/technique basée sur le contexte en utilisant les réseaux bayésiens pour résoudre les problèmes d’ambiguïté ou d’incertitude dans un système de fission multimodal. \n \nCes techniques ont été validées par des études de cas et en utilisant les réseaux de Pétri colorés et l’outil de simulation CPN-Tools. Ainsi, deux applications ont été implémentées : 1) une interface pour le contrôle d’un robot. Elle peut être utilisée pour assister des handicapés ou des personnes âgées. Cette interface est implémentée pour valider l’utilisation de la technique de pattern dans le processus de fission et 2) une interface GPS pour indiquer le trajet à un conducteur de voiture. Cette interface est implémentée pour valider notre nouvelle méthode basée sur le contexte en utilisant un réseau bayésien dans le cas d’ambiguïtés ou d’incertitudes.

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