Axes
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Interaction pour lire et jouer
Cet axe traite de la relation d’interaction homme machine, considérée soit du point de vue du concepteur/auteur soit du point de vue du lecteur/interacteur. Les travaux de cet axe se classent suivant les trois thèmes :
- Interagir : paradigmes et dispositifs pour l’interaction
Le thème "Interagir" regroupe les travaux autour de l'interaction au sens large. Un dispositif d’interaction tangible de lecture en rupture avec le modèle établi des liseuses-tablettes a été conçu. Le "rouleau numérique de lecture" repose sur l'emploi d'un petit écran flexible plaqué sur un cylindre, couplé à une capture de mouvements pour assurer une lecture continue d'un texte. Ce dispositif a fait l'objet d'une première validation expérimentale via un simulateur et d’un brevet. Le thème interaction aborde également le jeu, mais toujours sous l’angle du paradigme d’interaction. Dans le cadre des projets UDock et ERC H2020 Vidock (en collaboration avec le laboratoire Génomique Bioinformatique et Application du Cnam) ont pour objectif de créer un outil de docking offrant une interaction fluide et motivante lors de l’assemblage de deux formes tri-dimentionelles complexes. D'autres travaux étudient des jeux développés par les étudiants de l’ENJMIN exploitant un dispositif d’interaction tangible, les cubes Siftéo, et démontré les apports de ce type d’interaction pour le jeu vidéo.
- Lire : visualisation, et déambulation
Le thème "Lire" regroupe les travaux sur la lecture au sens large, aussi bien celle d’un document numérique que d’une scène sonore ou d’une exposition lors d’une visite muséale. La lecture bilingue a été radicalement transformée par les progrès du TAL : il est maintenant possible de produire des alignements fiables entre un texte d'une certaine langue et sa version traduite dans une autre langue, au moins au niveau des phrases. Pourtant, il n'existe pas à ce jour d'interface de liseuse numérique tirant partie de ces mécanismes. Dans le cadre du projet ANR Transread (dir. F. Yvon, LIMSI avec également la société Reverso), l'équipe a investigué un vaste espace de conception pour de telles interfaces. Un prototype a ensuite été développé pour tablettes tactiles, qui a été ensuite évalué expérimentalement. La lecture de documents en langue étrangère s’étend dans notre équipe jusqu’à l’aide à l'édition et la traduction de l'égyptien ancien. L'équipe s'intéresse aux problèmes plus largement posés par la déambulation dans les espaces documentaires, en particulier dans le cadre de visites muséales, en étudiants les apports de la réalité augmentée. La notion de déambulation est également abordée par l’équipe sur ces aspects sonores en abordant les apports de la spatialisation sonore dans le cadre d’une écoute binaurale en situation de mobilité. Ces travaux ont en partie été mené dans le cadre du projet européen Artsense et du projet ANR Culte.
- Jouer : analyse de l’interacteur, méthode et outils d’écriture
Le thème "Jouer" cherche à théoriser les mécanismes sous-jacents de l’expérience interactive qu’offre le jeu vidéo, et à proposer des méthodes, algorithmes et outils capables de construire et de magnifier ce type d’expérience. Un certain nombre de travaux sont menés autour de l’analyse de l’interacteur. Ces recherches portent sur notre capacité à comprendre les motivations du joueur tout autant qu’à les influencer. Un des premiers facteurs de motivation est l’adaptation de la difficulté des objectifs proposés au joueur. Nous avons abordé le lien entre difficulté et motivation de façon macroscopique à partir de l’étude de données de traces issues de jeux existant et montré le lien entre la rétention des joueurs et gameplay (collaboration avec Ubisoft). Nous avons également abordé le lien entre motivation et difficulté au travers d’expérimentations contrôlées sûr des mini-jeux spécifiques, en étudiant la difficulté perçue par les joueurs et notre capacité à l’influencer (collaboration avec KTM Advances). Au-delà de la difficulté, nous avons également poursuivi des travaux sur la narration interactive et évalué l’impact d’un système narratif émergeant sur la motivation du joueur (collaboration avec Thales).
D'autres parts, la mise en œuvre de mécaniques ludiques et motivationnelles amène la nécessité de méthodes et d’outils spécifiques. La motivation du joueur est par exemple particulièrement recherchée dans le cadre d’applications thérapeutiques et la co-conception avec les experts santé demande le développement d’outils et de méthodes spécifiques ainsi que d’algorithmes capables de mieux comprendre l’interacteur. Également, les mécaniques procédurales employées par les jeux sont de plus en plus élaborées et leur conception demande des outils et modèles spécifiques. Ils doivent permettre à terme, de permettre aux jeux vidéo de dépasser un certain nombre de frontières, comme par exemple celle de l’inclusion de publics touchés par le handicap.
Nous avons également travaillé sur les outils nécessaires à la construction de l’aspect sonore d’une expérience interactive dans du projet FUI TerraDynamica, puis poursuivi dans le projet ANR Octavia.
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Cet axe s’intéresse aux problèmes de conception des systèmes distribués et des réseaux pour l’intelligence ambiante. Les travaux de cet axe se classent selon les deux thèmes suivants :
- Réseaux mobiles sans fil : problématiques des réseaux 4G et réseaux de capteurs
Les travaux dans cette thématique s’intéressent à différentes problématiques liées aux réseaux 4G et réseaux de capteurs comme :
- L’allocation de ressources multi-critères (débit, délai, qualité des liens réseaux par exemple) en s’appuyant sur différentes méthodes comme la théorie des jeux ou la théorie des graphes de manière à garantir une bonne qualité de services. Plusieurs nouvelles heuristiques distribuées ou centralisées ont été étudiées dans les réseaux 4G et les réseaux de capteurs en collaboration avec l’IRIT de Toulouse ou l’ENIT de Tunis.
- Le routage avec prise en compte de la qualité de service, comme par exemple la maximisation de la durée de vie du réseau, la minimisation du délai de bout-en-bout ou la réduction de la perte de paquets. Des solutions optimales qui reposent sur des méthodes de pondération et d’apprentissage en tenant compte de plusieurs critères ont été proposées. Dans ce contexte, le problème de déploiement associé au routage a aussi été étudié avec l’objectif d’augmenter la durée de vie du réseau. Certains travaux sont réalisés en collaboration avec le LIP6 de l’Université Pierre-et-Marie-Curie.
- La détection probabiliste de fautes dans un réseau de capteurs pour la supervision de l’état des capteurs de façon à vérifier que leur comportement est correct et à garantir la sûreté de fonctionnement du réseau. A cette fin, nous avons proposé un détecteur de type gossip intégrant un système de captation compressif dans le cadre (i) du projet ANR Murphy (Inria, LAAS, SmartGrains, Univ. Valenciennes) faisant suite au projet SURPAT avec le musée du CNAM et (ii) de coopérations établies avec l’équipe Mimove de l’Inria et l’équipe CPS du SRI. En parallèle, ont été réalisés des travaux en coopération avec l’Université de Franche Comté sur la détection d’intrusions via la détection des falsifications opérées au niveau des protocoles de routage.
- Systèmes distribués : systèmes contraints et non contraints en ressources et leur vérification en termes de validation et de sécurité.
Cette thématique regroupe les travaux de l’équipe dans les systèmes reconfigurables en proposant des solutions auto-adaptatives dans le contexte du temps réel embarqué mais aussi du Cloud et du Cloud mobile :
- La reconfiguration dynamique des systèmes a pour but de proposer des solutions auto-adaptatives et résilientes aux pannes/fautes tout en maintenant de bonnes performances. La reconfiguration de systèmes à base de composants a été étudiée dans le contexte des systèmes temps réel embarqués d’une part et dans le contexte du Cloud computing d’autre part. Dans le domaine du temps réel, un modèle de reconfiguration dynamique capable de maintenir le respect des contraintes temporelles et des exigences sécuritaires du système a été proposé. Dans le domaine du Cloud computing, le travail de recherche a permis d’avoir un modèle de composants autocontrôlé qui respecte la qualité de services pour chaque demande de service. Ces travaux ont été menés dans le cadre du projet FSN OpenCloudWare.
- Des travaux ont été menés sur la cohérence des données dans les systèmes distribués de bases de stockage modernes. Un nouveau protocole de réplication, nommé LibRe pour "Library for Replication", a été développé et intégré au système Cassandra, dans le but de limiter le nombre de lectures obsolètes. De plus, un simulateur appelé Simizer a été développé pour évaluer et comparer la performance de différents protocoles de cohérence. Ces travaux ont été réalisés en collaboration avec l'ISEP. D’autres travaux ont été menés autour de la virtualisation pour une bonne gestion des ressources dans les data-centers ou les grilles de calcul en s’appuyant respectivement sur les méthodes exactes et sur les méta-heuristiques. Ces travaux sont le fruit de collaboration avec l'IRT SystemX, Télécom SudParis et l’université de Tizi-Ouzou (Algérie).
- Les nouvelles architectures pour le Cloud mobile : Le Cloud mobile est l’une des solutions proposées pour étendre les capacités des plates-formes mobiles en utilisant les ressources du Cloud. Dans ce contexte, l’un des challenges est de construire une architecture capable de gérer tous les aspects non fonctionnels (comme la communication, la découverte de services, etc.). Une nouvelle architecture de services basée sur OSGi (Open Services Gateway initiative) pour le Cloud mobile a été proposée et dont les performances ont été comparées à celles des modèles d’architectures basés sur les machines virtuelles et les conteneurs. Ces travaux ont été menés en collaboration avec l'Arizona State University (USA).
- La problématique liée à la sécurité des données et des plates-formes a été aussi étudiée. Dans les systèmes embarqués temps réel et reconfigurables, l’approche composant proposée intègre des mécanismes d’authentification et de contrôle d’accès. Plusieurs solutions d’authentification ont été proposées dans des contextes variés : authentification des transactions mobiles dans un Cloud mobile en utilisant l’algorithme cryptographique ABE. Ce travail a été mené en collaboration avec Wuhan University (Chine) et l'Arizona State University (USA). Un autre mécanisme d’authentification basé sur la gestion des identités numériques pour des transactions mobiles a été proposé en collaboration avec Télécom SudParis. D’autres solutions ont été proposées pour détecter des attaques de déni de services dans le Cloud ou des menaces dans l’internet des objets.
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