Cours 1 : Introduction à la question des interfaces pour les ordinateurs.

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1 Synthèse Cours Magistral «Théorie de la Communication» SRC1 2ème semestre 2012 : «Introduction à l'analyse sémiotique des interfaces informatisées : éléments théoriques et historiques» Enseignante : Camille Paloque-Berges Attention ce document couvre le cours de manière synthétique : il est une base pour les révisions portant sur les notes de cours, ces dernières étant censées couvrir un contenu plus précis, développé et approfondi. En raison des problèmes de projecteur vidéo, nous n'avons pas pu voir la plupart des exemples d'interfaces informatisées donnés en cours : il faut donc que vous alliez regarder les références historiques sur le Web (n'hésitez pas à aller vérifier / approfondir les aspects théoriques aussi...). Question générale : comment les interfaces informatisées sont-elles arrivées à afficher des ensembles de signes complexes pour faciliter l'interaction homme-machine? Comment les ordinateurs arrivent-ils à «signifier» à l'humain? Percevoir l'ordinateur comme machine de signification demande d'étudier l'évolution de ses interfaces comme lieu d'interaction, de communication, de médiation. Cours 1 : Introduction à la question des interfaces pour les ordinateurs. 3 champs sont concernés : interaction homme-machine (IHM) ; langages, logiciels et applications ; Graphical User Interface (GUI) 2 grandes problématiques : fonctionnelle : règles d'interaction technique et logistique ; sémantique : règles d'interprétation permettant un dialogue à travers des formes visuelles. > toutes deux concernées par l'analyse sémiotique. Définition classique de la machine : externaliser et supporter des processus cogntifs (calcul, inscription). Définition de l'interface : zone de contact et d'échange, surface et dispositif et liaison entre plusieurs systèmes. Revoir les définitions héritées de la chimie et de la biologie. Notion liée à celle de médiation. En informatique Distinguer interface interne (matériel, logiciel, protocole, réseau) et interface utilisateur (externe) c'est la dernière qui nous intéresse particulièrement. Dispositif de communication entre deux systèmes technologiques ; voie d'échange d'informations. Interface utilisateur : information graphique, textuelle, auditive que le programme présente à l'utilisateur afin de contrôler des séquences. Permet la communication entre utilisateur et système informatique (IHM) ; ensemble des moyens de dialogue entre utilisateur et ordinateur. > relation entre homme et machine. > relation de l'homme à lui-même (accomplir une tâche, organiser sa cognition). L'interface pensée en termes d'ihm est un dispositif qui constitue un intermédiaire convivial et fonctionnel entre l'homme et une tâche à accomplir.

2 Deux conceptions de l'ihm : techno-centrée : sujet connaissant (idéal : l'expert), activité fonctionnelle (faire fonctionner la machine) : performance technologique, limitation aux règles de fonctionnement. Cette définition de l'interface est technique. anthropo-centrée : sujet capable, activité symbolique ; l'interaction est pensée comme une situation complète, un contexte d'action (pas simplement l'application de connaissances techniques / règles de fonctionnement). Cette définition de l'interface est communicationnelle. L'nterface est un outil permettant d'effectuer une tâche et qui associe un objet technique (artefact) et des représentations cognitives (penser la machine). Elle doit être pensée dans une relation d'instrumenation : l'interface est l'artefact de l'instrument, et cela implique l'association d'un outil (artefact) et d'une utilisation (activité). L'interface peut perdre sa dimension artefactuelle (outil) quand l'utilisation n'est pas opérante (non compatible avec les représentations du sujet) : l'interface ne «parle» plus à l'utilisateur. Pour qu'elle parle, il faut travailler le symbolique ; l'interface est : du langage : un ensemble de signes (d'où la perspective sémiotique) ; un lieu de communication : un dialogue ; lieu de médiation : traduire des informations, exprimer une identité ; lieu de persuasion : convaincre et inciter à l'action (ex. marketing d'interface). Cours 2 : préhistoire des interfaces informatisées Généalogie des machines informatiques : on n'est pas encore dans l'interface utilisateur, mais dans une logique fonctionnelle de contrôle des tâches d'enregistrement, d'opération et de traitement des données par l'ordinateur. Innovation : délégation et externalisation de l'activité humaine (essentiellement le calcul) dans des machines de plus en plus autonomes et rapides. Les prototypes : Machine de Babbage ( , UK) : éliminer l'intervention humaine dans l'arithmétique mécanisée grâce à un processus d'autonomisation de la machine (rétroaction des calculs). Interaction homme-machine se fait de manière indirecte : cartes perforées. Machine d'hollerith (1890, USA) : mécanisation des systèmes d'information pour le recensement statistique grâce au système de cartes perforées ; 1896 : rachat par la Tabulation Machine Company (qui deviendra IBM en 1924). Fin 19ème-début 20ème siècle : évolution des machines de bureautique : machines de tabulation (cf. ce qui précède), mais aussi calculatrices, machines à écrire, caisses-enregistreuses, compatibilité générale (IBM : leader). Technologie de la carte perforée domine : technique d'encodage d'information qui fait interface entre données utilisateurs et traitement par la machine ; mais aussi symbole du pouvoir bureaucratique (bureaucratisation des entreprises). Premiers ordinateurs (contexte : années 1940, WWII). Perspective : contrôle des informations et automatisation pour les calculs balistiques. Harvard Mark 1 (1943, Howard Aiken) : première automatisation complète ; programmation par cartes ; temps de traitement très long.

3 ENIAC (1946, John William Mauchly) : premier ordinateur électronique (Electronic Numerical Integrator Automatic Computer). Programmation par câblage. Premier ordinateur que le grand public découvre dans les médias. EDVAC (1949, John Von Neumann) : premier ordinateur à mémoire enregistrée (Electronic Discrete Variable Automatic Computer). Architecture logique de Von Neuman ; approche fonctionnaliste : la machine se reproduit elle-même (construit une copie d'elle-même) par le biais des programmes. Apparition du terme «mémoire» dans le vocabulaire informatique ; imaginaire de la machine comme cerveau géant (cf. le terme «brainiac») ; représentation informationnelle de l'humain et comparaison du biologique et de l'informatique (cf. cybernétique). Les premières machines commerciales (1850's) Univac (1952, Mauchly et Eckert) : premier ordinateur commercialisé (contre la volonté de Aiken et Von Neumann qui pensent que l'informatique doit rester à l'université). Emergence d'une industrie informatique : équipement électronique (client : d'abord l'armée), équipement de bureautique (clients : les entreprises). IBM prend la tête ; les 7 nains : Univac, Honeywell, RCA, etc. Force d'ibm : son service commercial. IBM 702 Electronic Data Processing Machine (1953) : mémoire sur bande magnétique, construction modulaire (plusieurs unités : plus facile à transporter). Nouvelle compréhension de l'ordinateur, pas encore en termes d'interface, mais déjà en tant qu'objet que l'on peut s'approprier (ici, par le déplacement). IBM développe pour la première fois une vision holistique de l'ordinateur, qui pense en termes généraux d'usage des machines ; passage d'une vision techniciste à une prise en compte des nouveaux contextes de l'informatique (approche orientée business). > développement d'applications distribuées «gratuitement» avec l'ordinateur 1960 : développement de la suite System 360 d'ibm qui sort en 1970 (360 : symbolise une «révolution» ; IBM refait tout son parc informatique). > travail sur la compatibilité des programmes sur plusieurs ordinateurs (sous la pression des concurrents). Système des «familles compatibles» > innovations : circuits intégrés, mémoire semi-conductrice et virtual memory, time-sharing, online computing : IBM possède ¾ du marché des ordinateurs «mainframes». Développement des langages de programmation et des applications logicielles Vers un ordinateur plus «convivial» : comment programmer un ordinateur avec des langages de haut niveau, symboliques, plus proches des langages humains? Comment faciliter son utilisation? Premiers travaux en théorie de la programmation : Cambridge Group (UK, Maurice Wilkes), début années > développement d'un langage plus simple que le binaire : notation à base de chiffres et de lettres. > système de «programmation automatique» : programme permettant de traduire des langages de haut niveau (écrit par l'homme) en langage de bas niveau (lisible par la machine). IBM : : développement de FORTRAN (FORmula TRANslator) : premier langage de

4 programmation à succès. But : réduire coût de la programmation. Adopté dans les universités dans les années 1960 (manuel publié en 1961). Gouvernement / université : développement de COBOL (Common Business Oriented Language) en Langage très facilement lisible, presque comme de l'anglais «naturel». Grace Hopper, pionnière des langages de programmation, plébiscite COBOL à travers les USA : langage BASIC (Beginners' All Purpose Symbolic Instruction) : programmation interactive ; langage développé sur un ordinateur à temps partagé ; système simple pour entraîner les étudiants (calcul, simulation, jeux vidéos), développement rapide d'applications. Ouvre un marché aux logiciels éducatifs ; premier langage utilisé par Microsoft plus tard. BASIC est un des premiers langages qui permet de programmer des interfaces graphiques. 1960s : Nouvelles stratégies pour diminuer les coûts de la programmation : acheter des programmes prêts à l'emploi (contrats logiciels, packages de logiciels). Domaines de spécialisation : IBM : pour les compagnies aériennes (systèmes de réservation) ; NCR : pour les commerces ; Burroughs : pour les banques. On commence à parler d' «ingénierie logicielle» (software engineering) et on commence à considérer la programmation comme une science, avec ses propres méthodes : première conférence mondiale sur le sujet (Garmish Conference, en Allemagne). La même année, IBM décide de dissocier vente hardware / vente software. Emergence d'une industrie logicielle qui devient presque aussi importante que celle des constructeurs. Microsoft se présente comme un acteur majeur de cette industrie dès la fin des années 1970 et bientôt dominer le marché. La position de leader de Microsoft à la fin des années 1980 en matière de logiciels et système d'exploitation GUI est une des conséquences de toutes ces innovations (plus de détails sur cette question au cours 4). Cours 3 : Les trois couches de l'interface et la théorie de l'ihm 3 couches Matérielle périphériques d' entrée (envoie informations de l'utilisateur à l'unité centrale : clavier, souris, scanner...), de sortie (reçoit des informations utilisateurs de l'unité centrale : écran, haut-parleur, imprimante...) d'entrée-sortie (échanges bi-directionnels avec l'unité centrale : mémoire de masse/lecture-écriture, écrans tactiles, modem...) > relation structurelle : communication physique entre homme et intérieur de l'ordinateur > si le périphérique n'intervient pas dans la communication homm-machine, ce n'est pas une interface Logicielle (ou Opérationnelle) fonctionnement technique : programmes et composants ; ossature informatique permettant le fonctionnement de l'interface. Met en évidence actions possibles et réponses de la machine, gère processus observables, informe et gère l'interface sémiotique. Strates multiples (système d'exploitation, pilotes et protocoles, interfaces utilisateurs...). Implique une approche ergonomique. > relation fonctionnelle : gère les actions de l'utilisateur sur le code informatique (déclenchement événements) et les variables du logiciel (paramétrage, données entrées...) > une fonctionnalité peut utiliser plusieurs interfaces logicielles

5 Sémiotique gestion du sens : assure communication sémantique entre homme et machine, homme et contenu, homme et organisations derrière le système. 3 axes : fonctionnel : fonctions possibles pour l'utilisateur : strate indicielle (voir cours 5 théorie du signe selon Peirce) ; signale la nature des objets qui ont un fonctionnement («de quoi ça a l'air» : identification des signes en rapport avec des fonctions) ; transactionnel : interprétation sémiotique des fonctions en vue d'une manipulation symbolique pour réaliser une transaction («à quoi ça sert» : utilité des signes en rapport avec une action) ; communicationnel : interface comme intermédiaire entre utilisateur et organisation qui propose le produit (site Web, jeu vidéo, logiciel, etc.). Image de communication ; identité graphique ; message et discours ; imaginaire et culture («comment ça parle» : stratégie de communication fondée sur les signes identifiés et compris dans l'interaction). Si les 2 premiers axes sont la plupart du temps imbriqués, le 3ème peut être relativement indépendant des 2 autres (un logo non cliquable, par exemple). L'interface sémiotique est composite et multimédia ; elle fonctionne par enchâssement (du graphisme du système d'exploitation à celui d'une application spécifique). Eléments de théorie de l'ihm interface homme-machine : dispositif matériel et logiciel lié à une application interface utilisateur : lieu où s'opère la communication avec le système pour l'aider dans son activité interaction homme-machine : relation entre humain et machine via l'interface > conception, évaluation et implémentation de systèmes interactifs > compréhension et création de logiciels et dispositifs dont l'utilisation est conviviale, facile, accessible, efficace. Si utilisateur s'adapte à la machine : approche techno-centrée ; si la machine s'adapte à l'homme : approche anthropo-centrée. L'IHM propose une co-adaptation machine / homme : approche dite instrumentale > émergence de la figure de l'usager : interaction pensée à partir d'un besoin, d'une attente, et des droits que le logiciel doit satisfaire et respecter. «Conception centrée utilisateur» (Norman, 1986) : 5 principes : analyse besoins, tâches, contexte activité participation utilisateurs à conception répartition fonctions entre utilisateurs et machine démarche itérative de conception équipe de concepteurs multi-disciplinaires : développeurs, graphistes, ergonomes, rédacteurs, utilisateurs, marketeurs... Ergonomie des IHM : utilité : atteindre buts de haut niveau, conformité au cahier des charges utilisabilité : confort utilisation, règle dialogue et navigation, sécurité, plaisir et efficacité. Critères ergonomiques : temps d'apprentissage, vitesse d'exécution, taux d'erreur et correction, satisfaction. Convivialité structure les systèmes d'information.

6 Cours 4 : Développement des interfaces périphériques et graphiques orientées utilisateurs Les premières interfaces informatisées d'affichage et de commandes à l'écran A l'augmentation des technologies interactives s'ajoute une plus grande variété des usages informatiques entre 1950 et 1970 (cf. cours 2 sur l'évolution des langages de programmation et des applications). Mark 1 (1947) : écran radar ; Ferranti Mark 1 (1951) : pemière console : clavier, lecteur de cartes, télétype, écran Whirlwind (1948, MIT) : innovation sur les consoles de commandes pour systèmes de pilotage : premier écran graphique ; interactivité : stylo lumineux. Emploi : afficher données radar ; premier ordinateur de traitement des données en temps réel. cf. vidéo «See it Now : Jay W. Forrester and the WHIRLWIND Computer (Youtube). La mise en réseau des Whirlwind aboutit au projet SAGE (Semi Automatic Ground Environment) 10 ans plus tard (réseau de surveillance radar contre les Russes). cf. vidéo «IBM Sage Computer Ad, 1960» (Youtube) : premiers moniteurs vidéo. Tennis for Two (1958) : 1er jeu vidéo sur console de commande / oscilloscope ; sur ordinateur analogique. cf. vidéo «The Original Video Game» (Youtube). PDP 1 (1959) : console interactive multifonctions. Progammable Data Processor. Cf ; vidéo «PDP-1 Graphics Computer History Museum» (Youtube) ; vidéo «Restored PDP-1 Demonstration» Sketchpad (1963, Ivan Sutherland, MIT) : premier éditeur graphique à manipulation directe (stylet lumineux / lightpen) : désignation directe objets à l'écran, zoom, placement des objets par contrainte géométrique, représentation des objets en mémoire. Développé en BASIC. Prototype non distribué ; ancêtre de la tablette graphique. Vidéos sur Youtube. Les pionniers de l'informatique «personnelle» cf. vidéo «Doing with Images Makes Symbols» (Alan Kay, que l'on retrouve plus bas à Xerox). MEMEX (1945, Vannevar Bush, MIT) : plan de machine jamais réalisée : une prothèse mémorielle (MEMory Extender) pour lier des fiches d'informations entre elles à partir d'un système de «bureau». Ancêtre de l'hypertexte. Vidéo sur Youtube. NLS (1968, Douglas Engelbart, Stanford Research Institute). Prototype développé au Augmented Human Factor Research Center (ARC) depuis Vision du «bureau électronique» du futur (financé notamment par l'arpa et l'équipe de Joseph Licklider dans son projet de «man-computer symbiosis» ; cf. cours 1er semestre pour l'importance de Licklider, notamment dans le développement de l'internet). Démonstration : «The Mother of All Demos» (1968) ; cf. Youtube. Système de téléconférence en réseau local, avec texte interactif, messagerie électronique, souris, clavier, manipulation directe, le tout dans une «suite d'applications» : online System (NLS). Premier système d'organisation visuelle et hiérarchisée de l'information à l'écran : hiérarchies de fichiers / dossiers, fenêtrage, mise en forme des documents et du texte.

7 Premier «logiciel social» (aux fondements du «groupware» : logiciel de travail en groupe). Machine comme potentiel d'augmentation des facultés humaines : devient un partenaire (machine qui «pense») de l'utilisateur et non plus un serviteur (machine de calcul). «Alto System» ( ) : première suite d'application et système d'exploitation graphique (le «Star»). Laboratoire de R&D «Palo Alto Research Center» ouvert en 1969 par Xerox ; rôle majeur d'alan Kay (Dynabook). Premiers ordinateurs dits «de bureau» ; métaphore du bureau étendue à l'environnement graphique. Basculement d'applications sans changement de mode. Réalise effectivement et efficacement toutes les idées de Engelbart (NLS) : organisation des informations visuelles, interactivité entrée / sortie par périphériques, logique d'intégration. L'ordinateur est devenu un média (cf. langage orienté objet Smalltalk). Et surtout, on entre dans le user-friendly. 1975, à Xerox encore : le «Bravo» (Charles Simonyi - premier touriste dans l'espace après s'être fait des millions!) : 1er traitement de texte WYSIWYG. Macintosh (1984) : après le succès du Apple II (sorti en 1977, sans écran), Xerox investit en 1979 dans Apple, ce qui donne l'occasion à Steve Jobs de s'inspirer des principes de GUI de l'alto pour son prochain projet, le Macintosh. Windows (1985) : après le succès de MS-DOS, le système d'exploitaiton (non GUI) de Microsoft (notamment implémenté sur les PC d'ibm), Gates, après avoir travaillé sur le Macintosh, s'inspire à son tour des avancées du GUI pour son nouveau système d'exploitation, qui lui permettra de dominer le marché de l'industrie logicielle pendant les prochaines décennies. (premier nom de Windows : «Interface Manager». Voir aussi IBM, VisiCalc. Cours 5 : les fondements de la sémiotique : la théorie peircienne le signe : un substitut : réfère à autre chose ; un objet construit. Le monde «fait signe» > décision sémiotique : acte de reconnaissance du «faire signe». Sémiosphère : sphère des signes / culturelle qu'il faut apprendre à lire / interpréter. N'a jamais été aussi lisible que depuis que les communications et la culture sont devenues massives (Roland Barthes, Essais de sémiologie, 1965 ; cf. aussi Mythologies). Théorie de l'information : signe > informations que l'on traite (même idée : ça «fait signe»). Théorie de la communication : signes rendent perceptibles des phénomènes pas forcément visibles : mise en évidence, en relation. Théorie pragmatique du signe : ça «fait signe» en contexte, selon certaines circonstances, dans l'usage. Signe naturel : connexion physique nécessaire entre signe et signifié (fumée / feu). Attention : différence entre stimulus (envoi d'un signal : feu émet de la fumée) et signe (la fumée est lisible comme le signe du feu). Signe conventionnel / artificiel : association arbitraire qui peut s'appuyer sur une ressemblance (signe artificiel motivé) ou non (non motivé). Rapport de convention définit le signe : cela va du stéréotype / lieu commun à la capacité d'imagination (grâce à la conventionnalité du signe, les licornes «existent»).

8 Charles Sanders Peirce (USA, 2ème moitié 19ème s.) : théorie pragmatique du signe. > signification va avec interprétation et référent : indissociables > triangle sémiotique SIGNIFIANT / INTERPRéTANT produit l'interprétation lie objet et signe OBJET SIGNE référé le référent / le représenté monde «réel» / «naturel» «Representamen» signe interprété Processus sémiotique : attribution de la signification à un signe : le référer à autre chose qu'à luimême. Sémiose : processus de signification ; action ou influence qui suppose la coopération des 3 éléments (signe, objet, signifiant). Coupure sémiotique : différence entre signe et chose. Ex. : Le chat : un truc à poil qui fait miaou et dort beaucoup (= «chose») et qu'on est tous d'accord pour appeler un «chat» (= «signe»). Le signe est produit dans l'accord (la convention) sur un signe commun. Un bon test est d'imaginer les différentes manières d'appeler une même chose dans plusieurs langages (signes : chat, cat, gato ; chose : truc à poil qui fait miaou). Ex : mot en question : signe ; définition d'un mot = son interprétant ; ce à quoi référe la définition : objet. Ex 2 : un bouton sur une interface Web : signe ; interprétation : zone active à cliquer qui va déclencher un processus et permettre une transaction ; objet : l'action référente de la transaction (qui porte l'indice de cette transaction). Typologie des signes peirciens : 3 grands modes du «faire signe» INDICE : trace sensible d'un phénomène ; le signe est une présentation directe ( re-présentation). Ex. : fumée pour feu ; symptôme pour maladie. Seul mode du signe qui n'a pas de coupure sémiotique avec la chose réelle. En termes de psychologie instrumentale, caractérise les stades avancés du développement de l'enfant (agripper, toucher... : lien corporel avec la chose). ICONE : signe artificiel motivé par la ressemblance (mais il y a coupure sémiotique effective). Ex. : dessin de visage pour la chose visage ; une onomatopée (tchou-tchou pour le bruit du train... à vapeur) ; icône de la vache dans un panneau «attention passage de troupeaux» (mais d'autres éléments du panneau ne sont pas iconiques, par exemple la forme triangulaire). En termes de pyschologie instrumentale, on considère que pointer vers un objet (montrer/représenter l'objet), ou utiliser des mots simples (banane, maman, papa) sont d'ordre iconique. SYMBOLE : le «plus haut niveau» du signe (le plus complexe, le plus abstrait). Aucun rapport avec l'objet si ce n'est le pur rapport de signification. > mais culturellement, on à tendance reconstruire un rapport qu'on confond avec la ressemblance.

9 Exemple : rouge = danger > symbolique ; on a tendance à penser que c'est iconique parce qu'on pense à rouge = sang, sang = mort, mort= danger ; mais c'est une dérivation iconique, pas une relation iconique à la base (sauf rouge = sang). Crée des lieux communs culturels dans lesquels une communauté se retrouve : sentiment d'appartenance, éducation, art, imaginaire... Attention un signe ou ensemble de signes superposent souvent les 3 grands modes du signe. Cours que l'on aurait rêvé d'avoir si la prof n'avait pas été absente Histoire : développement des interfaces de réseau, la révolution GUI du Web, l'invention du webdesign, moteurs de recherche et navigation, web 2.0, innovations en termes de spatialité graphique Théorie : théorie linguistique du signe selon Saussure, à mettre en rapport avec l'importance croissante des langages naturels dans l'interaction homme-machine.