Les meilleures interfaces informatiques : passé, présent et futur

Des informaticiens du monde entier se réuniront à Boston cette semaine à Interaction ordinateur-humain 2009 pour discuter des derniers développements en matière d'interfaces informatiques. Pour coïncider avec l'événement, nous présentons un tour d'horizon des interfaces informatiques les plus cool du passé, du présent et du futur.

Écran tactile multipoint : La Surface de Microsoft est un exemple d'écran multitouch.

La ligne de commande
Le grand-père de toutes les interfaces informatiques est la ligne de commande, qui est apparue comme un moyen plus efficace de contrôler les ordinateurs dans les années 1950. Auparavant, les commandes devaient être introduites dans un ordinateur par lots, généralement via une carte perforée ou une bande de papier. Les téléscripteurs, qui étaient normalement utilisés pour les transmissions télégraphiques, ont été adaptés pour permettre aux utilisateurs de modifier les commandes au cours d'un processus et de recevoir les informations d'un ordinateur en temps quasi réel.

Les unités d'affichage vidéo permettaient d'afficher plus rapidement les informations de la ligne de commande. Le VT100, un terminal vidéo commercialisé par Digital Equipment Corporation (DEC) en 1978, est encore émulé par certains systèmes d'exploitation modernes comme moyen d'afficher la ligne de commande.

Les interfaces utilisateur graphiques, apparues commercialement dans les années 1980, ont rendu les ordinateurs beaucoup plus faciles à utiliser pour la plupart des gens, mais la ligne de commande offre toujours une puissance et une flexibilité substantielles aux utilisateurs experts.

La souris
De nos jours, il est difficile d'imaginer un ordinateur de bureau sans son acolyte emblématique : la souris.

Développé il y a 41 ans par Douglas engelbart au Stanford Research Institute, en Californie, la souris est inextricablement liée au développement de l'ordinateur moderne et a également joué un rôle crucial dans l'essor de l'interface utilisateur graphique. Engelbart a présenté la souris, ainsi que plusieurs autres innovations clés, notamment l'hypertexte et la collaboration sur écran partagé, lors d'un événement à San Francisco en 1968.

Les premières souris d'ordinateur se présentaient sous une variété de formes et de formes, dont beaucoup seraient presque méconnaissables aujourd'hui. Cependant, au moment où les souris sont devenues disponibles dans le commerce dans les années 1980, le moule était en place. Trois décennies plus tard et malgré quelques modifications (dont la perte de sa queue), la souris reste relativement inchangée. Cela ne veut pas dire que les entreprises n'ont pas essayé d'ajouter toutes sortes d'améliorations, y compris un mini joystick et un ventilateur pour garder votre main au frais et sans transpiration.

Logitech à lui seul a maintenant vendu plus d'un milliard de ces appareils, mais certains pensent que la souris est à bout de souffle. La montée en puissance d'autres interfaces plus intuitives pourrait enfin desserrer l'emprise de la souris sur nous.

Le pavé tactile
Malgré la vive concurrence des boules de commande et des joysticks à boutons, le pavé tactile est devenu l'interface la plus populaire pour les ordinateurs portables.

Avec la plupart des pavés tactiles, le doigt d'un utilisateur est détecté en détectant les perturbations d'un champ électrique causées par la capacité naturelle du doigt. C'est un principe qui a été utilisé dès 1953 par le pionnier canadien de la musique électronique Hugh Le Caine , pour contrôler le timbre des sons produits par son premier synthétiseur, surnommé le Sackbut.

Le pavé tactile est également important en tant que précurseur de l'interface à écran tactile. Et de nombreux pavés tactiles disposent désormais de capacités multitouch, élargissant la gamme des utilisations possibles. Le premier pavé tactile multitouch pour ordinateur a été présenté en 1984, par Bill Buxton , puis professeur de conception informatique et d'interaction à l'Université de Toronto et maintenant également chercheur principal chez Microsoft.

L'écran tactile multipoint
Mentionnez les ordinateurs à écran tactile, et la plupart des gens penseront à Apple iPhone ou celui de Microsoft Surface . En vérité, la technologie est déjà vieille d'un quart de siècle, ayant fait ses débuts dans l'ordinateur HP-150 en 1983. Bien avant que les ordinateurs de bureau ne deviennent courants, des écrans tactiles de base étaient utilisés dans les guichets automatiques pour permettre aux clients, qui étaient en grande partie illettrés en informatique, de utiliser des ordinateurs sans beaucoup de formation.

Cependant, il est juste de dire que l'iPhone d'Apple a permis de relancer le potentiel de l'approche avec son écran multitouch. Plusieurs fabricants de téléphones portables proposent désormais des appareils multitouch, et Windows 7 et les futures versions du Macbook d'Apple devraient faire de même. Différentes techniques peuvent permettre l'utilisation d'écrans multitouch : détection capacitive, infrarouge, ondes acoustiques de surface et, plus récemment, détection de pression .

Avec cette renaissance, on peut s'attendre à un tout nouveau lexique de gestes conçu pour faciliter la manipulation des données et l'appel des commandes. En fait, un défi peut être de trouver des moyens de reproduire les commandes existantes de manière intuitive, dit August de los Reyes , un chercheur en expérience utilisateur qui travaille sur Microsoft Surface.

Geste Détection
Les magnétomètres, accéléromètres et gyroscopes compacts permettent de suivre le mouvement d'un appareil. En utilisant à la fois la manette Wii de Nintendo et l'iPhone, les utilisateurs peuvent contrôler les jeux et les applications en manœuvrant physiquement chaque appareil dans les airs. De même, il est possible de mettre en pause et de lire de la musique sur le téléphone portable 6600 de Nokia en appuyant simplement deux fois sur l'appareil.

De nouvelles applications mobiles commencent également à tirer parti de cette tendance. Tais-toi , par exemple, permet aux utilisateurs de Nokia de faire taire leur téléphone en le retournant simplement face vers le bas. Une autre application, appelée nAlerteMoi , utilise un mot de passe gestuel en 3D pour empêcher le vol de l'appareil. Le combiné sonnera une alarme stridente si l'utilisateur ne déplace pas l'appareil dans les airs selon un schéma prédéfini pour l'allumer.

La prochaine étape de la reconnaissance des gestes est de permettre aux ordinateurs de mieux reconnaître visuellement les mouvements de la main et du corps. Sony's Eye a montré que des mouvements simples peuvent être reconnus relativement facilement. Le suivi de mouvements 3D plus complexes dans un éclairage irrégulier est cependant plus difficile. Les startups, y compris Xtr3D , basée en Israël, et Soft Kinetic, basée en Belgique, développent un logiciel de vision par ordinateur qui utilise l'infrarouge pour les applications de jeu de détection du corps entier.

Oblong, une startup basée à Los Angeles, a développé un système d'exploitation spatial qui reconnaît les commandes gestuelles, à condition que l'utilisateur porte une paire de gants spéciaux.

Retour de force
Un domaine de recherche appelé haptique explore les façons dont la technologie peut manipuler notre sens du toucher. Certains contrôleurs de jeu vibrent déjà avec un impact à l'écran, et de même, certains téléphones portables tremblent lorsqu'ils sont mis en mode silencieux.

Des contrôleurs haptiques plus spécialisés incluent le PHANTOM, fabriqué par SensAble, basé à Woburn, MA. Ces appareils sont déjà utilisés pour la conception en 3D et la formation médicale, par exemple, permettant à un chirurgien de pratiquer une procédure complexe à l'aide d'une simulation qui non seulement semble réaliste, mais aussi réaliste.

L'haptique pourrait bientôt ajouter une autre dimension aux écrans tactiles : en simulant mieux la sensation de cliquer sur un bouton lorsqu'une icône est touchée. Vincent Hayward , un expert de premier plan dans le domaine, à l'Université McGill, à Montréal, Canada, a démontré comment générer différentes sensations associées à différentes icônes sur un bouton haptique. A terme, Hayward pense qu'il sera même possible d'utiliser l'haptique pour simuler la sensation de textures sur un écran.

Voix Reconnaissance
La reconnaissance vocale a toujours eu du mal à se débarrasser de la réputation d'être lente, maladroite et, trop souvent, inexacte. La technologie n'a vraiment décollé que dans des domaines spécialisés où un sous-ensemble de langage restreint et restreint est utilisé ou où les utilisateurs sont prêts à investir le temps nécessaire pour former un système à reconnaître leur voix.

Cela est en train de changer. À mesure que les ordinateurs deviennent plus puissants et que les algorithmes d'analyse sont plus intelligents, la reconnaissance vocale continuera de s'améliorer, déclare Robert Weidmen, vice-président du marketing pour Nuancer , l'entreprise qui fabrique Dragon Naturally Speaking.

L'année dernière, Google a lancé une application de recherche vocale pour iPhone, permettant aux utilisateurs de rechercher sans appuyer sur aucun bouton. Une autre application iPhone, appelée Vlingo , peut être utilisé pour contrôler l'appareil d'autres manières : en plus de la recherche, un utilisateur peut dicter des messages texte et des e-mails, ou mettre à jour son statut sur Facebook avec quelques commandes simples. Dans le passé, le défi consistait à ajouter suffisamment de puissance de traitement pour un téléphone portable. Maintenant, cependant, des vitesses de transfert de données plus rapides signifient qu'il est possible d'utiliser des serveurs distants pour gérer de manière transparente le calcul des chiffres requis.

Réalité augmentée
Une interface émergente passionnante est la réalité augmentée, une approche qui fusionne les informations virtuelles avec le monde réel.

Les premières interfaces de réalité augmentée nécessitaient un équipement complexe et encombrant de détection de mouvement et d'infographie. Plus récemment, les téléphones portables dotés de puces de traitement et de capteurs puissants doivent mettre la technologie à la portée des utilisateurs ordinaires.

Des exemples de réalité augmentée mobile incluent Nokia Application mobile de réalité augmentée (MARA) et Wikitude , une application développée pour le système d'exploitation Android de Google. Les deux permettent à un utilisateur de voir le monde réel à travers un écran de caméra avec des annotations virtuelles et des balises superposées. Avec MARA, ces données virtuelles sont récoltées à partir des points d'intérêt stockés dans l'application de navigation par satellite NavTeq. Wikitude, comme son nom l'indique, glane ses données sur Wikipédia.

Ces applications fonctionnent en surveillant les données d'un arsenal de capteurs : les récepteurs GPS fournissent des informations de positionnement précises, les boussoles numériques déterminent la direction de l'appareil et les magnétomètres ou accéléromètres calculent son orientation. Un projet appelé Espace d'images Nokia va encore plus loin en permettant aux gens de stocker des expériences - images, vidéos, sons - dans un endroit particulier afin que d'autres personnes puissent les récupérer au même endroit.

Interfaces spatiales
En plus de permettre la réalité augmentée, les récepteurs GPS que l'on trouve désormais dans de nombreux téléphones peuvent suivre les personnes géographiquement. Cela génère une gamme de nouveaux jeux et applications qui vous permettent d'utiliser votre position comme forme d'entrée.

Latitude de Google , par exemple, permet aux utilisateurs d'afficher leur position sur une carte en installant un logiciel sur un téléphone portable compatible GPS. En octobre 2008, quelque 3 000 applications iPhone étaient déjà géolocalisées. Une de ces applications iPhone est iNap , qui est conçu pour surveiller la position d'une personne et la réveiller avant qu'elle ne rate son arrêt de train ou de bus. L'idée est venue après que Jelle Prins, de la société néerlandaise de développement de logiciels Moop, craignait de manquer son arrêt sur le chemin de l'aéroport. L'application peut se connecter à un programme de planification de trains populaire utilisé aux Pays-Bas et identifier automatiquement vos arrêts en fonction de vos routines de voyage précédentes.

Filet de sécurité , une application de localisation développée pour la plate-forme Android de Google, permet à l'utilisateur de définir les parties de la ville qu'il juge généralement dangereuses. S'ils se promènent accidentellement dans l'une de ces zones interdites, le programme devient actif et déclenchera une alarme et appellera automatiquement le 911 sur le haut-parleur en réponse à une secousse rapide.

Interfaces cerveau-ordinateur
Peut-être que l'interface informatique ultime, et qui reste encore loin, est le contrôle mental.

Des implants chirurgicaux ou des capteurs d'électroencéphalogramme (EEG) peuvent être utilisés pour surveiller l'activité cérébrale des personnes atteintes de formes sévères de paralysie. Avec une formation, cette technologie peut permettre aux patients enfermés de contrôler un curseur d'ordinateur pour épeler des messages ou de diriger un fauteuil roulant.

Certaines entreprises espèrent introduire le même type de technologie d'interface cerveau-ordinateur (BCI) dans le grand public. Le mois dernier, Neurosky , basée à San Jose, en Californie, a annoncé le lancement de son casque de jeu Bluetooth conçu pour surveiller une activité EEG simple. L'idée est que les joueurs peuvent acquérir des pouvoirs supplémentaires en fonction de leur calme.

Au-delà du jeu, la technologie BCI pourrait peut-être être utilisée pour aider à soulager le stress et la surcharge d'informations. Un projet BCI appelé Cognitive Cockpit (CogPit) utilise les informations EEG pour tenter de réduire la surcharge d'informations subie par les pilotes de jet.

Le projet, qui était auparavant financé par la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) du gouvernement américain, est conçu pour discerner quand le pilote est surchargé et gérer la façon dont les informations lui sont transmises. Par exemple, s'il communique déjà verbalement avec la base, il peut être plus approprié de l'avertir d'une menace entrante en utilisant des moyens visuels plutôt que par une alerte sonore. En estimant leur état cognitif d'un moment à l'autre, nous devrions être en mesure d'optimiser le flux d'informations vers eux, déclare Blair Dickson, chercheur sur le projet avec une société britannique de technologie de défense. Qinetiq .

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