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Séminaire_DIC_7mars

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by Charles Gouin on 7 March 2013

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Transcript of Séminaire_DIC_7mars

L'intelligence ambiante au service
des personnes dépendantes Charles Gouin-Vallerand
Professeur adjoint @ TÉLUQ
Chercheur associé @ LICEF Problématique (1) - Vieillissement de la population occidentale
- 25% de la population du Canada en 2036 sera âgée de 65 ans et plus [1];
- les besoins dans les services de santé vs. le manque de main-d'oeuvre entraînera [2] :
- Augmentation de 17% des salaires en santé d'ici 2040 (2x autres métiers)
- Part de la santé dans le PIB + 50% entre 2000 et 2050 [1]Institut Canadien d'information sur la santé : Les soins de santé au Canada 2011 : regard sur les personnes âgées et le vieillissement, 177 pages, (Déc. 2011)
[2]Industrie Canada : Les incidences du vieillissement de la population canadienne sur le marché du travail et les compétences , 29 pages, Avril 2008. Problématique (2) - Impacts sociaux du vieillissement :
- Baisse de la qualité de vie chez les personnes âgées [1]
- Dégradation de la santé physique et mentale
- Impact sur les familles (aidants naturels)
- Diminution de l'autonomie de ces personnes ... elles deviennent alors de plus en plus dépendantes d'assistances et de supports! [1]Hellström, Y., Persson, G. and Hallberg, I. R. : Quality of life and symptoms among older people living at home. Journal of Advanced Nursing, 48: 584–593, 2004. Constats - Conditions sont réunies pour la recherche de solutions permettant :
- d'améliorer la productivité des intervenants en santé;
- répondre aux besoins de supports des aînés et personnes dépendantes.

- Mais comment ? Ensemble de solutions :
- Meilleure formation des intervenants;
- Augmentation du financement en santé;
- Aide aux aidants naturels
- et ... utilisation des technologies telles que l'intelligence ambiante Intelligence Ambiante (1) Poursuite des travaux de Mark Weiser sur l'informatique diffuse (ubiquitous computing) initié en 1992 Intelligence Ambiante (2) L'intelligence ambiante consiste donc en :
- la Diffusion (Ubiquitous) : Traitement de l'information dans les objets de la vie quotidienne
- la Sensibilité au contexte (contexte awareness) : Capter l'état et les changements chez les composantes d'un environnement (incluant les utilisateurs);
- l'Intelligence : Analyse du contexte afin de ...
- IHM évoluées : Afin de mieux assister/aider les utilisateurs dans leurs tâches ... via des interactions multi-modales. Intelligence Ambiante (3) Quelques exemples :
Un aspect en particulier : La sensibilité au contexte Selon Anind K. Dey (2000) :
- “Le contexte est toute information qui peut-être utilisée pour caractériser une entité. Une entité est une personne, un endroit ou un objet pertinent dans une IHM, incluant l’utilisateur et l’application elle-même.”
- “Un système est sensible au contexte s’il utilise le contexte afin d’amener des informations pertinentes et/ou des services

En résumé :
- Contexte centré sur les utilisateurs
- Le contexte peut avoir plusieurs portées (scopes) ...
- Le contexte peut-être de dimension infinie ... la capacité de le représenter et de le capter ne l'est pas ... Le contexte multi-portées ? Approche Micro et Macroscopique de la sensibilité au contexte [4] :

- Micro Contexte d'une entité :
- Vue Subjective avec 3 composantes :
- Activités en cours
- Environnement immédiat
- Soi
- Limité par les capacités des capteurs

- Macro Contexte d'une entité :
- Vue systèmique du contexte
- Construit à partir de l'aggrégation/abstraction des Micro Contextes et de données ontologiques [4] Gouin-Vallerand Charles, Roy Patrice, Abdulrazak Bessam, Giroux Sylvain, Dey Anind K., “A macro and micro context awareness model for the provision of services in smart spaces”, International Conference on Smart Homes and health Telematics, ICOST 2012, Florence, Italie, Juin 2012 Travaux réalisés Comment utiliser l'information contextuelle pour :
- Apporter dynamiquement des services vers les utilisateurs;
- Tenir compte du profil des utilisateurs et de sa position/orientation;
- Tenir compte des caractéristiques des appareils d'interactions;
- Tenir compte de la topologie des milieux;
- Tenir compte des caractéristiques des services d'assistance.

Réponse : Utiliser une approche centrée utilisateur basée sur les modalités d'interaction Livraison de services d'assistance sensible au contexte des espaces intelligents (1) Les modalités d'interactions :
- Sens e.g. champ de vision;
- Perception e.g. acuité visuelle;
- Motricité e.g. force des mains ou bras;
- Cognition e.g. languages, préférences.

Orienter le raisonnement autour des modalités d'interaction [5] Vision - Sens et perception Évaluer quels appareils d'interaction sont les mieux disposés à assister les utilisateurs avec leur capacités visuelles [5] Gouin-Vallerand Charles, Abdulrazak Bessam, Giroux Sylvain and Dey Anind K., “A context-aware service provision system for smart environments based on the user interaction modalities”, Journal of Ambient Intelligence and Smart Environments, Vol. 5, Issue 1, 2013 Sens Moteur - Vitesse de déplacement moyenne Utiliser dans engin de raisonnement basée sur la logique floue - Capacité d'interaction avec les appareils : Comparaison entre force de main et force requise Préférences d'interaction déclarées Utilisateurs spécifient à l'aide d'une échelle de Likert leurs préférences pour :
- Appareils de pointage (pointing device) :
- Souris;
- Trackball;
- Joystick;
- Écran tactile.
- Type clavier :
- Qwerty, Azerty, etc.;
- Clavier Virtuel (avec écran tactile);
Calcul moyenne par appareils vs. préférences utilisateurs Raisonnement (1) Basé sur deux approches : Logique de description et Logique floue, calcul un Device Capability Quotient (DCQ) :
- Logique de description pour 1ere requêtes dans l'ontologie basée sur :
- Position des utilisateurs versus topologie des milieux;
- Ressources minimales nécessaires pour supporter les services d'assistance
- Logique floue :
- Analyse des modalités d'interaction (46 règles et 6 ensembles flous);
- Utilisation des ressources des appareils (15 règles et 4 ensembles flous) ;
Livraison de services d'assistance sensible au contexte des espaces intelligents (2) Comment ?
- Position de l'utilisateur et son orientation versus :
- Champ de vision et dispositifs d'affichage
- Acuité visuelle, distance avec les dispositifs d'affichage , résolutions et taille des caractères
- Zones et pièces des espaces
- Profil des utilisateurs (capacités, préférences) versus :
- Caractéristiques des dispositifs d'interaction
- Ressources nécessaires des services d'assistance versus capacités et utilisations des appareils Exemple Exemple Raisonnement (2) Exemple simplifiée de l'utilisation de la logique floue pour: Travaux en cours (1) - Mais où sont les modalités cognitives ?
- Recommandation de contenu en mobilité dans les milieux urbains basée sur le contexte et les émotions des utilisateurs (thèse d'Alberto Montero, codirection Pierre Poirier); Découverte des émotions à partir des trois axes Travaux en cours (2) - Mais où sont les modalités cognitives (suite) :
- Apprentissage par méta-cognition dans les jeux sérieux sensible au contexte (thèse de Colombiano Kedowide, codirection Richard Hotte)
- Utiliser l'information contexte et le profil construit du joueur pour améliorer la méta-cognition Travaux en cours (3) - Mais où sont les modalités cognitives (suite) :
- Assistance à la conduite automobile chez les personnes âgées (en collaboration avec Prof. Évelyne Vallières, Jacques Bergeron (UdM), Daniel Lemire et CAA-Québec)
- Construction de modèles des conducteurs à partir d'apprentissage machine pour :
- Rétroaction sur les habitudes de conduite
- Assistance active
Conclusion (1) - L'intelligence ambiante est un bon support pour l'assistance auprès des personnes dépendantes par :
- Sensibilité au contexte;
- Livraison dynamique de services d'assistance;
- Construction de modèles des utilisateurs à partir des données contextuelles;
- Permet des IHM mieux adaptés aux utilisateurs et à leur profil


Conclusion (2) - L'intelligence ambiante est un domaine fertile pour l'informatique cognitive :
- Reste bcp à faire quant aux modalités cognitives (d'où les travaux en cours);
- Les villes et milieux urbains intelligents sont les environnements de déploiement en cours de l'intelligence ambiante ...
- Nécessite encore beaucoup de travaux;
- Nécessite beaucoup d'études sur le terrain. Merci beaucoup de votre attention ! Vous voulez aider mes recherches, un petit sondage (15 minutes) :
https://www.surveymonkey.com/s/recommandationContenu Pour me contacter :
www : vallerand.me
Twitter : @GouinVallerand
courriel : charles.gouin-vallerand
@teluq.ca
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