COLAB : PROPOSITION D’UNE PLATEFORME ACADÉMIQUE COOPÉRATIVE, COLLABORATIVE, INTERDISCIPLINAIRE ET RÉFLEXIVE D’ANALYSE COMPORTEMENTALE EN ENVIRONNEMENT INTELLIGENT par Jules Randolph Mémoire présenté au Département d’informatique en vue de l’obtention du grade de maître ès sciences (M.Sc.) FACULTÉ DES SCIENCES UNIVERSITÉ DE SHERBROOKE Sherbrooke, Québec, Canada, 28 septembre 2017 Le 28 septembre 2017 le jury a accepté le mémoire de Monsieur Jules Randolph dans sa version finale. Membres du jury Professeur Hélène Pigot Directrice de recherche Département d’informatique Professeur Sylvain Giroux Membre interne Département d’informatique Professeur Richard St-Denis Président-rapporteur Département d’informatique Ce mémoire est mis à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attri- bution - Pas d’Utilisation Commerciale 2.5 Canada (CC BY-NC 2.5) 1. Les diagrammes créés pour le présent rapport ont été réalisés avec PlantUML et LibreOffice Draw. Les maquettes graphiques ont été dessinées à l’aide de Inkscape. 1. Pour voir une copie de cette licence, visitez http://creativecommons.org/licenses/ by-nc-nd/2.5/ca/ ou écrivez à Creative Commons, PO Box 1866, Mountain View, CA 94042, USA. Sommaire Les perspectives de collaboration sont aujourd’hui démultipliées par l’irruption des nou- velles technologies dans nos sociétés. Mais dans le domaine de la recherche, des solutions tardent encore à émerger. Par exemple, les outils spécialisés d’assistance à l’Analyse Comporte- mentale (AC) par codage vidéo ne tirent pas parti d’un déploiement en ligne. COLAB, qui prend la forme d’une application web, offre à divers chercheurs la possibilité de collaborer autour d’un ensemble de données d’expérimentation récoltées en appartement « intelligent ». Dans un premier temps, l’approche privilégiée est l’AC, mais la plateforme se veut évolutive et capable d’accueillir, à terme, des modules supportant un vaste champ d’expertises afin de constituer un cadre fécond pour l’interdisciplinarité. Un modèle de gouvernance inspiré du coopérativisme des plateformes est adjoint à COLAB pour proposer une exploitation semi-commerciale dont les bénéfices sont mécaniquement réinjectés dans la recherche. L’identification du périmètre du problème et sa décomposition sont l’objetdu chapitre 3, dans lequel nous proposons d’étudier les processus associés à l’AC et les expérimentations en environnement intelligent. Le chapitre 4 présente les prototypes réalisés dans une démarche exploratoire ainsi que certains résultats de mesures ergonomiques. Enfin, des spécifications par- tielles sont offertes dans le chapitre 5 pour projeter la solution dans une forme plus complète. Mots-clés: collaboration, coopérativisme des plateformes, analyse comportementale, logiciel, interdisciplinarité, application web iii Remerciements Je veux remercier en premier lieu ma directrice de recherche, la professeure Hélène Pigot, pour ses précieux conseils et la qualité de son soutien. Je tiens à remercier avec toute mon af- fection mes parents, qui m’ont toujours témoigné d’un soutien inconditionnel dans mes choix d’étude et m’ont accompagné tout au long de mon cheminement. Et aussi, tous ces chers col- lègues et amis, parmi lesquels Mathieu Gagnon, pour son accueil au Québec et ses suggestions pertinentes sur COLAB, Camila Oliveira pour son soutien, son aide pour la soutenance et son in- défectible bonne humeur, Christina Khnaisser pour ses excellentes suggestions de lecture et ses conseils de qualité en ingénierie des exigences, Damien Lockner pour ses remarques avisées en ergonomie et en design, Wathek Bellah Loued pour m’avoir aiguillé vers des technologies web innovantes, Hubert Kenfack Ngankam pour m’avoir partagé sa vision d’un modèle de tâches et Yannick Drolet pour ses nombreux retours et sans qui je n’aurai pas pu réparer mon Dell XPS 13 avec lequel j’ai rédigé ce mémoire. Je remercie aussi tous les collaborateurs du projet DEI à Montréal, parmi lesquels Nathalie Bier sans qui COLAB n’aurait pas pu être prototypé, Gabrielle Beaudoin Dion pour m’avoir expliqué la démarche d’élaboration de grilles d’analyse puis Maxime Lussier et Guillaume Pa- quette pour leurs retours d’utilisation sur COLAB. Enfin, je dois remercier Pierre-Yves Groussard et Marc Chevalaz pour leur aide dequalité avec l’architecture système du DOmotique et informatique Mobile à l’Université de Sherbrooke (DOMUS), puis Joan Montoya pour son audit de sécurité particulièrement efficace. Et tous ceux que je n’ai pas mentionnés ici mais qui ont offert aide, soutien et bonne humeur, notamment à l’occasion de parties de babyfoot endiablées! v Table des matières Licence ii Sommaire iii Remerciementsv Table des matières vii Liste d’acronymes et d’abréviations xiii Liste des tableaux xv Table des figures xvii Glossaire technique xxiii Dictionnaire de domaine univoque xxix Introduction1 1 Contexte global..................................................................... 1 2 Contexte local...................................................................... 2 1 État de l’art5 1.1 Pluri, inter et transdisciplinarité................................................... 6 1.2 Solutions d’assistance à l’analyse comportementale par codage vidéo.......... 8 1.2.1 Description générale....................................................... 8 1.2.2 Analyse fonctionnelle détaillée........................................... 9 1.2.3 Comparaison............................................................... 11 1.3 Le profil des AVQ, une méthodologie clinique d’évaluation de l’autonomie ... 13 vii TABLE DES MATIÈRES TABLE DES MATIÈRES 1.3.1 Introduction................................................................ 13 1.3.2 Mise en situation .......................................................... 14 1.3.3 Entrevue.................................................................... 16 1.3.4 Applicabilité au dépistage de la maladie d’Alzheimer.................. 16 1.4 Systèmes de contrôle d’accès...................................................... 18 1.4.1 Typologie des systèmes d’accès .......................................... 18 1.4.2 Role Based Access Control............................................... 20 1.5 Coopérativisme des plateformes................................................... 25 1.5.1 Caractéristiques des plateformes coopératives........................... 25 1.5.2 Classification des modèles existants...................................... 25 1.5.3 Les racines du mouvement................................................ 28 1.5.4 Un mouvement des biens communs...................................... 31 1.6 L’ingénierie des exigences......................................................... 32 1.6.1 Principes saillants ......................................................... 33 1.6.2 Prototypage................................................................ 35 1.6.3 Le langage univoque ...................................................... 36 2 Objectifs et méthodologie 39 2.1 Identification des Objectifs ........................................................ 40 2.1.1 Contexte.................................................................... 40 2.1.2 Protocole de recherche du projet pilote DEI............................. 40 2.1.3 Objectifs de recherche associés à COLAB ............................... 41 2.1.4 Caractéristiques fondamentales vérifiées par COLAB ................... 42 2.1.5 Épilogue.................................................................... 43 2.2 Contexte d’exploration............................................................. 44 2.2.1 Parties prenantes........................................................... 44 2.2.2 Sources d’exploration..................................................... 44 2.3 Modèle de flux de travail .......................................................... 46 2.3.1 Cadre de travail............................................................ 46 2.3.2 Planification................................................................ 46 2.4 Caractéristation des productions................................................... 49 2.4.1 Productions logicielles (prototypes)...................................... 49 2.4.2 Productions documentaires ............................................... 49 2.5 Mesures ergonomiques ............................................................ 51 2.5.1 Approche globale.......................................................... 51 viii TABLE DES MATIÈRES TABLE DES MATIÈRES 2.5.2 Mesure de qualité perçue avec AttrakDiff................................ 52 2.6 Méthode d’analyse................................................................. 52 3 Analyse 55 3.1 Introduction......................................................................... 56 3.2 Description du domaine du problème « nu »...................................... 56 3.2.1 Identification des responsabilités......................................... 56 3.2.2 Pré-expérimentation....................................................... 57 3.2.3 L’expérimentation ......................................................... 60 3.2.4 Validation d’expérimentation............................................. 63 3.2.5 L’analyse clinique ......................................................... 63 3.3 Plongée au cœur du problème..................................................... 67 3.3.1 P0, un simple système d’information..................................... 68 3.3.2 P1, apparition de l’IHM................................................... 69 3.3.3 PB2, élargissement du