RU3 | Interfaces floues, interfaces collectives

Auteur : Luc Legay (luc

ru3.org) | Journée d’étude du 13 mai 2004, Web, espaces de navigation et objet d’exploration. Organisé par l’université Paris 8 (Vincennes – Saint-Denis, France)

Mots clés : Interfaces collectives, interfaces floues, intelligence collective, visualisation, information floue, représentation mentale, communication.

Résumé : —En observant nos mécanismes de représentation mentale de l'information, nous tentons d'approcher le concept des interfaces floues susceptibles de permettre une visualisation des espaces de connaissance.

Mécanisme de représentation mentale des espaces d’information et interfaces floues

Pour comprendre une image, et donc toute information visuelle, il faut que cette image trouve dans notre esprit une correspondance avec une représentation mentale. Pour interpréter une information et pour qu’une connaissance soit possible, il faut une analogie entre les signes extérieurs, l’information, et la représentation mentale.

Illustration de Paul Cox (Aux éditions du Seuil, Paris, 2004)

Vous ne trouverez pas d’information dans cette image si aucune analogie ne peut être établie par votre cerveau avec quelque chose de ressemblant.

De la même façon, ce poème martien a peu de chance de trouver dans notre cerveau une correspondance mentale signifiante.

Zimb!‹%, m (£;;
/ ÷ P. : {ßji (( tfff!!
@ ‹öôo - oo P, ^^! / Xx
« & ù à 18 nobi zdup duqk =
Rrrr rrr; ä $ * * i p ¥ # Á
TOO OOO OOO O ^^ù / +78

Dans la phrase suivante : « sono contento di spiegare queste cosé », ceux qui lisent l’italien peuvent comprendre quelque chose.

Mais pour les autres cette succession de signes n’apporte pas plus d’information que le poème martien.

Ce que je souhaite simplement montrer est que nous devons, au minimum, partager une langue ou un langage commun, pour partager une information. Si ce langage commun, ou partagé, repose d’abord sur les signes de l’écriture on va montrer qu’il existe aussi un langage partagé non écrit. C’est celui-ci qui sera utilisé par une catégorie d’interfaces que j’ai plaisir à appeler « interfaces floues ».

Le mécanisme de reconnaissance des signes

Tous les médias de l’information fonctionnent comme tous les systèmes de représentation : c’est-à-dire qu’ils « fonctionnent à travers des analogies » (Wittgenstein)

Dans tout énoncé intelligible, chaque atome informationnel, chaque terme de l’énoncé doit trouver sa correspondance mentale.

Cette correspondance mentale se construit par un mécanisme d’analogie des symboles, avec un faisceau de représentation.

La perception visuelle ou auditive de chaque mot 
active un mécanisme de rapprochements analogiques

Dans l’énoncé suivant : « une belle image », le mot « image » peut renvoyer à un ensemble d’autres mots : un objet imprimé, une photographie, une illustration, une icône, une parabole, la sagesse (sage comme une…), etc.

On peut dire que chaque mot se trouve défini par un faisceau d’analogie avec d’autres mots.

Par ce mécanisme, on réalise que chaque mot de la langue est relié à tout autre mot par l’intermédiaire de 2 ou 3 mots seulement.

Exemple le mot Terre (avec majuscule) peut-être facilement relié au mot ceinture. Terre > ciel > avion > ceinture. Des termes qui a première vue ne partagent rien peuvent-être reliés. Relions par exemple le mot chaussure avec l’Univers : Chaussure > empreinte > Lune (premier pas) > Univers. Les mots qui font partie de ceux que nous utilisons le plus (mots usuels ou langage métier), sont ceux qui sont caractérisés par un grand nombre d’analogies.

Si ce processus de représentation par analogie n’existait pas, la pensée ne serait que le simple reflet des signes extérieurs. Il n’existerait donc plus de différence de pensée entre les individus.C’est le schéma de pensée des Shadock.

Une pensée non analogique ne produit dans l'esprit 
que le reflet identique de l'image perçue

Dans le cerveau des humains, la représentation mentale des signes est un faisceau de représentations basé sur des relations analogiques. C’est le contexte de l’énoncé et la sensibilité, la culture, et l’intelligence, de chacun, qui permettent la construction d’une représentation mentale.

Le cerveau de deux personnes qui observent la même image 
ne réagit pas de la même façon

Ces relations ont une réalité physique, celle des liaisons synaptiques entre les neurones.

Grâce à ce mécanisme, chaque individu construit donc sa propre représentation, c’est-à-dire sa propre interprétation du monde. C’est cette appropriation individuelle qui rend toute communication humaine sujette à interprétation. Et c’est grâce à cette propriété que, contrairement aux Shadocks, on ne voit pas tous les choses de la même façon.

Ce mécanisme de reconnaissance que nous avons décrit pour les signes, s’applique à l’ensemble des médias de communication.

Le média est intelligible lorsque nous mettons en relation ses symboles, ses codes, avec notre représentation du monde.

Avant d’aborder le mécanisme de l’interactivité d’un média, ou d’une interface, prenons l’exemple de médias que nous côtoyons quotidiennement et qui n’ont pas besoin d’être interactifs pour être médiateurs d’informations.

Malgré l’absence d’interactivité, je crois que l’on peut déjà parler d’interfaces en ce sens qu’il s’agit de médias entre des données et des utilisateurs.

Quelques exemples de médias d’information visuelle

La vue d'un panneau de signalisation routière
déclenche trois niveaux de perception

Dans la perception d'un panneau de signalisation routière, on peut distinguer 3 niveaux hiérarchiques dans le mécanisme de perception de l’information visuelle.

Reconnaître : nécessite de connaître l’existence des routes, des carrefours et de la circulation routière.

Utiliser : On le constate couramment, il ne suffit pas de connaître le code de la route pour respecter les panneaux.

Un plan de métro n'est utilisable qu'à la condition
de l'avoir préalablement reconnu et décodé

Reconnaître : je mets le tracé en relation avec une réalité existante, le métro.

Décoder : connaître le code, ici un code couleur par ligne de métro, et connaître la langue. Le plan du métro de Tokyo en japonais n’est pas décryptable par un européen.

Utiliser : comme un enfant, on peut connaître le plan sans savoir se déplacer dans le métro.

Dans le cockpit de l’avion furtif F117.

Reconnaître : mettre en relation un objet, par exemple l’altimètre, avec le monde de l’aviation.

Décoder : référence à une connaissance théorique (météorologie, pilotage…)

Utiliser : référence à une connaissance pragmatique. (métier, entraînement). Je fais usage de l’information fournie par l’altimètre pour réguler mon altitude.

La partition de musique n'est utile qu'aux musiciens

Comme pour la phrase en italien, seule une partie de la population est capable de décoder l’information d’une partition : ceux qui lisent le solfège. Dans ceux qui lisent le solfège, une proportion plus restreinte pourra dire de quelle œuvre il s’agit. Et une partie encore plus restreinte pourra en faire une utilisation en interprétant l’œuvre au piano.

On comprend donc que le partage d’un langage commun est une condition d’accès à l’information, mais qu’elle n’est pas une condition suffisante.

Reconnaître les mots d’un énoncé ne suffit pas pour comprendre le discours.

Avec le traitement informatique des données et des informations, nous franchissons une étape symbolique supérieure.

L'interface d'un logiciel de conception musicale
ajoute un degré supplémentaire de symbolisme

Une couche symbolique supplémentaire est ajoutée, l’interface n’est plus une partition réelle, mais sa représentation symbolique.

Toute interface graphique est en effet une représentation symbolique d’information. C’est une notion fondamentale, car avec les interfaces notre espèce a intégré un degré supplémentaire d’abstraction.

Qu’est-ce qui produit de l’interactivité dans une interface interactive ?

Dans le processus d’interactivité, l’information délivrée peut être modifiée par l’environnement informationnel.

Dans une interface interactive, toute action entraîne une réponse : cocher une option, dérouler un menu, taper entrée.

L'interface d'un distributeur automatique de billet
fonctionne sur le mode logique, ce n'est pas une interface floue

Par exemple, avec l’interface d’un distributeur automatique de billets. Mon action, le retrait des billets, modifie le solde de mon compte en banque. Il y a interaction avec l’information du solde disponible.

L’interactivité de nos interfaces fonctionne sur le mode logique : à action identique, réponse identique.

Par exemple, lorsqu’au distributeur je demande 50 euros, il est très rare que j’en obtienne 100. En effet l’interprétation et la fantaisie n’ont pas leur place dans le monde des interfaces. Cette logique, qui est une bonne garantie pour les finances des banques n’est pas forcément une bonne garantie d’intelligence.

On a vu avec les Shadocks que si pour un signe donné correspondait une perception logique et identique pour tous les cerveaux, on pourrait craindre pour la diversité de la pensée humaine.

Ce que chacun veut bien admettre concernant nos mécanismes de perception, on l’admet moins volontiers dans le fonctionnement de nos interfaces. Pourtant si une chose paraît faire défaut dans notre environnement informatisé, c’est bien le manque d’intelligence. Quelque soient les logiciels que nous utilisons, leur conception logique conduit à ce que chaque commande produise toujours le même résultat. Sauf bugg, la commande fermer la fenêtre ne déclenchera jamais l’impression.

Quelle forme pour une interface des connaissances ?

Considèrons qu’une interface qui donne accès à une représentation des connaissances ne peut pas être une interface logique. Parce que si nous donnons une même représentation, quels que soient les utilisateurs, nous restons dans le domaine de l'information. La connaissance est intimement liée à l’usage que nous pouvons en faire, car elle n’est jamais extérieure à l’utilisateur de l’information.

On peut dire que la connaissance c’est simplement la partie utilisable de l’information.

C’est certainement pour cette raison qu’on peut affirmer que la connaissance est toujours une simplification. Une simplification d’une information qui, elle-même, est déjà une simplification de la réalité.

A la question : quelle est votre connaissance des continents ? Voici les réponses de personnes comme vous et moi.

Cartes du monde dessinées de mémoire par 
un enfant et des adultes de toute profession.

Les contours flous représentent la différence entre l’approche logique et l’approche neuronale. La différence entre réalité et utilité.

« Une donnée floue n’est définie que par les relations qu’elle entretien avec les autres données. »

Deux interprétations différentes d'un même ensemble
de personnes en sous-ensembles de petits, moyens et grands

Répartition de la taille des individus, en centimètres, dans une population. Diagramme réalisable avec la surface des pays, ou tout autre ensemble de données.

Les données floues sont dynamiques : la taille moyenne d’une population varie tous les jours, voire toutes les minutes.

Les données floues sont relatives : selon les époques, les critères, les pays, le sexe, la taille moyenne est différente.

Les données floues sont statistiques : elles n’émergent que d’une quantité importante de données.

On conçoit bien que si l’on réalise le graphe d’une population avec trois personnes prisent au hasard, on obtient un graphe net qui n’a plus rien à voir avec la représentation apportée par un grand nombre de données.

La raison est qu’il faut une certaine finesse de granularité des données, ou d’atomicité, pour obtenir l’émergence d’un ensemble flou, c’est-à-dire d’une nouvelle information.

Dans le graphe de répartition des tailles d’une population, ou des surfaces des pays, la courbe de gauss, qui émerge de l’information granulaire, est cette nouvelle information ; c’est sa visualisation, sa représentation qui apporte un degré d’information supérieur.

Mais, de la même façon qu’aucune des molécules gazeuses de vapeur d’eau qui constituent un nuage ne porte en elles la forme du nuage, l’information de la courbe de gauss n’est présente dans aucune des données granulaires qui la composent.

L’information émerge uniquement de la distribution statistique des données granulaires.

Et la distribution des données est seulement une affaire de représentation dans l’espace. Un espace a deux dimensions pour le graphe. Un espace tridimensionnel pour la vapeur d’eau dans un nuage.

La courbe de Gauss du graphe permet de situer une différence sur un espace vectoriel. Ici la différence des tailles dans une population donnée.

De mon simple point de vue de designer graphique, cette information prend trop de place. Je considère que, sur ce même espace, il serait possible représenter davantage de données, tout en conservant le même impact visuel.

La représentation d’une variation vectorielle 
avec des carrés de densité

À chaque point de cette courbe je peux en effet faire correspondre une valeur de densité, en niveaux de gris ou en couleurs, en fonction de la valeur des Y.

Nous allons pouvoir économiser ainsi de la place car la variation de la courbe sur l’axe des Y est redondante avec l’information de couleur. Elle n’est plus utile : nous la supprimons.

La représentation de la variation vectorielle 
rapportée à une seule dimension (l'axe des x)

On peut donc maintenant utiliser la dimension Y pour représenter une autre variable.
Par exemple celle de données effectuées chaque année.

L'espace des "y" peut être utilisé pour représenter
davantage d'informations

Et si cette nouvelle information ne suffit pas, nous pouvons maintenant utiliser encore la dimension t, en affichant successivement plusieurs graphes de densité.

L’animation permet, par exemple, de montrer l’évolution des tailles, ou statures, par tranche d'âge, sur plusieurs années.

Ces astuces graphiques n’ont pas d’autre prétention que de nous donner des pistes pour la représentation visuelle des caractères émergents de grands ensembles d’informations.

A quoi vont servir concrètement les interfaces floues ?

Actuellement, le meilleur moyen pour naviguer dans l’information du cyberspace, c’est bien-sûr le moteur Google. Il permet, en principe, de trouver la bonne information parmi les quelques milliards de pages référencés (4.285.199.774 le 14 mai 2004).

Mais quelle est la pertinence d’une réponse lorsque, par exemple, un million de pages contient les termes de notre requête ?

Quelle que soit la question, les réponses sont retournées sous forme de listes de liens empilés par ordre hiérarchique de pertinence. Cette pertinence s’appuie sur un ensemble d’algorithmes qui mettent en équation : le nombre de parutions de la requête, la position dans la page, le nombre de liens qui pointent vers la page contenant les termes de la requête. Il faut comprendre que ces algorithmes sont invisibles. La classification en liste ne montre pas les critères, ni les relations éventuelles de recoupement entre les réponses proposées par le moteur.

Les statistiques, fournies par Google, mettent en évidence que seulement 3 à 5% des utilisateurs regardent plus loin que les deux premières pages de réponses. Il est vrai qu’une vie entière ne suffirait pas pour lire l’ensemble des réponses proposées sur certaines requêtes généralistes.

Ce que peut apporter le principe d’une interface floue est de montrer, visuellement, les faisceaux d’analogies existant entre l’ensemble des réponses. Ensembles dont la caractéristique est d’être des ensembles non booléens, non délimités de façon précise, mais bien des ensembles flous. C’est en intégrant, par exemple, de simples astuces d’économie de place dans le système de visualisation des résultats, notamment celui de la transition d’espaces de représentations vectoriels à des espaces de représentation de densité, qu’il sera possible de rendre visible les critères de pertinence des réponses.

Il faut en effet intégrer la possibilité de voir, non seulement l’épaisseur du nombre de liens qui pointent vers les pages de réponses proposées, mais aussi de voir le degré d’analogie qui existe entre les réponses elles-mêmes.

Conclusion

Dans les années qui viennent, chacun de nous aura à gérer et a échanger dans une seule journée plus d’informations que nos parents ne pouvaient en échanger en une vie entière. Pour faire face à ce raz-de-marée informationnel, à cette surcharge d’information inévitable, les entrepôts de données (Data Warehouses), ne suffiront plus. Ce sont bien des interfaces floues qu’il faut mettre en œuvre, le seul concept susceptible, à mon sens, de ne plus nous livrer, tel quel, des flots d’informations, mais seulement les contours et les flux utiles à la connaissance.

ru3.org/projet

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