27 / 09 / 2017
#Une brève histoire

Du clavier au cerveau : une brève histoire des interfaces homme – machine

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De la souris d’ordinateur au rêve d’une communication directe entre cerveau et machine, voici comment nos interfaces de commande informatiques ont évolué avec le temps.

Au temps des ordinateurs géants

Avant de devenir nos compagnons de tous les jours, les ordinateurs furent d’imposantes machines, qui pouvaient faire la taille de toute une pièce. Principalement développés dans le cadre de projets militaires, c’est là qu’ils furent d’abord employés. Le bien nommé Colossus fut ainsi utilisé par les Britanniques durant la Seconde Guerre mondiale pour décrypter les messages codés envoyés par les Allemands. Dans l’après-guerre, l’ordinateur commença à gagner la vie civile : chaque grande entreprise américaine se devait alors de posséder sa propre machine, coûtant la bagatelle de plusieurs millions de dollars. Pour les manipuler, on recrutait des ingénieurs spécialisés. À l’époque, on contrôlait en effet l’ordinateur à l’aide d’un simple clavier, où l’on entrait des lignes de code pour déclencher des actions.

Comment l’invention de la souris a démocratisé l’informatique

Douglas Engelbart

La démocratisation de l’ordinateur doit beaucoup à un ingénieur américain visionnaire, baptisé Douglas Engelbart. Si son nom est aujourd’hui inconnu du grand public, il est pourtant l’un des pères de l’informatique moderne. Il souhaitait que chacun puisse se servir d’un ordinateur au quotidien. Pour cela, il eut notamment l’idée de simplifier leur usage à l’aide d’un petit instrument, aujourd’hui mondialement célèbre : la souris ! La première démonstration publique de son invention eut lieu en 1969 à San Francisco, devant un public d’ingénieurs en informatique. Surnommée « La mère de toutes les démos », elle devint rapidement culte. Les images en noir et blanc montrent Engelbart, en chemise-cravate, exposer sa vision de l’ordinateur de demain, utilisant une petite boîte en bois sur roulette de métal pour naviguer intuitivement sur son écran. Engelbart déposa le brevet de son invention en 1967. Il fut accepté en 1970, mais il fallut attendre les années 1980 et l’introduction par Microsoft du premier PC conçu pour fonctionner avec une souris pour que celle-ci devienne largement accessible au grand public.

L’informatique au bout des doigts

Naviguer à l’aide d’une souris est incontestablement plus simple que d’entrer de fastidieuses lignes de codes à la main. Mais certains voulurent très tôt aller un cran plus loin, et permettre aux utilisateurs de manipuler l’écran directement avec les doigts. Dès 1965, E. A. Johnson, un ingénieur anglais, réalise ainsi la toute première interface tactile, brevetée en 1969. Elle demeure extrêmement basique dans ses fonctionnalités, puisqu’elle ne peut reconnaître qu’un seul point de contact : impossible de s’en servir pour pianoter avec frénésie sur son clavier numérique. L’écran multitactile est mis au point par l’université de Toronto, en 1984. De premiers appareils destinés au grand public voient le jour dans les années 1990, avec le Palm Pilot ou encore le Simon Personal Communicator. Mais c’est avec l’essor du smartphone, puis de la tablette à la fin des années 2000 que la technologie devient vraiment omniprésente.

Au commencement était le verbe

Depuis les lignes de code tapées à la main aux écrans tactiles, les interfaces nous permettant d’interagir avec l’informatique deviennent plus naturelles et intuitives avec le temps. Si l’on suit ce raisonnement, la voix devrait très logiquement constituer l’interface de demain. Cet avenir a déjà été dépeint de longue date par la science-fiction, de Star Trek, où l’équipage du vaisseau Enterprise commande ce dernier à l’aide de la voix, à l’inquiétant robot Hal, de 2001, l’odyssée de l’espace. Là encore, la technologie est plus vieille qu’on ne le pense. La toute première tentative remonte à 1952, avec l’ordinateur Audrey, capable de comprendre certains nombres prononcés par une voix familière. Un premier bond en avant est effectué avec le logiciel Hidden Markov Model, en 1980, qui se base sur un calcul de probabilités pour comprendre les mots prononcés plutôt que sur une liste de termes rentrés au préalable. En 1990, l’entreprise Dragon commercialise le premier logiciel de reconnaissance vocale destiné au grand public. Mais la technologie décolle vraiment au cours des années 2010, avec l’essor des intelligences artificielles conversationnelles insérées dans les smartphones telle que Cortana.

Quand le monde entier devient un écran d’ordinateur

HoloLens

Dans le film Minority Report, le personnage principal, joué par Tom Cruise, travaille sur un gigantesque écran holographique en trois dimensions, qu’il manipule à l’aide d’une interface tactile. C’est ce que pourrait donner, dans un futur proche, la conjonction de la technologie tactile avec la réalité virtuelle et augmentée. Bienvenue à l’époque de l’Air computing, pour « augmented interactive reality computing » (informatique de la réalité augmentée et interactive). L’idée : permettre à l’utilisateur, coiffé d’un casque de réalité virtuelle, de manipuler des hologrammes en trois dimensions. La réalité se transforme ainsi en un écran d’ordinateur géant. Le casque Hololens, développé par Microsoft, sert notamment cette ambition. À plus long terme, on peut très bien imaginer des lentilles de contact venant remplacer le casque, pour rendre la technologie plus pratique au quotidien.

Le cerveau aux manettes

Pourquoi s’encombrer de la voix ? Certains imaginent d’ores et déjà une manière encore plus simple de contrôler nos ordinateurs : une communication directe entre le cerveau et la machine. L’idée peut paraitre loufoque, elle n’a pourtant rien d’impossible. Le cerveau fonctionnant à base de signaux électriques, on peut imaginer un système permettant de traduire ces derniers dans un langage binaire, intelligible pour un ordinateur. Certaines recherches médicales, visant notamment à restaurer les dommages causés au cerveau, explorent déjà cette possibilité. L’idée d’une interface cerveau-machine est aujourd’hui très sérieusement étudiée par le DARPA, le département de la recherche de l’armée américaine. Mais le projet le plus médiatique est sans doute celui d’Elon Musk. Baptisé Neuralink et lancé en grande pompe l’an passé, il vise à créer des appareils susceptibles de permettre au cerveau d’interagir avec les ordinateurs, et améliorer nos capacités cognitives à l’aide de l’intelligence artificielle.