(english version below - also available at: https://www.uphf.fr/lamih/recrutement-0)

Sujet de thèse en Informatique, dans le domaine de l’interaction humain-machine
LAMIH-UMR CNRS 8201 – Université Polytechnique Hauts-de-France

Titre : Conception centrée utilisateur et évaluation d’application personnalisée gamifiée, application à l’activité physique

Contexte :

La gamification peut favoriser l’engagement d’un utilisateur à effectuer un comportement pendant une durée plus ou moins longue (Alvarez et al., 2022; Sardi et al., 2017). Afin d’amener les individus à pratiquer une activité physique tels que des exercices de réadaptation, les applications gamifiées sont de plus en plus sollicitées. Cependant, ces applications sont parfois développées autour d’une approche « unique pour tous », avec une gamification similaire à tous les utilisateurs. Cette conception suggère implicitement que chaque utilisateur réagit de la même manière face à la gamification. Pourtant, plusieurs facteurs peuvent influencer le comportement et l’expérience de l’utilisateur tels que leurs profils de joueurs ou encore leurs préférences (Tondello et al., 2019). L’axe principal de recherche de cette thèse concerne l’Interaction humain-machine, avec application au contexte de la santé. Il s’agit de proposer, concevoir et évaluer la mise en place d’une gamification personnalisée au sein des systèmes numériques (Avril et al., 2022).

Pour ce faire, une meilleure compréhension de l’interaction humain-machine sera visée, notamment à travers l’étude de l’impact d’une gamification personnalisée sur l’expérience et le comportement des
utilisateurs. Ces études seront menées sur (1) des sujets tout-venants afin de mieux comprendre l’impact de la personnalisation de la gamification sur l’expérience et le comportement humain ; (2) auprès d’une population plus ciblée, dans un contexte de réadaptation post-opératoire (par exemple, suite à une opération de prothèse de genou), où l’engagement de l’individu est primordial. Cette thèse contribuera à une meilleure compréhension de l’influence de la gamification personnalisée sur l’Humain. La finalité de cette thèse sera également la proposition de principes et de recommandations pour le développement d’application personnalisée gamifiée. Le candidat s’intègrera dans une équipe de recherche possédant une longue expérience en interaction humain-machine, plus particulièrement en conception et évaluation des systèmes interactifs, interaction adaptative, personnalisée, sensible au contexte, et ceci dans différents domaines d’application, incluant celui de la santé.

Déroulement de la thèse :

La thèse se déroule au LAMIH-UMR CNRS 8201, situé à l’Université Polytechnique Hauts-de-France, Valenciennes, France. Les étapes à suivre sont les suivantes : (1) Dresser un état de l’art sur la personnalisation de la gamification, (2) Constituer une analyse de l’existant visant des systèmes gamifiés personnalisés dans le contexte de la réadaptation, (3) Mettre en place une démarche centrée utilisateur (de l’analyse des attentes et des besoins de la population cible, en passant par la production de solutions de conception, jusqu’à l’évaluation de ces dernières), (4) Evaluer la mise en œuvre d’une application gamifiée personnalisée en mettant en place des expérimentations permettant de mieux comprendre l’influence de la personnalisation sur l’expérience et le comportement des utilisateurs. Cette évaluation sera effectuée en laboratoire puis « in situ » avec la population cible.

Date de démarrage souhaitée : 1er octobre 2023

Localisation : Laboratoire LAMIH-UMR CNRS 8201, département d’informatique, Université Polytechnique Hauts-de-France, campus du Mont Houy, F-59313 Valenciennes cedex 9, France.
https://www.uphf.fr/lamih

Prérequis :

Le(la) candidat(e) sera titulaire d’un diplôme de Master 2 ou d’ingénieur en Informatique et disposera d’un bon niveau en conception logicielle et programmation (java, technologies du web…). Une expérience préalable en Interaction Humain-Machine ou en Informatique dans le contexte de la santé sera appréciée. Les candidats doivent avoir un intérêt marqué pour la recherche pluridisciplinaire, avec un accent sur l'interaction humain-machine et l'ergonomie. La maîtrise du français et de l’anglais est exigée.

Salaire mensuel : 1640 € net (durée : 3 ans)

Encadrement :
Eugénie Avril, Maître de Conférences en Ergonomie, co-encadrante
Sophie Lepreux, Maître de Conférences en Informatique, co-encadrante
Christophe Kolski, Professeur en Informatique, directeur de thèse

Pour postuler : envoyer une lettre de motivation, un CV, une copie des diplômes et des notes des 3 dernières années à :
Christophe.kolski@uphf.fr, eugenie.avril@uphf.fr, sophie.lepreux@uphf.fr

Mots-clés : gamification ; personnalisation ; expérience utilisateur ; conception ; réadaptation

Références :

Alvarez, J., Djaouti, D., Louchart, S., Lebrun, Y., Zary, N., Lepreux, S., & Kolski, C. (2022). A Formal Approach to Distinguish Games, Toys, Serious Games & Toys, Serious Re-purposing & Modding and Simulators. IEEE Transactions on Games.
Avril, E., Lemercier, C., Arguel, A., & Caroux, L. (2022). Use a bike and gain points : The factors influencing the bike-sharing choice during the use of a Mobility-as-a-Service application. 13th International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics-AHFE 2022.
Sardi, L., Idri, A., & Fernández-Alemán, J. L. (2017). A systematic review of gamification in e-Health. Journal of biomedical informatics, 71, 31‑48.
Tondello, G. F., Mora, A., Marczewski, A., & Nacke, L. E. (2019). Empirical validation of the gamification user types hexad scale in English and Spanish. International Journal of Human-Computer Studies, 127, 95‑111.

 
********************************* ENGLISH VERSION *****************************

PhD Thesis in Computer Science, in the field of human-computer interaction
LAMIH-UMR CNRS 8201 - Université Polytechnique Hauts-de-France

Title: User-centered design and evaluation of personalized gamified applications, application to physical activity

Context:
Gamification can encourage a user's commitment to perform a behavior for a shorter or longer time (Alvarez et al., 2022; Sardi et al., 2017). In order to engage people in physical activity such as rehabilitation exercises, gamified applications are increasingly used. However, these apps are sometimes developed around a "one size fits all" approach, with gamification similar to all users. This design implicitly suggests that every user reacts the same way to gamification. However, several factors can influence user behavior and experience such as their player profiles or their preferences (Tondello et al., 2019). The main research axis of this thesis concerns Human-Computer Interaction, with application to the health context. The aim is to propose, design and evaluate the implementation of personalized gamification within digital systems (Avril et al., 2022).

To do so, a better understanding of human-machine interaction will be aimed at, in particular through the study of the impact of personalized gamification on the experience and behavior of users. These studies will be conducted on (1) general population subjects in order to better understand the impact of gamification personalization on human experience and behavior; (2) a more targeted population, in a post-operative rehabilitation context (e.g., following a hip prosthesis surgery), where the individual's engagement is essential. This thesis will contribute to a better understanding of the influence of personalized gamification on the human being. The purpose of this thesis will also be to propose principles and recommendations for the development of personalized gamified applications. The candidate will be part of a research team with a long experience in human-computer interaction, more specifically in the design and evaluation of interactive systems, adaptive, personalized, context-sensitive interaction, and this in different application domains, including the health domain.

The course of the thesis:
The thesis takes place at LAMIH-UMR CNRS 8201, located at the Université Polytechnique Hauts-de-France, Valenciennes, France. The steps are the following: (1) Establish a state of the art on the personalization of gamification, (2) Build an analysis of existing personalized gamified systems in the context of rehabilitation, (3) Implement a user-centered approach (from the analysis of the expectations and needs of the target population, through the production of design solutions, to the evaluation of these solutions), (4) Evaluate the implementation of a personalized gamified application by setting up experiments to better understand the influence of personalization on the experience and behavior of users. This evaluation will be conducted in the laboratory and then "in situ" with the target population.

Desired start date: October 1st, 2023

Location : LAMIH-UMR CNRS 8201 Laboratory, Computer Science Department, Université Polytechnique Hauts-de-France, Mont Houy campus, F-59313 Valenciennes cedex 9, France.
https://www.uphf.fr/lamih

Prerequisite:
The candidates will have a Master 2 or engineering degree in Computer Science. They will have a good level in software design and programming (java, web technologies...). Previous experience in Human-Computer Interaction or in Computer Science in the health context will be appreciated. Candidates must have a strong interest in multidisciplinary research, with a focus on human-computer interaction and ergonomics. Fluency in French and English is required.

Monthly salary: 1640 € (duration: 3 years)

Supervision:
Eugénie Avril, Associate professor in Ergonomics, co-supervisor
Sophie Lepreux, Associate professor in Computer Science, co-supervisor
Christophe Kolski, Professor in Computer Science, thesis director

To apply:
Send a letter of motivation, a CV, a copy of degree and grades of the last 3 years to:
Christophe.kolski@uphf.fr, eugenie.avril@uphf.fr, sophie.lepreux@uphf.fr

Keywords: gamification; personalization; user experience; design; rehabilitation

References:
Alvarez, J., Djaouti, D., Louchart, S., Lebrun, Y., Zary, N., Lepreux, S., & Kolski, C. (2022). A Formal Approach to Distinguish Games, Toys, Serious Games & Toys, Serious Re-purposing & Modding and Simulators. IEEE Transactions on Games.
Avril, E., Lemercier, C., Arguel, A., & Caroux, L. (2022). Use a bike and gain points : The factors influencing the bike-sharing choice during the use of a Mobility-as-a-Service application. 13th International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics-AHFE 2022.
Sardi, L., Idri, A., & Fernández-Alemán, J. L. (2017). A systematic review of gamification in e-Health. Journal of biomedical informatics, 71, 31‑48.
Tondello, G. F., Mora, A., Marczewski, A., & Nacke, L. E. (2019). Empirical validation of the gamification user types hexad scale in English and Spanish. International Journal of Human-Computer Studies, 127, 95‑111.