Action : EIFFEL

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La réutilisation dans la conception

Résumé :

La conception d'un système est une tâche généralement longue à l'issue de laquelle la solution s'avère rarement inédite : à ce titre elle implique autant la création que la réutilisation de connaissances (épisodiques versus génériques, sur le produit versus sur le processus, particulières à un métier ou multi-métiers) déjà construites dans les domaines considérées[Vis95]. La réutilisation de connaissances en conception et production présente un enjeu économique considérable pour les futurs systèmes de production.

Deux axes sont considérés dans la réutilisation. Selon un axe prospectif, il s'agit d'identifier, de formaliser et de gérer les connaissances réutilisables afin de construire des bases de connaissances pour assister de futurs projets de conception. Selon un axe rétrospectif, il s'agit de récupérer et d'utiliser des connaissances réutilisables (sources) lors d'un nouveau projet de conception (cible). Nos recherches concernent ces deux axes de la réutilisation. Ces études se situent plus largement dans le contexte de recherche sur la mémoire organisationnelle ou mémoire d'entreprise.

Axe rétrospectif de la réutilisation



Participants : Jean-Marie Burkhardt, Françoise Détienne, Willemien Visser.

Selon un axe rétrospectif, il s'agit de caractériser et d'assister les processus cognitifs de réutilisation d'une source lors de la conception répondant à un problème-cible. Nos travaux s'appuient sur des recherches dans le domaine du raisonnement analogique. Basées sur de nombreuses études, surtout expérimentales, ces recherches ont donné lieu à des modèles bien élaborés. Le principal problème [BD95,Dét96,Vis95,Vis96] attaché aux recherches sur le raisonnement analogique est dû à un corollaire de leur caractère principalement expérimental: elles ont, généralement, été conduites dans des conditions artificiellement restreintes, de sorte que la validité écologique de ces modèles pour des situations professionnelles, généralement plus complexes, reste à montrer. Généralement, les auteurs [Cle88,Gen89,HT89] s'accordent pour identifier les mécanismes suivants dans le raisonnement par analogie :

Nos recherches ont permis d'analyser ces différents mécanismes, dans des situations de réutilisation, notamment en programmation orientée-objet par des professionnels. Une première question de recherche concerne les mécanismes cognitifs de recherche et/ou de génération d'une source[[11]].

Une autre question de recherche concerne les mécanismes cognitifs de compréhension d'une source, en particulier, les mécanismes de compréhension d'un programme OO finalisée par une tâche de réutilisation.

Dans le cadre d'une collaboration de l'INRIA-Rocquencourt avec l'Université de Nebraska et du travail de thèse de Jean-Marie Burkhardt [Bur97,BDW97], nous avons étendu l'approche " modèles mentaux " de compréhension de texte [vDK83] pour rendre compte de la compréhension de programmes OO, les représentations contruites[[11]] et les stratégies de compréhension[[13]]. Nous continuons notre recherche sur les processus de compréhension de composants-sources. De plus, nous avons des données sur la réutilisation effective de programmes OO que nous sommes en train d'analyser. Il s'agit de modéliser les stratégies de réutilisation en programmation OO, notamment l'utilisation effective des mécanismes de réutilisation par héritage. Ce travail est fait en collaboration avec Jean-Marie Burkhardt (Maître de conférence, Université Paris V).

Enfin, une question de recherche concerne les mécanismes d'exploitation d'une source pour traiter un problème-cible. Dans un contexte réel de travail de conception, on a des raisons pour penser que l'exploitation des connaissances réutilisables n'est pas la même dans les différentes phases de la conception. Nous avons montré que différents mécanismes d'exploitation de la source étaient mis en oeuvre selon la phase de la conception répondant à un problème-cible (analyse du problème, recherche de solution, implémentation de la solution)[[11]].

Un autre thème de recherche concernera la modélisation des stratégies de recherche et d'exploitation de savoirs de conception, en particulier, la réutilisation de " cas " dans les modèles dits de " raisonnement à partir de cas " en Intelligence Artificielle (un cas représentant la trace d'un processus ou d'une solution de conception). Dans le cadre du projet TRACES qui démarre fin 1998, nous analyserons les stratégies de réutilisation de traces du processus de conception. Ces traces sont formalisées dans une base de cas. Leur utilisation effective sera étudiée dans le cadre d'un processus de conception industriel. Cette étude est menée en collaboration avec deux équipes en Intelligence Artificielle, SYCO (INRIA-Lorraine) et LISA-CPE (CNRS-Lyon).

Axes prospectif et rétrospectif



Participants : Patrick Bougé, Françoise Détienne, Willemien Visser.

De nouvelles recherches concernent à la fois la modélisation, la formalisation et l'exploitation de bases de connaissances réutilisables de conception, telles qu'elles sont développées actuellement en Intelligence Artificielle. Dans une première étude bibliographique [[20],[12]], nous avons procédé à la confrontation de modèles du raisonnement à partir de cas avec des données provenant d'études empiriques. Il s'agit d'études portant sur la réutilisation effective telle qu'elle est mise en oeuvre par des concepteurs humains dans leur activité de conception, principalement de logiciel. Nous discutons des aspects communs et des aspects divergents entre les modèles formels développés en Intelligence Artificielle et les modèles psychologiques basés sur l'activité effective.

Dans nos nouvelles recherches, il s'agit, à côté d'une telle confrontation des modèles de réutilisation développés en Intelligence Artificielle et en Ergonomie Cognitive, d'évaluer l'utililisabilité des outils de construction et de gestion de bases de connaissances. Dans le cadre du projet ARDECO qui démarre fin 1998, une première tâche sera d'analyser, d'un point de vue ergonomique, les modèles et outils Intelligence Artificielle de construction et d'exploitation de bases de connaissances. Les partenaires sur ce projet sont EIFFEL, SHERPA (INRIA-Rhône-Alpes), LISA-CPE (CNRS-Lyon), LACO-CNRS et Dassault Systèmes. Dans ce cadre, une convention CIFRE (Inria-Rocquencourt - Dassault Systèmes) devrait démarrer début 1999.



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