Représentation hybride des heuristiques et métaconnaissances utilisées pour la conception innovante

Hybrid representation of heuristics and meta-knowledge for innovative design

• Auteur / Autrice : Alexis Bultey
• Direction : François Rousselot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'ingénieur
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Strasbourg

Mots clés

Mots clés contrôlés

Intelligence artificielle

Systèmes experts (informatique)

Ontologie

Conception assistée par ordinateur

Mots clés libres

Triz

Résumé

Cette thèse porte sur une analyse théorique et pratique du processus de préconception avec comme objectif d’essayer d’extraire les éléments récurrents et possiblement inventifs de façon à pouvoir les isoler et les réutiliser dans d’autres contextes pour aider à la conception et plus généralement à l’invention. Pour cela, nous nous appuyons sur une théorie appelée TRIZ mise au point par un scientifique russe (G. S. Altshuller) qui tente de formaliser les processus de l’invention. Nous établissons l’intérêt de la TRIZ pour la conception conceptuelle et montrons que la théorie peut être informatisée et aider à la résolution de problèmes. L’architecture informatique résultante relève d’une préoccupation industrielle et cherche aussi à établir des passerelles entre les techniques d’intelligence artificielle de représentation des connaissances, formalisation du raisonnement et de résolution de problème. Les résultats de ces travaux peuvent être catégorisés suivant trois axes : la formalisation, l’opérationnalisation et l’implantation. La formalisation propose une ontologie descriptive d’une des méthodes de la TRIZ appelée l’analyse Substance-Champ. L’opérationnalisation décrit un modèle opérationnel de cette formalisation, c'est-à-dire utilisable par la machine. L’implémentation est une solution logicielle basée sur un système hybride combinant les logiques de description et la logique des prédicats. Elle permet par l’intermédiaire d’une interface graphique d’aider un concepteur à mettre en œuvre un processus de préconception suivant l’analyse Substance-Champ. Le sujet présente donc un intérêt du côté des sciences de la conception comme du côté de l’intelligence artificielle.

This PhD thesis is about a theoretical and practical analysis of the conceptual phases of the design process. It aims at extracting its recurrent elements in order to be reusable in different contexts and it also aims at making that process easily computer implemented. With this goal, we have studied the russian theory TRIZ, which pretends to formalize the inventive process. We conclude that this theory has a great interest for design process and we prove that this theory might be implemented in a computer-aided design system. The results of this PhD thesis can be decomposed in three parts: formalization, operationalisation and implementation. Formalization suggests an ontological modelling of one of the TRIZ methodologies, named Substance-Field analysis. Operationalisation proposes a translation of the formalization to be supported by a computer. The implementation is a software tool based on a hybrid system combining description logics and first order logic rules.