Contribution à l'analyse du processus de conception collaborative et distribuée en vue du développement des systèmes multi-agents

Contribution to the analysis of collaborative and distributed design process in order to develop multi-agents systems

• Auteur / Autrice : Réza Movahedkhah
• Direction : Olivier Garro
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Besançon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Traitement réparti

Résumé

Bien que de nombreuses recherches soient consacrées au processus de conception collaborative, peu d'informations sont disponibles au sujet de l'analyse du processus de conception collaborative et distribuée, en vue de développer des systèmes multi-agents d'assistance à la conception collaborative et distribuée. Nous considérons que l'implémentation des systèmes multi-agents d'aide à la conception collaborative et distribuée requiert une compréhension plus approfondie des interactions réelles entre les acteurs, à l'intérieur des équipes multidisciplinaires. A cet effet, il est considéré que, pour l'implémentation des systèmes multi-agents d'assistance à la conception collaborative et distribuée, il faut observer, modéliser et analyser le processus de conception collaborative et distribuée à des niveaux de granularités plus fines. L'étude menée dans cette thèse consiste alors à modéliser et à analyser le processus de conception collaborative et distribuée. Les contributions de la thèse s'articulent essentiellement autour de trois axes, à savoir : (1) Emergence des concepts, (2) Recherche des propriétés du processus de conception collaborative et distribuée, (3) Etude sur les Objet Intermédiaires de Conception (OIC). La première contribution met en évidence qu'il existe une relation directe entre l'émergence des concepts et les évolutions des états du processus de conception collaborative et distribuée, lors des verbalisations des pensées à partager. Pour la compréhension de la dynamique des interactions entre les acteurs, une modélisation de l'ensemble des variables intervenant pendant ces interactions a été réalisée. L'approche proposée consiste, alors, à discerner, à partir des interactions réelles et de l'émergence des concepts, les différents micro et macro état-problèmes qui caractérisent le processus de la conception collaborative et distribuée. L'analyse des micro et macro état–problèmes, dans une expérience réelle de la conception collaborative et distribuée, montre que la dynamique des interactions se caractérise plutôt par de nombreux sauts irréguliers. Ces sauts, probablement imprévisibles, montrent que le processus de la conception, à une échelle micro, est loin d'être harmonieux. La deuxième contribution concerne l'identification des propriétés du processus de conception collaborative et distribuée, en vue du développement des systèmes multi-agents d'assistance à la conception. Pour cela, une approche formelle basée sur le corpus a été développée. Cette partie du travail a mis en évidence la formation des microgroupes caractérisés par un cœfficient de cohésion. A travers différents types d'interactions à l'intérieur des microgroupes et entre les microgroupes, trois types de coopération ont été distinguées, à savoir : (1) Coopération complète (totale), (2) Coopération bilatérale et (3) Coopération quasi-nulle. De plus, cette partie du travail a permis d'identifier d'une part le(s) acteur(s) clé(s) et d'autre part quelques propriétés intéressantes de la conception collaborative et distribuée, telles que: (1) Auto-organisation, (2) Dynamique de processus, (3) Auto-similarité, (4) Convergence/Divergence des discussions. La troisième contribution concerne l'analyse des OICs en s'appuyant sur l'émergence des concepts. La démarche a été conçue à partir des interactions réelles des acteurs sur les OICs, de l'émergence des état-problèmes (acteurs-acteurs) et de couplage des état–problèmes avec des OICs. L'apparition dynamique des OICs, en apparence instantanée, a montré que le processus de conception collaborative dépend fortement du couplage état-problème et OICs. Grâce à la simultanéité entre les état-problèmes apparus avec les OICs, nous démontrons, d'une part, la formation des groupes homogènes des OICs, et d'autre part, la détermination des OICs pivots, caractérisés par une forte représentation mentale.

Although, several researches were dedicated to the study of collaborative design process, there is little information available about the analysis of collaborative and distributed design process in order to develop multi-agents systems aided collaborative and distributed design. We consider that the implementation of multi-agents systems aided collaborative and distributed design requires a deeper understanding of the real interactions between actors, inside of the multidisciplinary teams. In this view, it is considered that for the implementation of these systems, it is necessary to observe, to model and to analyze the collaborative and distributed design process with finer granularities levels. The study done in this thesis consists in modelling and analyzing the collaborative and distributed design process. The contributions of the thesis articulate essentially around three axes that are to say: (1) Emergence of concepts, (2) Research of properties of the collaborative and distributed design process, (3) Survey on Intermediate Design Objects (IDO). The first contribution emphasizes a direct relation between the emergence of concepts and the states evolutions of this process at the time of the minds verbalizations to share. The modelling of the set of variables, that are intervening during these interactions, has been achieved for the understanding of the dynamic of interaction between actors. The proposed approach consists to discern, based on the real interactions and the emergence of concepts, the different micro/macro state-problems that characterize the collaborative and distributed design process. The analysis of the micro/macro state-problems, in a real experience of collaborative and distributed design, shows the dynamic of interactions is characterized by several irregular leaps. These leap show that the design process, on a micro scale, is far to be harmonious. The second contribution concerns the identification of properties of the collaborative and distributed design process in order to develop the multi-agents systems aided collaborative and distributed design. To achieve this goal, a formal approach based on the corpus has been developed. This part of our work focuses on the formation of micro-groups characterized by a cohesion coeficient. Three types of co-operations have been differentiated with the help of different types of interactions inside of and between the micro-groups : (1) Complete (total) cooperation, (2) Bilateral cooperation and (3) Quasi-nul cooperation. Furthermore, this part of work enabled us, on the one hand, to identify the key(s) actor(s), and on the other hand, some interesting properties of collaborative and distributed design, such as : (1) Auto-organization, (2) Dynamic of the process, (3) Auto-similarity, (4) Convergence/Divergence of discussions. The third contribution concerns the analysis of the IDOs through the emergence of concepts. The approach has been set up from the real actors interactions on the IDOs, the state-problems emergence (actors-actors) and coupling the state-problems with the IDOs. The dynamic apparition of the IDOs showed that the collaborative design process depends strongly on the coupling state-problems and the IDOs. Due to simultaneity existing between state-problems appeared with the IDOs, we demonstrate, on the one hand, the formation of the homogeneous groups of the IDOs, and on the other hand, the determination of pivots IDOs that are characterized by a strong mental representation.