Projet scientifique de l’axe 1 2014-2019

Projet de recherche 2014 – 2019

Axe 1 – Fondements des théories de la conception et du raisonnement dans l’inconnu

La fécondité et la pertinence de la théorie C-K ont été largement démontrées. Le programme scientifique va donc se déployer dans quatre directions qui concernent aussi bien les domaines d’application de la théorie que ses fondements formels.

• Nouvelles applications : vers une recherche opérationnelle « conceptive ». Une très large part des activités industrielles continue à être vue comme des démarches d’optimisation. Cela tient à la prégnance du paradigme décisionnel dans la formation. Le saut à accomplir pour passer du paradigme décisionnel au paradigme conceptif est parfois trop lourd ou inadapté. Entre ces deux paradigmes existe une large gamme de situations intermédiaires où il faut introduire une logique conceptive dans un cadre d’optimisation élargi. C’est notamment le cas des outils de datamining qui manquent trop souvent de « finesse ». L’idée d’introduire un raisonnement C-K local au sein d’une logique algorithmique classique a été proposée dans la littérature. Cette voie prometteuse, qui peut s’étendre à toute la palette des algorithmes d’optimisation, sera développée notamment avec des partenariats en robotique.

• Nouveaux fondements et extensions scientifiques :

• Vers une théorie générale des fonctions génératives : les travaux récents ont montré que pour comparer les théories de la conception proposées dans les dernières années il était utile d’introduire la notion de fonction générative et qu’elles se distinguaient alors en fonction de leur plus ou moins grande puissance expansive et des hypothèses qu’elles posaient sur les structures de connaissances associées. L’élaboration d’une théorie générale des fonctions génératives apparait dès lors comme une importante avancée théorique à laquelle le deuxième cycle de la chaire TMCI s’efforcera d’apporter sa contribution. D’importantes conséquences pratiques peuvent y être associées notamment des fondations solides pour une doctrine « qualité » pour la conception innovante.

• Modélisation de la « création » scientifique : la mise en évidence des correspondances entre théorie C-K et Forcing en théorie des ensembles a eu d’importantes retombées. Notamment la découverte des effets de la « splitting condition » a souligné l’importance des structures de « généricité », d’indépendance et de non-déterminisme dans le raisonnement de conception. On voit ainsi apparaitre une stratégie d’analyse des structures de la connaissance qui passe par la détection des structures d’indépendance comme source de concepts innovants. Cette notion renvoie notamment à la théorie des matroids qui pourrait permettre de systématiser cette approche « conceptive ». On pourrait avoir par cette voie une reformulation nouvelle de la théorie C-K et qui permettrait de modéliser les logiques de la production scientifique, proposer une nouvelle approche de la gestion des risques en conception, revisiter et élaborer de nouveaux principes pour l’ingénierie des systèmes.

• Modélisation de la conception utilisant des langages symboliques : la théorie C-K de « la première génération », est implicitement construite sur une formulation « verbale » des concepts et des connaissances. Or nous savons qu’une large part du travail des créateurs s’effectue en mobilisant des modes d’expression non verbaux de toutes natures (gestes, dessins, sons, manipulations d’objets..). On peut donc se demander si les principales propriétés de la théorie C-K sont indépendantes de tout substrat d’expression ? ou s’il existe des substrats d’expression qui sont « C-K compatibles » et d’autres qui ne le sont pas ? Ces questions ouvrent un programme certainement ardu mais dont les conclusions pourraient être d’une grande importance à la fois pour le choix des supports d’aide à la conception et pour les conceptions classiques du langage.