2009
Le travail humain
Les activités de conception : créativité, coopération, assistance
A. Chevalier
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F. Anceaux
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C. Tijus
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L’intérêt pour les situations de conception est loin d’être nouveau : des publications rédigées par des concepteurs eux-mêmes, sur la manière de concevoir, se trouvent dès la période romaine (I
er siècle avant J.-C., selon Gero, 1990
[1]). À partir du XIX
e siècle, les penseurs de la conception commencent à considérer la conception comme un processus (Durand, 1802 ; cité par Gero, 1990). Toutefois, ce n’est qu’à partir des années 1960 que des travaux de recherche ont été réellement initiés. Les travaux en conception architecturale d’Alexander (1964) et d’Eastman (1970) sont souvent considérés comme pionniers des travaux permettant une meilleure compréhension des processus de conception.
De nombreux travaux, issus principalement de l’ingénierie, visaient à développer des modèles prescriptifs afin de normaliser le processus de conception (par exemple, le modèle de Pahl, Beitz, Fetdhusen et Grote, 1977 – réédité plusieurs fois, dont en 2007 –, dans le domaine de l’ingénierie mécanique). Progressivement, les chercheurs se sont aperçus que les problèmes de conception se prêtaient difficilement à la systématisation, ce qui a donné naissance à l’étude empirique de la conception dans les années 1970. Herbert Simon (1969-1996) a fortement contribué à cette approche. En effet, dans son célèbre ouvrage The Sciences of the Artificial, Simon (op. cit.) a proposé d’aborder la conception non plus comme un statut professionnel, mais comme un type particulier d’activité cognitive. Ainsi, n’étaient plus uniquement considérés comme concepteurs les ingénieurs, mais l’ensemble des individus qui mettaient en œuvre des actions visant à modifier une situation existante en une autre meilleure, plus adaptée.
Ce n’est donc que depuis une quarantaine d’années que notre compréhension des processus de conception a progressé. Du point de vue de la psychologie, les années 1980 sont charnières car elles marquent le réel point de départ des recherches sur les processus de conception, en prenant appui sur l’approche développée par Simon. Bien que Simon n’ait pas eu une grande contribution empirique (à l’exception d’une publication en conception informatique : Kim, Javier-Lerch, & Simon, 1995), sa contribution théorique dans le domaine de la conception est essentielle.
En effet, Simon (1969, 1996) a souligné l’intérêt de développer une science de la conception qui consisterait à obtenir un corps de connaissances et d’analyses du processus de conception ; l’objectif étant de développer des approches théoriques indépendantes des domaines d’application, c’est-à-dire d’adopter une approche générique de la conception. Cela a abouti, en particulier dans certains pays anglo-saxons, à la création de départements et/ou de laboratoires de recherche spécialisés dans les sciences de la conception. En France, cela est moins répandu : les études sur la conception se trouvent dispersées au sein de différents laboratoires généralement monodisciplinaires, qu’ils soient issus de la psychologie, des sciences de l’éducation, de l’ingénierie ou encore de la sociologie. En outre, Simon (op. cit.) a proposé, dans le cadre de la théorie du traitement de l’information symbolique (Newell & Simon, 1972), d’aborder les activités de conception comme des activités de résolution de problèmes complexes. Selon cette approche, un individu se trouve confronté à une situation de résolution de problèmes dès lors qu’il souhaite atteindre un but mais qu’il ne dispose pas de procédure immédiate lui permettant de l’atteindre. Il doit alors s’engager dans une activité cognitive de raisonnement, demandant la mobilisation de plusieurs processus cognitifs (gestion de buts et de contraintes, analogie, etc.).
À leurs débuts, les études psychologiques portant sur les activités de conception s’intéressaient à la conception individuelle, puis vers le milieu des années 1990 on a vu également émerger un intérêt pour les activités collectives de conception. Compte tenu de la complexité et de la diversité des situations de conception, certaines se prêtent davantage à l’étude des processus individuels alors que d’autres sont propices à l’étude des processus coopératifs et/ou collectifs. Ainsi, ces deux approches complémentaires coexistent, au sein desquelles les activités de conception peuvent être étudiées, soit :
— dans le cadre de situations expérimentales. Certaines correspondent à des situations « fictives » (généralement conduites en laboratoire), d’autres s’intéressent à la conception d’objets réels requérant des connaissances qui relèvent d’un domaine de compétence donné (design, conception de sites web, etc.). Dans les premières, les participants sont principalement des individus lambda auxquels il est demandé de réaliser, généralement de façon individuelle, par exemple des croquis de personnages extraterrestres (Marsh, Bink, & Hicks, 1999) ou des dessins relevant du design (Chrysikou & Weisberg, 2005). Dans les secondes, il s’agit de concepteurs professionnels confrontés à des situations expérimentales de conception proches de situations réelles (répondant aux critères de validité écologique sous-jacents à la psychologie scientifique ; cf. les deux études empiriques – la première proposée par N. Bonnardel, et la seconde par A. Chevalier, N. Fouquereau et J. Vanderdonckt – présentées dans ce numéro spécial) ;
— dans le cadre de situations réelles de conception, en sélectionnant des phases centrales du processus de conception. La sélection de ces phases peut conduire à étudier soit les processus individuels de conception, soit les processus coopératifs. Lorsque les situations impliquent différents corps de métiers, les chercheurs vont par exemple s’intéresser à la confrontation et la coordination de différents points de vue. Ces situations apportent des éclairages nouveaux sur les aspects coopératifs ou collectifs du processus de conception. Sur ce dernier point, nous renvoyons le lecteur vers un numéro spécial du Travail Humain, sous la direction de F. Darses, publié en 2002.
Quelle que soit l’approche choisie, les recherches conduites en psychologie cognitive et ergonomique poursuivent un double objectif :
— apporter des éclairages théoriques nouveaux sur les processus cognitifs à l’œuvre dans les activités de résolution de problèmes ;
— assister les concepteurs dans leur activité. Cette assistance se situe à différents niveaux : sur des processus cognitifs particulièrement coûteux, sur des aspects davantage techniques ou encore sur le développement d’une activité centrée utilisateurs.
Ces deux points sont traités dans ce numéro spécial du Travail Humain, qui fait suite à l’atelier La résolution de problèmes de conception : de l’étude de l’activité cognitive des concepteurs à son assistance organisé lors du colloque de la section de Psychologie ergonomique de la Société Française de Psychologie : éPIQUE 2007 (Nantes). Ce numéro s’inscrit également dans le cadre de collaborations et de réflexions initiées via le GDR 3169-CNRS Psycho-Ergo.
L’objectif de ce numéro spécial est d’apporter une vue d’ensemble des travaux réalisés dans le domaine de la conception en France au cours des dernières années (sans pour autant prétendre à l’exhaustivité) ainsi que les tendances actuelles dans ce champ de recherche qui, comme pourra le noter le lecteur, sont vastes et prometteuses.
Ce numéro est composé de cinq articles : deux textes empiriques (N. Bonnardel et A. Chevalier et al.), deux textes de synthèse (W. Visser & F. Darses), et un texte méthodologique (J. Caelen).
Les deux textes empiriques sont tout d’abord présentés. Le premier, proposé par N. Bonnardel, commence par une synthèse des travaux mettant en perspective les processus créatifs et cognitifs en conception. Cette première partie est étayée et illustrée par la présentation d’une étude empirique visant à favoriser le processus créatif par l’évocation de sources d’inspiration. Le deuxième article, coécrit par A. Chevalier, N. Fouquereau et J. Vanderdonckt, présente une étude expérimentale dans laquelle un système à base de connaissances est utilisé par les concepteurs au cours des premières étapes du processus de conception. L’objectif des auteurs est de déterminer l’impact de ce type de système sur l’activité cognitive des concepteurs ainsi que sur la qualité ergonomique et l’esthétique de leurs productions. Ce texte est suivi par une synthèse, rédigée par F. Darses, sur la résolution collective des problèmes de conception, en mettant en avant le rôle de l’organisation par projet et l’accroissement du travail à distance dans la coordination des interactions coopératives entre concepteurs. Ensuite, W. Visser examine comment la conception de Simon (op. cit.) a été étendue et modulée dans les études sur la conception. Sur cette base, l’auteur présente un changement de perspective sur la conception par rapport à celle de Simon, en proposant d’analyser la conception non plus comme une activité de résolution de problèmes, mais comme une activité de construction de représentations. Enfin, ce numéro se termine par la présentation d’une méthode de gestion de la conception participative, proposée par J. Caelen. Cette méthode permet aux acteurs comme le chef de projet d’avoir accès à l’ensemble des documents, procédures, etc., dont ils ont besoin pour travailler soit en séance collective, soit de manière individuelle.
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Alexander, C. (1964). Notes on the Synthesis of Form. Cambridge. Mass. : Harvard University Press.
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Chrysikou, E. G., & Weisberg, R. W. (2005). Following the wrong footsteps : Fixation effects of pictorial examples in a design problem-solving task. Journal of Experimental Psychology : Learning, Memory & Cognition, 31 (5), 1134-1148.
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Darses, F. (Éd.) (2002). Activités coopératives de conception (numéro spécial). Le Travail Humain, 65 (4).
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Durand, J. N. L. (1802). Précis des leçons d’architecture données à l’École royale polytechnique. Paris : École polytechnique.
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Eastman, C. M. (1970). On the analysis of intuitive design processes. In G. Moore (Ed.), Emerging Methods in Environmental Design and Planning (pp. 21-37). Cambridge, Mass. : The MIT Press.
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Gero, J. S. (1990). Design prototypes : A knowledge representation schema for design. AI Magazine, 11, 26-36.
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Kim, J., Lerch, F. J., & Simon, H. A. (1995). Internal representation and rule development in object-oriented design. ACM Trans. Computer-Human Interaction 2 (4), 357-390.
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Marsh, R. L., Bink, M. L., & Hicks, J. L. (1999). Conceptual priming in a generative problem-solving task. Memory & Cognition, 27 (2), 355-363.
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Newell, A., & Simon, H. A. (1972). Human Problem Solving. Englewood Cliff, NJ : Prentice-Hall.
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Pahl, G., Beitz, W., Fetdhusen, J., & Grote, K. H. (2007). Engineering Design : A Systematic Approach (3e éd. ; 1re éd. : 1977) (trad. : K. Wallace & L. Blessing). New York, NY : Springer Verlag.
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Simon, H. A. (1969-1996). The Sciences of the Artificial. Cambridge : The MIT Press.
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L’une des plus célèbres publications, de cette période, est le traité d’architecture rédigé par l’architecte, ingénieur et écrivain romain Vitruve (titre original :
De Architectura).
[*]
Laboratoire Processus cognitifs et conduites interactives (EA 3984), Université Paris-Ouest Nanterre-La Défense, 200, avenue de la République, F-92001 Nanterre Cedex.
Aline. CCChevalier@ u-paris10. fr.
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Laboratoire d’automatique, de mécanique et d’informations industrielles et humaines (LAMIH, UMR 8530), CNRS, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis, équipe PERCOTEC, Le Mont-Houy, F-59313 Valenciennes Cedex 9. E-mail :
Francoise. AAAnceaux@ univ-valenciennes. fr.
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Laboratoire Cognitions humaine et artificielle (CHArt, EA 4004), Université de Paris VIII, 2, rue de la Liberté, 93526 Saint-Denis Cedex 02. E-mail :
tttijus@ univ-paris8. fr.