Harmonisation de la granularité

La granularité considérée ici porte sur le nombre d'étapes considérées (Tableau 4.2 à Tableau 4.5) ainsi que sur le niveau de détail qui leur est accordé (i.e. nombre de sous- étapes).

La première étape, celle de l’identification, correspond, tel qu’illustré par le Tableau 4.2, au processus selon lequel un contexte initial est analysé permettant l’identification et la définition du problème.

Tableau 4.2 - L’étape d’identification [Massey et Wallace, 1996] telle que formalisée par les modèles de processus biomimétique

Identification Étape(s) Synthèse

[Lindemann et Gramann, 2004]

Formulation de l’intention/de

la cible Définition du problème

[Speck et al., 2008] Problème technique Identification du problème

[Lenau, 2009] Formulation du problème Définition du problème

[Helms et al., 2009] Définition du problème Définition du problème

[Forniés et Muro, 2012] Instauration du cadre Définition du problème

[Baumeister et al., 2013] Définition du contexte Identification du problème

[Goel et al., 2014] Formulation du problème Définition du problème

[Badarnah et Kadri, 2015] Définition du challenge de

conception Identification du problème

Les deux sous-étapes identifiables (i.e. identification du problème et définition du problème) peuvent être combinées et labélisées sous l’intitulé « Analyse du problème ».

La deuxième étape, celle de la définition, correspond à une étape de modélisation par assemblage des constituants du problème et de leurs relations à partir des stimuli ayant permis la reconnaissance du problème à traiter, tel qu’illustré par le Tableau 4.3.

Tableau 4.3 - L’étape de définition [Massey et Wallace, 1996] telle que formalisée par les modèles de processus biomimétique

Définition Étape(s)

[Chakrabarti et al., 2005] Décrire en utilisant une triplette d’adverbe

[Bogatyrev et Vincent, 2008] Définir la fonction principale

Chapitre 4 • Première expérimentation

[Helms et al., 2009] Recadrage du problème

[Nagel et al., 2010a] Modélisation fonctionnelle

[Sartori et al., 2010] Identification de la fonction requise

Identification des spécifications et conditions

[Cheong et al., 2011] Sélection des mots clés fonctionnels

[Forniés et Muro, 2012] Définition de la fonction clé

[Baumeister et al., 2013] Identification de la fonction

Intégration des principes du vivant

[Goel et al., 2014] Recadrage du problème

[Badarnah et Kadri, 2015] Définition du challenge de conception

Cette étape de définition inclut, dans les modèles de processus considérés, des démarches de définition de mots clés, de recadrage du problème ou encore de modélisation. De manière synthétique, cette étape correspond au processus selon lequel un problème est analysé afin d’en identifier les causes possibles, les causes profondes ou encore les causes principales.

L’étape suivante, celle de la génération d’alternatives correspond à la démarche permettant à des solutions uniques ou des groupes de solution d’être généré en vue de résoudre les causes identifiées.

Tableau 4.4 - L’étape de génération d’alternative(s) [Massey et Wallace, 1996] telle que formalisée par les modèles de processus biomimétique

Génération d’alternative(s) Étape(s)

[Lindemann et Gramann,

2004] Mise en corrélation avec des systèmes biologiques

[Chakrabarti et al., 2005] Traduction de l’input en descriptions analogiques / Recherche

d’occurrences dans le logiciel

[Speck et al., 2008] Recherche d’analogies biologiques

[Bogatyrev et Vincent, 2008]

Recherche de prototypes biologiques / Liste des paramètres essentiels / liste des paramètres opposés / Création d’une

table / Identification d’une combinaison

[Lenau, 2009] Recherche d’équivalents biologiques

[Helms et al., 2009] Recherche de solution biologique

[Nagel et al., 2010a] Génération conceptuelle automatisée / Audit des solutions /

Exploration biologique

[Sartori et al., 2010] Identification d’exemples biologiques / Identification des

principes de solution / Identification de structure

[Cheong et al., 2011] Élargissement des mots clés / Identification de

correspondances / Organisation des résultats

[Forniés et Muro, 2012] Recherche biologique

[Baumeister et al., 2013] Découverte de modèles naturels

[Goel et al., 2014] Recherche de solution biologique

[Badarnah et Kadri, 2015] Exploration de scénarios / Identification de pinacles

Chapitre 4 • Première expérimentation

Que cette étape soit considérée selon 1 ou x sous-étapes, l’étape de génération d’alternatives correspond au sein des modèles de processus biomimétique à la phase de recherche d’organismes biologiques potentiellement pertinents.

L’étape de choix de la solution n’est abordée par aucun des modèles de processus biomimétiques considérés. L’explicitation de cette étape aboutissant à la sélection parmi les idées générées en vue de résoudre le problème initial constitue donc un point d’amélioration envisageable.

L’étape suivante, celle d’implémentation et de test, correspond à l’intégration des idées sélectionnées au sein du contexte initial en vue de résoudre le problème par leur application. En fin d’étape, une évaluation de la solution permet aux concepteurs de s’assurer que les résultats atteints correspondent aux attentes.

Tableau 4.5 - L’étape d’implémentation et de test [Massey et Wallace, 1996] telle que formalisée par les modèles de processus biomimétique

Implémentation & test Nombre d’étapes Synthèse

[Lindemann et Gramann,

2004] 1 Abstraction

[Chakrabarti et al., 2005] 0 -

[Speck et al., 2008] 3 Abstraction, Application

[Bogatyrev et Vincent, 2008] 0 -

[Lenau, 2009] 7 Transposition, Abstraction, Application

[Helms et al., 2009] 3 Abstraction, Application

[Nagel et al., 2010a] 2 Transposition, Application

[Sartori et al., 2010] 2 Abstraction, Application

[Cheong et al., 2011] 1 Application

[Forniés et Muro, 2012] 2 Transposition, Application

[Baumeister et al., 2013] 4 Abstraction, Transposition, Application

[Goel et al., 2014] 3 Abstraction, Application

[Badarnah et Kadri, 2015] 2 Abstraction, Application

[ISO/TC266, 2015b] 1 Application

Cette étape, appliquée aux modèles de processus biomimétiques présente une grande divergence dans son nombre de sous-étapes (de 0 à 7). Afin d’harmoniser ces sous- étapes, les actions à mettre en œuvre ont été catégorisées en trois types de sous-étapes : abstraction, transposition et application.

Chapitre 4 • Première expérimentation

4.1.2 Élaboration du modèle de processus biomimétique problem-driven

unifié

Comprendre la démarche biomimétique est un élément essentiel pour un biomiméticien. Cette compréhension a été rendue difficile par la profusion des descriptions de processus existant dans la littérature. Afin d’en simplifier l’approche, l’ensemble des modèles de processus identifiés ont été combinés sous la forme d’un modèle de processus biomimétique problem-driven unifié. L’intérêt d’un modèle unique est de permettre une avancée à la fois sur le plan expérientiel, intellectuel et expérimental, abordant simultanément les trois domaines sur lesquels les processus sont amenés à évoluer [Wallace et Blessing, 2000].

Figure 4.3 - Modèle de processus biomimétique problem-driven unifié

La Figure 4.3 présente le modèle de processus biomimétique problem-driven unifié, constitué de 8 étapes. Le processus décrit au sein du modèle se subdivise en deux phases, conçues comme un double cycle symétrique d'abstraction-spécification. La première phase (de l'étape 1 à l'étape 4) se concentre sur la transition de la technologie à la biologie, là où la seconde phase (de l'étape 5 à 8) en aborde la démarche inverse, allant de la biologie vers la technologie. Le domaine de connaissance considéré par chacune des étapes est indiqué par la couleur du marquage, vert pour la biologie, bleu pour la technologie.