B. Mise en œuvre des concepts pour notre environnement d’intégration

Dans notre travail, nous allons nous intéresser aux différents concepts (et outils associés) permettant de mettre en œuvre une telle architecture, afin d’obtenir un environnement d’intégration des outils du concepteur.

II.B.1.  Les composants : des boites noires

Notre environnement de conception mettra en œuvre pour cela toutes sortes de composants, encapsulant des outils réalisant diverses fonctionnalités.

Ainsi, plongés dans l’environnement de conception, les outils pourront bénéficier des services disponibles. Et, si l’on considère un dispositif simulé dans un programme informatique utilisé classiquement de manière autonome, celui-ci pourra être intégré à l’environnement et, par exemple, être utilisé par un service de dimensionnement, pour être optimisé.

Ces composants seront considérés comme des « boites noires », c’est-à-dire que les utilisateurs n’auront a priori aucune information sur le contenu de ces composants.

L’environnement n’imposera pas de spécifications particulières pour ses composants, c’est-à-dire que diverses normes pourront être intégrées. Une sémantique minimale sera pourtant privilégiée dans certains cas, celle vérifiant le

concept des boites noires, imposant au composant une interface contenant une liste de ports d’entrées et une liste de ports de sortie.

Figure 22 : La boite noire se définit uniquement par une interface réceptacle (entrées nécessaires au fonctionnement) et une interface fournisseur (sorties produites)

II.B.2.  Capitalisation des composants

Par opposition à cette notion de boite noire, le concept de « boite blanche » peut être défini (thèse en

cours, Loig Allain, équipe CDI). Elle est une forme

dérivée de la notion de composant, dans laquelle celui-ci offre un moyen d’interagir sur la nature de son

Boite noire : Issu de la cybernétique, ce concept permet d'appréhender un objet sans connaissance nécessaire sur sa constitution interne. Seul les relations entre les entrées et les sorties peuvent être observées, correspondant à son comportement et plus à sa constitution.

Boite blanche : Par opposition à la boite noire, la boite blanche pourra selon le cas être utilisée pour son comportement liant les entrées aux sorties, ou bien être exploitée par la connaissance de sa constitution interne.

Partie II : Un environnement Adaptatif à composants

contenu. Cette possibilité correspond à un gage de capitalisation et de réutilisation contextualisée, en considérant qu’il peut être nécessaire de refondre un modèle composé afin de réaliser un « couplage fort » entre ses constituants, sous peine de ne pouvoir garantir son fonctionnement.

La capitalisation de boites noires correspond, quant à elle, à la possibilité de réutiliser une mise en œuvre informatique d’un traitement bien spécifié (à une requête déterminée, le composant

fournit un résultat déterminé). Ainsi, le composant boite noire correspond, par exemple, à une

solution pour capitaliser des modèles de calcul de dispositifs électrotechniques, intégrant une implémentation du calcul dans un contexte d’utilisation bien défini.

La boite peut parfois être considérée plus ou moins grise, selon qu’elle possède ou non une information décrivant son fonctionnement interne. Malgré cela, nous n’envisageons pas pouvoir intervenir, comme c’est le cas des boites blanches, sur la constitution d’un composant boite noire. Dans le cadre de la capitalisation, le concepteur doit donc avoir conscience du modèle qu’il met en œuvre par l’utilisation des composants boite noire.

II.B.3.  La composition

L’utilisation du paradigme des composants et notamment le principe de composition, doit permettre au concepteur de mettre en relation ses outils. Or, une des gestions possibles de la complexité des systèmes à concevoir, consiste à créer une synergie entre les outils disjoints du concepteur. En effet, la vision composant cherche, à notre avis, à répondre à la pensée complexe développée dans le cadre de l’épistémologie constructiviste :

L’ambition de la pensée complexe est de rendre compte des articulations entre domaines disciplinaires qui sont brisés par la pensée disjonctive, […] elle porte en son principe la reconnaissance des liens entre les entités […]

Edgar Morin, Introduction à la pensée complexe [MOR 00], avant propos.

Il s’agit de répondre aux insuffisances de la pensée « simplifiantes », ou paradigme de simplification, et en particulier au principe de disjonction/réduction, par un paradigme de distinction/conjonction permettant de distinguer sans disjoindre, et d’associer sans identifier ou réduire [MOR 00]. Ainsi, le paradigme des composants fuit les extrémismes et ne cherche ni à ne considérer que le tout (holisme), ni à simplifier jusqu’à disjoindre (réductionnisme).

La composition a en effet pour objectif de créer des liens, de mettre en relation des composants disjoints. Or la nature imprévisible des composants, ainsi que celle des relations définies, nous permettra d’envisager plusieurs applications à la composition. Nous détaillerons deux applications particulières dans le cadre de ces travaux de thèse, celui de la composition de modèles et celui de la description de processus.

Nous considérerons ainsi des compositions de modèles de calcul ou de modèles de dimensionnement qui mettent en œuvre un modèle global (électromagnétique, thermique,

économique, contraintes de fabrication, …) (cf. Figure 23). Les relations entre composants

permettront alors de définir un couplage entre ces modèles. C’est ainsi qu’une partie de la complexité des systèmes à concevoir pourra être prise en compte. 

Électro-Magnétique Thermique Mécanique Electrique Électro-Magnétique Thermique Mécanique Electrique

Figure 23 : Une composition de modèle de calcul, intégrant la complexité multiphysique des dispositifs à concevoir Nous considérerons également des descriptions de processus qui mettent en œuvre le séquencement de tâches d’un processus de conception (workflow [STO 01]). Les relations entre composants permettront alors d’échanger un « flux de conception » (des modèles de

structure, un dimensionnement optimal, …), lequel évoluera au travers des diverses tâches de

conception. Une telle gestion du processus de conception permettra notamment de gérer sa nature itérative (cf. Figure 24).  

Dimensionnement

Pré-Dimensionnement ^Verification

Figure 24 : Une description de processus de conception qui fait intervenir une étape de pré-dimensionnement sur laquelle il est possible d’itérer, puis une étape de dimensionnement final.

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