Les outils et méthodes d’aide à la proposition de solutions

Un avantage de certains outils d’aide à la résolution de problème est d’avancer le processus

dans la proposition de solutions. Par exemple, [Armaghan, 2009] démontre cet avantage dans

les systèmes de raisonnement à partir de cas.

Pourtant, il existe d’autres approches, ayant un souci plus centré sur les aspects créatifs du

projet, qui commencent leur aide à la conception directement par l’aide à la proposition de

solutions. Parmi ces outils et méthodes de proposition de solutions, nous trouvons par

exemple les outils génératifs.

2.2.1. La génération des formes

Selon [Marin et al., 2008], les outils génératifs sont des outils qui font appels aux

« mécanismes évolutionnaires » pour étendre le champ des formes possibles. Ils proposent des

formes à travers un processus génératif prédéfini. La plupart de ces outils sont basés sur

l’utilisation des algorithmes et des méthodes paramétriques pour modéliser l’objet de

conception. Ce type d’outil a essentiellement comme entrée des modèles numériques.

Les systèmes de grammaire des formes [Flemming, 1987; Koning et Eizenberg, 1981] sont

parmi les processus génératifs qui captent les informations géométriques d’un objet et les

transforment en objets architecturaux comme le plan et les façades.

« L’utilisation des algorithmes pour modéliser l’objet en conception peut

apporter au moins deux avantages : permettre la description de la règle ou du

processus de génération à la place de représenter une de ses instances; et avoir

la possibilité de produire de multiples variations en intervenant sur la

description du processus, ainsi stimulant l’exploration de l’objet en

conception. » [Iordanova, 2008].

Parmi les outils de ce genre, citons par exemple l’outil pédagogique de LibReArchI proposé

par [Iordanova, 2008 ; Iordanova et al., 2009] qui fait un lien avec le sujet de l’environnement

et l’outil génératif guidé par les qualités solaires proposé par [Marin, 2010].

2.2.1.1. Outil génératif guidé par les qualités solaires

Dans le travail de recherche de [Marin, 2010], la qualité solaire passive de l’enveloppe de

l’édifice guide le processus évolutionnaire appliqué à la conception architecturale. Il propose

un outil prototype, fondé sur un algorithme génétique et implanté dans un logiciel de type

modeleur afin de favoriser et de stimuler une conception créative.

Le fonctionnement général de cet outil commence par une étape automatisée de la

construction des propositions géométriques - basées sur un algorithme du support et les

paramètres environnementaux - qui évolue ensuite à l’aide du processus évolutionnaire. Ces

propositions sont évaluées par les qualités énergétiques. Puis, l’utilisateur de cet outil

sélectionne les meilleures propositions (Figure 22).

Figure 22 - La vue générale de fonctionnement de l’outil génératif guidé par les qualités solaires [Marin, 2010]

L’évaluation énergétique de cet outil est établie en utilisant la méthode approximative et

simplifiée de «Degrés Jours Unifiés » [Marin, 2010]. À l’aide de cette méthode d’évaluation,

et dans un souci de confort d’hiver, l’outil propose des alternatives selon deux caractères

privilègiés : 1) Minimum de pertes de chaleur, 2) Maximum d’apports solaires. Par les calculs

sur chaque facette - calcul des surfaces, calcul des apports solaires et calcul du bilan

thermique - l’outil met à disposition de l’utilisateur des propositions avec des orientations et

des inclinaisons des surfaces vitrées optimisées.

À la suite de l’application des stratégies morpho-génétiques et des processus de génération, la

population des propositions est large et très variée. Cette variété aide le concepteur dans sa

démarche de proposition d’une forme de bâtiment créative, tout en lui assurant la qualité

solaire des propositions.

2.2.2.2. Librairie de référents architecturaux interactifs

La librairie de référents architecturaux interactifs (LibReArchI), est considérée comme un

assistant numérique d’aide à la créativité environnementale dans l’enseignement de

l’architecture. Selon [Iordanova et al., 2009] la méthode pédagogique proposée s’appuie sur

une hypothèse inspirée de la vision de [Abalos, 2007]. Il s’agit de la possibilité qu’une forme

suive la durabilité comme elle peut suivre la fonction et la structure.

« form follows sustainability. » [Abalos, 2007].

« La forme suit la durabilité. » [Abalos, 2007] traduit par [Iordanova, 2008].

En conséquence, la méthode s’approche de la pensée de [Thompson, 1961] :

« The form of an object is a ‘diagram of forces’(…) the forces that are acting

or have acted upon it (…) » [Thompson, 1961].

« La forme d’un objet est un “diagramme de forces” (…) qui ont agi ou

agissent sur lui (…) » [Thompson, 1961] traduit par [Iordanova et al., 2009].

Dans ce sens, [Iordanova et al., 2009] pense que dans une conception architecturale, les

données écologiques sont comme des paramètres abstraits qui influencent une forme

architecturale (Figure 23).

Figure 23 - Exemples des différents thèmes architecturaux de LiberArchI – de gauche à droite : forme sous le

poids du matériau ; analyses du site ; structure ; propagation du son [Iordanova, 2008]

Concernant l’outil, il est en effet, « un espace ouvert de partage de référents et de

savoir-faire» qui vise la phase amont de la conception architecturale [Iordanova et al., 2009]. En se

basant sur une méthodologie qualitative, par des précédents et des métaphores, il met à

disposition de ses utilisateurs des savoir-faire environnementaux par l’intermédiaire des

référents :

« Il s’agit soit d’exemples architecturaux, soit d’objets et de phénomène venant

d’autres sphères de la connaissance ou de la nature. » [Iordanova et al., 2009].

Les référents ne sont pas rangés par des thèmes ou d’autres attributs car l’auteur pense qu’un

ordre non intentionnel peut stimuler davantage la créativité. De plus, pour la raison de

l’infinité des référents possibles, la librairie reste ouverte aux mises à jour.

Enfin, exploratoire et participatif, l’outil tend à enrichir les démarches de conception par la

proposition de solutions géométriques dans un cadre de pédagogie en architecture.