Master IA UPS1 Systèmes coopératifs Pascal SALEMBIER ICD-TechCICO (FRE XXXX CNRS) Université de Technologie de Troyes

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1 Master IA UPS1 Systèmes coopératifs Pascal SALEMBIER ICD-TechCICO (FRE XXXX CNRS) Université de Technologie de Troyes salembier@irit.fr http://www.irit.fr/ACTIVITES/GRIC/personnel/salembier/enseignements

2 Master IA UPS2 Introduction La conception de systèmes coopératifs : un projet pluri-disciplinaire Origines de la notion de coopération en SHS Contexte dapparition en STIC

3 Master IA UPS3 Historique Durant lère pré-industrielle : activités sporadiquement coopératives (agriculture et artisanat essentiellement individuels) ; exceptions : grands chantiers

4 Master IA UPS4 Historique Travail coopératif en tant que processus organisé de manière systématique : lié à la division du travail Début de lère industrielle : contrôle externe de la coordination entre tâches (social, technique) Organisations modernes : flexibilité, réactivité, innovation ---> coordination horizontale et autonomie Complexification des activités : nécessite supports daide à la décision

5 Master IA UPS5 Les généalogies de la Coopération : les origines en SHS et SC Différentes acceptions possibles –Ure, Wakefield : définition neutre –Marx : « dépendance mutuelle » –Réponse à limitations individuelles Complexité intrinsèque des situations de coopération (Intrication de différents facteurs ; ex : introduction de nouvelles technologies) Différentes situations de coopération (co-présence, à distance, en mobilité,…) Difficulté à donner une définition unifiée

6 Master IA UPS6 Les généalogies de la Coopération : les origines en SHS et SC –Ex: Zachary & Robertson (1990) –« 2 enfants veulent une part de tarte. » 1.Ils se battent pour lavoir et lun dentre eux lobtient 2.Ils discutent et la coupent en deux 3.Ils discutent et lun des 2 décide de ne pas en avoir aujourdhui sil peut en avoir demain 4.Ils se battent, la tarte tombe et se casse en 2 ; chacun en prend la moitié et la mange 5.Leur mère leur en donne une part 6.Ils discutent sur la façon den avoir une part. Ils demandent à leur mère

7 Master IA UPS7 Les généalogies de la Coopération : les origines en SHS et SC Examen des facteurs pertinents : –Partage des buts (mais on peut partager des buts sans être coopératif… cf 1 ) –Résultat obtenu (on peut parvenir au résultat visé sans être coopératif cf 4 & 5 ) –Comportement coordonné (2 & 3) –Négociation des buts (2) –Existence dun processus de résolution de problème (cf 6 ; absent dans 5) –Rôle de la communication (2 & 3)

8 Master IA UPS8 Les généalogies de la Coopération : les origines en SHS et SC Une notion clé : « linterdépendance » (Marx) –Castelfranchi (1998), Leplat (1994), Schmidt (1993) –« la réalisation dune tâche donnée nécessite lintervention de plusieurs agents qui entrent donc dans une relation de dépendance mutuelle et doivent coordonner leur propre activité individuelle de manière à pouvoir effectuer collectivement le travail à réaliser » –mise en œuvre nécessaire dactivités dites « secondaires » de coordination et dintégration –Articulation des activités (Strauss, 1998) : assembler, répartir, allouer, planifier, contrôler les différentes étapes nécessaires à la réalisation dune tâche

9 Master IA UPS9 Les généalogies de la Coopération : les origines en SHS et SC Larticulation comme tâche supplémentaire : coût induit Bénéfices attendus (Schmidt, 1990) : –augmentation des capacités –différentiation et combinaison de compétences spécialisées –évaluation critique mutuelle –confrontation de points de vue

10 Master IA UPS10 Les généalogies de la Coopération : les origines en SHS et SC Condition defficacité => mise en œuvre de différents modes dinteraction : –la formation dune conscience (awareness) réciproque entre agents, qui permet à ceux-ci dinférer ou danticiper ce que les autres agents coopérants font ou ont lintention de faire ; –lorientation de lattention des tiers sur des aspects pertinents de la situation (problème potentiel, action à réaliser,…) ; –la construction de la signification des situations par les agents, qui passe notamment par la communication en face-à-face ou à distance.

11 Master IA UPS11 Les généalogies de la Coopération : les origines en SHS et SC Deux orientations principales : –La coopération comme réalisation conjointe dune activité « une forme d'interaction particulière dans laquelle des agents partagent des buts et agissent de concert sur une période de temps étendue » Zachary & Robertson (1990) Définition préalable dun but commun Mise en commun de ressources nécessaires –La coopération comme disposition/engagement à lassistance mutuelle aide mutuelle dans le cours de la réalisation dune activité conjointe ; engagement des agents à sassister mutuellement afin de contribuer à lefficacité globale du collectif (Bratman, 1992) Récupération des erreurs des tiers Reconnaissance du caractère faillible des agents

12 Master IA UPS12 Un point de terminologie… Coopération : partager et répartir le travail Coordination : respecter des pré-requis dans des tâches interdépendantes Collaboration : mise en commun de compétences complémentaires

13 Master IA UPS13

14 Master IA UPS14 Grille danalyse des situations de coopération Distribution des activités dans le temps et dans lespace Nombre de participants Complexité structurelle inhérente à la situation (interactions, hétérogénéïté des agents) Degré et champ de spécialisation des agents Incertitudes liées aux caractéristiques physiques de lenvironnment Stratégies et heuristiques de gestion des incertitudes

15 Master IA UPS15 De la coopération HxH à la coopération HxM Lirruption de la coopération dans les STIC : historique –Léchec dune idéologie : léliminativisme anthropologique –Léchec des systèmes-experts –Léchec du « tout-automatique » dans les systèmes à risque –Lerreur fondamentale : postulat dindépendance technologie/humains –Que faut-il automatiser ? La question de lallocation de fonction (n° spécial IJHCS, 2000) ; les procédures MABA-MABA

16 Master IA UPS16 De la coopération HxH à la coopération HxM

17 Master IA UPS17 De la coopération HxH à la coopération HxM Synthèse (Pavard, 1993 ; Wiener, 1987) : –les processus de prise de décision se complexifient du fait de l'accroissement de la quantité d'informations à traiter et de l'apparition de la notion "d'information masquée" (l'opérateur n'a pas toujours accès à la bonne information au bon moment) –la charge de travail nest pas réduite par lautomatisation mais simplement modifiée ou déplacée –les « erreurs humaines » ne sont pas éliminées mais leur nature peut être changée –le ratio bénéfice escompté/risque généré par lautomatisation est variable et difficile à prévoir –le nombre de tâches de supervision saccroît ; l'opérateur est moins engagé dans le suivi du processus car il le surveille plus qu'il ne le contrôle –le risque de perte d'expertise est non négligeable –dans certains cas, l'opacité de la démarche suivie par le système ne favorise pas les reprises de contrôle par l'opérateur, notamment dans les situations dégradées

18 Master IA UPS18 De la coopération HxH à la coopération HxM La redéfinition du problème : –Rôles respectifs joués par le système et lopérateur conseiller chargé de résoudre un problème pour lequel l'opérateur est jugé sous-optimal, de lui rappeler systématiquement les différentes alternatives qui s'offrent à lui, ou d'analyser, d'évaluer et le cas échéant de critiquer ses décisions subordonné intelligent chargé d'effectuer une partie des tâches réalisées habituellement par un opérateur sous le contrôle de ce dernier outil cognitif utilisé comme source d'informations supplémentaire par l'opérateur, qui garde le contrôle du processus de résolution de problème

19 Master IA UPS19 De la coopération HxH à la coopération HxM La redéfinition du problème : –Compatibilité du couplage entre systèmes automatisés et opérateurs (Billings, 1996) –Systèmes cognitifs joints (Woods, Roth, & Bennett, 1987) –Systèmes « coopératifs » et non-intrusivité

20 Master IA UPS20 De la coopération HxH à la coopération HxM La coopération HxH : un modèle pour la coopération HxM ? –OUI Intérêt heuristique Meilleur modèle (?) disponible

21 Master IA UPS21 De la coopération HxH à la coopération HxM Critères de « coopérativité » (Clarke & Smyth, 1993) : –capacité à travailler dans un cadre temporel et de coordination acceptable –capacité à reconnaître et accepter les buts de l'utilisateur quand ils sont explicités –capacité à travailler avec l'utilisateur à l'atteinte de buts de haut niveau de façon interactive –capacité à proposer des solutions alternatives –capacité à supporter la formation de nouvelles attitudes envers le système et la tâche

22 Master IA UPS22 De la coopération HxH à la coopération HxM To be an effective team player, agents must be able to adequately model the other participants intents and actions vis-à-vis the state and evolution of the joint activity e.g., are they having trouble? Are they on a standard path proceeding smoothly? What impasses have arisen? How have others adapted to disruptions to the plan? Agents must be able to observe and interpret pertinent signals of status and intentions Human-agent team members must be interpredictable Agents must be directable Agents must be able to participate in the management of attention Agents must be able to make pertinent aspects of their status and intentions obvious to their teammates Agents must be able to engage in goal negotiation Controlling the costs of coordinated activity

23 Master IA UPS23 De la coopération HxH à la coopération HxM Critères de « coopérativité » (Nass, Fogg & Moon, 1996) : –Critères psycho-sociaux : certaines caractéristiques de la dynamique de linteraction HxH coopérative devrait sappliquer à linteraction HxM –Arrière-plan : études CASA («Computers Are Social Actors») tendraient à montrer que les règles sociales qui régissent linteraction HxH sappliquent dans le cas de linteraction HxM Règles de politesse, gender stereotypes, attribution dune intentionnalité propre,… –Hypothèse : si on considère le système comme un « teammate » on devrait retrouver des caractéristiques semblables aux situations de coopération HxH

24 Master IA UPS24 De la coopération HxH à la coopération HxM –Ex : «Identité» et «interdépendance» comme facteurs induisant de la coopération (+ lidentité et linterdépendance sont forts, + les sujets se comportent de manière coopérative) –Expérimentation : tâche de «coopération» avec un PC (Desert survival problem) Identité : «Blue team» avec «Blue computer» ou «Green computer» Interdépendance : évaluation sur solution commune ou uniquement sur solution perso Variables dépendantes : classement produit ; réponses à questionnaire Résultats : pas deffet de lidentité ; effet de linterdépendance en termes de comportement (changements plus importants de classement) et dattitude (sujets se perçoivent plus dans relation coopérative, similaires au système,… ; qualité des réponses du système mieux évaluées).

25 Master IA UPS25 De la coopération HxH à la coopération HxM Limites : –Les sujets –La nature de la tâche –La nature de la situation –Manipulation des facteurs indépendants –Nature des variables dépendantes –…

26 Master IA UPS26 De la coopération HxH à la coopération HxM La coopération HxH : un modèle pour la coopération HxM ? –NON Asymétrie irréductible des « agents » Incapacité à gérer en temps réel lalignement des représentations et des connaissances

27 Master IA UPS27 Systèmes dassistance coopératifs Anti-thèse : systèmes- experts de 1ère génération ; automatisation à vocation substitutive Modèle : coopération HxH Propriétés spécifiques –Non-intrusivité –Intelligibilité –Reste sous le contrôle de lopérateur Intégration « intelligente » de données Délégation supervisée Dialogue en langage naturel Simulation

28 Master IA UPS28 Retour à la coopération HxH (médiatisée)… Coopération HxH assistée par la technologie : le CSCW –Assistance par la régulation prescriptive Fournir un support aux activités coopératives via la formalisation et limplémentation dun modèle normatif et prescriptif de la coopération (ex: les workflows) Objectif principal : proposer une automatisation des flux de communication, de documents, des processus opératoires,… Les limites des workflows –ne prend pas en compte le caractère situé de laction –surdétermination de la conception de l'activité des agents par des analyses de type tâches/fonctions/flux de données –échecs de mise en oeuvre

29 Master IA UPS29 La coopération HxH médiatisée Coopération HxH assistée par la technologie : le CSCW –Assistance par la régulation émergente identifier les propriétés des environnements et les processus informels qui rendent possibles la coopération et l'articulation des activités par les agents eux-mêmes, et offrir un ensemble de ressources artefactuelles (matérielles et/ou logicielles) qui favorisent et facilitent leur mise en œuvre Accès partagé à informations contextuelles Espace de travail partagé/Media space et « mutual awareness » (Schmidt, 2002)

30 Master IA UPS30 La coopération HxH médiatisée Les différents types de système CSCW –Les éditeurs (texte, graphique) partagés –Les mediaspaces –Les outils coopératifs asynchrones –Les systèmes de réunion électronique –Les tableaux électroniques –Les « tabletop » multi-utilisateurs

31 Master IA UPS31 Editeurs partagés

32 Master IA UPS32 La coopération HxH médiatisée Les différents types de système CSCW –Les éditeurs (texte, graphique) partagés –Les mediaspaces –Les outils coopératifs asynchrones –Les systèmes de réunion électronique –Les tableaux électroniques –Les « tabletop » multi-utilisateurs

33 Master IA UPS33 Mediaspaces

34 Master IA UPS34 La coopération HxH médiatisée Les différents types de système CSCW –Les éditeurs (texte, graphique) partagés –Les mediaspaces –Les outils coopératifs asynchrones –Les systèmes de réunion électronique –Les tableaux électroniques –Les « tabletop » multi-utilisateurs

35 Master IA UPS35 Outils asynchrones (workflow)

36 Master IA UPS36 La coopération HxH médiatisée Les différents types de système CSCW –Les éditeurs (texte, graphique) partagés –Les mediaspaces –Les outils coopératifs asynchrones –Les systèmes de réunion électronique –Les tableaux électroniques –Les « tabletop » multi-utilisateurs

37 Master IA UPS37 Vidéo-conférences

38 Master IA UPS38 La coopération HxH médiatisée Les différents types de système CSCW –Les éditeurs (texte, graphique) partagés –Les mediaspaces –Les outils coopératifs asynchrones –Les systèmes de réunion électronique –Les tableaux électroniques –Les « tabletop » multi-utilisateurs

39 Master IA UPS39 Tableaux électroniques MagicBoard (CLIPS-IMAG)

40 Master IA UPS40 La coopération HxH médiatisée Les différents types de système CSCW –Les éditeurs (texte, graphique) partagés –Les mediaspaces –Les outils coopératifs asynchrones –Les systèmes de réunion électronique –Les tableaux électroniques –Les « tabletop » multi-utilisateurs

41 Master IA UPS41 Les « tabletop » multi-utilisateurs