Q2&Q3- Analyse et investigation du problème

La démarche INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

Méthode de conception et réalisation: Vue d’ensemble vu en INF1040 3.Étude de praticabilité vu aujourd’hui 2. Recherche de solutions vu en INF1995 4. Étude préliminaire et prise de décision 1.1 Identifier et analyser les besoins 1.2 Formuler les besoins sous forme d’objectif général et spécifiques 1.3 Inventorier les hypothèses 1.4 Déterminer et pondérer des critères d’évaluation 1.5 Élaborer un barème en vue de la prise de décision 5. Raffinement de la solution Formulation du problème Naissance Design Exécution Exploitation INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

Survol de la présentation Introduction Définition d’un problème L’importance de l’analyse et de l’investigation du problème Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème Identifier et analyser les besoins Formuler les besoins sous forme d’objectif général et d’objectifs spécifiques Inventorier les données et les restrictions relatives au projet Déterminer et pondérer des critères d’évaluation Élaborer un barème en vue de la prise de décision INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

Survol de la présentation Introduction Définition d’un problème L’importance de l’analyse et de l’investigation du problème Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème Identifier et analyser les besoins Formuler les besoins sous forme d’objectif général et d’objectifs spécifiques Inventorier les données et les restrictions relatives au projet Déterminer et pondérer des critères d’évaluation Élaborer un barème en vue de la prise de décision INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

Introduction La complexité des projets d’ingénierie exige à l’ingénieur la gestion de grosses équipes, le respect des échéanciers, la gestion de budgets importants et la maîtrise et l’utilisation d’outils compliqués et sophistiqués L’ingénieur doit unifier sa méthode de travail et doit se fonder sur la logique, l’organisation et la méthode Tous les ingénieurs emploient une même méthode de conception et de réalisation qui régit le projet de la naissance à la réalisation Nous nous intéressons à la phase de la conception et plus précisément d’analyse et d’investigation du problème INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

Survol de la présentation Introduction Définition d’un problème L’importance de l’analyse et de l’investigation du problème Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème Identifier et analyser les besoins Formuler les besoins sous forme d’objectif général et d’objectifs spécifiques Inventorier les données et les restrictions relatives au projet Déterminer et pondérer des critères d’évaluation Élaborer un barème en vue de la prise de décision INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

Définition d’un problème Qu’est-ce qu’un problème? Au niveau technique Constater qu’une situation est non satisfaisante Établir que la situation est conflictuelle et n’est plus adaptée au contexte Présence d’un décalage entre la situation actuelle et la situation idéale Exemple: « Cette machine tombe souvent en panne » Au niveau de la recherche Énoncer une situation qui intrigue les chercheurs Exemple: Que cherchez-vous à mieux améliorer le temps d’attente dans les cliniques? Les chercheurs veulent faire le lien entre le temps d’attente d’un patient dans une clinique, le nombre de médecins traitants et le nombre des aides soignantes INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

Survol de la présentation Introduction Définition d’un problème L’importance de l’analyse et de l’investigation du problème Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème Identifier et analyser les besoins Formuler les besoins sous forme d’objectif général et d’objectifs spécifiques Inventorier les données et les restrictions relatives au projet Déterminer et pondérer des critères d’évaluation Élaborer un barème en vue de la prise de décision INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

L’importance de l’analyse et de l’investigation du problème La formulation, l’analyse et la définition du problème constituent une étape primordiale dans la réalisation des projets d’ingénierie; avant de partir, il faut savoir où l’on veut aller, si on ne sait pas où l’on veut aller, comment savoir si on est arrivé? Un problème mal défini rend la réalisation du projet impossible Bien formuler un problème est difficile Une approche systématique facilite la tâche et réduit les risques d’échec INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

Survol de la présentation Introduction Définition d’un problème L’importance de l’analyse et de l’investigation du problème Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème Identifier et analyser les besoins Formuler les besoins sous forme d’objectif général et d’objectifs spécifiques Inventorier les données et les restrictions relatives au projet Déterminer et pondérer des critères d’évaluation Élaborer un barème en vue de la prise de décision INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème … Analyser et investiguer le problème Identifier et analyser les besoins Formuler les besoins sous forme d’objectif général et d’objectifs spécifiques Inventorier les données et les restrictions relatives au projet Déterminer et pondérer des critères d’évaluation Élaborer un barème en vue de la prise de décision INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème … Identifier et analyser les besoins … Identifier les besoins … 1. Explorer et analyser les mécanismes existants relatifs au sujet du projet à travers une recherche documentaire approfondie 2. Déterminer et étudier la situation actuelle 3. Différencier la situation actuelle de la situation idéale recherchée 4. Déterminer le type du problème Améliorer un système existant: décrire les lacunes du système existant Concevoir un nouveau système: décrire ce qu’il n’est pas possible de faire avec les systèmes existant INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème … … Identifier et analyser les besoins … … Identifier les besoins: Exemple d’identification des besoins: … Qu’est-ce qu’une hypothèse? https://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/mathematiques-hypothese-377/ Proposition que l’on accepte comme vraie et à partir de laquelle on raisonne pour résoudre un problème ou résoudre un théorème Formulation d’une réponse intuitive à confirmer ou à infirmer Exemple: l’hirondelle à ventre roux est en voie de disparition (Déterminant ou Cause ou Défaut) et un tel événement aurait un impact très grave sur l’écosystème de la forêt tropicale d’Ungolu (Effet) Exemple: (http://icube-avr.unistra.fr/fr/images/7/78/Cours_rob_2_2012.pdf) Objectif: Fixer un repère à chaque corps du robot Hypothèse: Le robot est un chaînage de n+1 corps liés entre eux par n articulations INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème … … Identifier et analyser les besoins … … Identifier les besoins: Exemple d’identification des besoins: … Causes-Effets: Exemple « l’essuie-glace » Le mauvais fonctionnement de l’essuie-glace cause l’obstruction régulière du champ de vision de l’automobiliste Il devient évident qu’en situation de conduite normale et, à plus forte raison, en situation de conduite d’urgence, ce mauvais fonctionnement peut être à l’origine d’une mauvaise manœuvre qui peut causer un accident INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Exemple: Diagramme causes-effets … Identifier et analyser les besoins … …Identifier les besoins: Exemple d’identification des besoins: Formulation des hypothèses: Exemple « l’essuie-glace » Plus les lames d’essuie-glace nettoient uniformément toute la surface couverte, plus le champ de vision de l’automobiliste s’élargit Plus le jet du gicleur couvre la totalité de la surface vitrée, plus le risque d’avoir des accidents diminue INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème … … Identifier et analyser les besoins … Analyser les besoins … Décrire et critiquer les lacunes décelées, à partir de la situation actuelle, dans un tableau de lacunes en citant les références Dresser un tableau des lacunes … Catégories de défauts ou de lacunes Défauts ou lacunes observés 1. Premier défaut 2. Deuxième défaut 3. Troisième défaut INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème … … Identifier et analyser les besoins … … Analyser les besoins … … Dresser un tableau des lacunes … Catégories de défauts: exemples Aération, aérodynamisme, autonomie, bruit Compatibilité, confort, convivialité, coût Entretien, esthétique, fabrication, fiabilité, installation Longévité, maniabilité, précision, rapidité, robustesse Sécurité, simplicité, taille, transport, visibilité Etc. Sources d’information: Parler avec le client et les utilisateurs! Vos observations Service des ventes Agences gouvernementales INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème … … Identifier et analyser les besoins … Analyser les besoins … Dresser un tableau des lacunes Exemple pour des essuie-glaces Catégories de défauts ou de lacunes Description des défauts ou lacunes observés Lenteur du nettoyage Il faut 6 ou 7 cycles avant que le pare brise soit propre, trop long en cas d’urgence Faible efficacité Les taches tenaces ne sont pas enlevées Seulement 70% du pare brise est nettoyé Mauvais rendement du gicleur Le jet n’est pas diffusé uniformément Une portion du liquide est projetée au-delà du pare-brise, surtout à haute vitesse Durabilité Il faut changer les essuie-glace tous les 6 mois Les essuie-glace se brisent facilement en hiver INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème … Formuler les besoins sous forme d’objectif général et d’objectifs spécifiques … L’objectif général et les objectifs spécifiques constituent la contribution de l’ingénieur pour résoudre le problème Cette contribution est fondée sur les lacunes observées lors de l’exploration de la situation actuelle du projet et consiste à l’améliorer L’objectif général consiste à rappeler la mission du projet (besoin de l’entreprise) Phrases de démarrage et exemple d’objectif général: L’objectif général de ce projet est de concevoir un robot amuseur d’enfants peu visité dans un hôpital Utiliser des verbes d’action: Accommoder, adapter, alléger, améliorer, augmenter Concevoir, contrôler, éliminer, faciliter Installer, maintenir, minimiser, prévenir, produire Réduire, rendre compatible, rentabiliser, réviser Simplifier, stabiliser, supporter, supprimer Etc. INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème … … Formuler les besoins sous forme d’objectif général et d’objectifs spécifiques … Les objectifs spécifiques consistent à remplir les lacunes des projets existants Les objectifs spécifiques décrivent les étapes de réalisation de la situation idéale recherchée en se basant sur les lacunes observées dans la situation actuelle Phrases de démarrage: Pour satisfaire le client, le projet devra … Pour résoudre le problème, nous allons … Utiliser des verbes d’action: Accommoder, adapter, alléger, améliorer, augmenter Concevoir, contrôler, éliminer, faciliter Installer, maintenir, minimiser, prévenir, produire Réduire, rendre compatible, rentabiliser, réviser Simplifier, stabiliser, supporter, supprimer Etc. INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème … … Formuler les besoins sous forme d’objectif général et d’objectifs spécifiques Exemple pour des essuie-glaces Pour satisfaire notre clientèle, nous allons produire une solution qui permettra: D’accroître la vitesse de nettoyage du pare-brise De nettoyer efficacement une plus grande surface du pare-brise De mieux diffuser le jet du gicleur sur toute la surface vitrée, et avec moins de pertes D’augmenter la durée des vie des lames d’essuie-glace INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème … Inventorier les hypothèses … L’inventaire des hypothèse, qui incluent les données et les restrictions, permet de conditionner la conception, la fabrication, l’usage et l’entretien du système à réaliser Les données aident à la formulation des hypothèses qui relèvent de la troisième qualité « Investigation »  tout en prenant en compte les restrictions Les données doivent être précises, claires et cohérentes Données: spécifications de performance et de fonctionnement Les données sont souvent quantifiées, ce qui est préférable (peut être mesuré, évalué, comparé) Exemples de données quantifiables: La taille et le poids Les températures et pressions Les caractéristiques des matériaux La vitesse, le rayon d’action Exemples de données non quantifiables: Présence d’un opérateur Conditions climatiques Sécurité et entretien INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème … … Inventorier les hypothèses … Exemple sur « données « pour une machine à laver Une machine à laver doit enlever efficacement la saleté L'utilisateur qui la fait fonctionner peut être d'une habileté moyenne On peut utiliser du détergent en poudre ou du détergent liquide La machine doit pouvoir recevoir environ 4 kg de linge sec La machine à laver est munie d'un sélecteur de programmes de lavage: Remplissage (niveaux d'eau variables dans la cuve) Lavage Rinçage Essorage et vidange Les durées typiques de lavage sont: Tissus ordinaires: 8-10 minutes Tissus sans repassage: 5-8 minutes Tissus délicats: 3-5 minutes À chacun de ces types de tissus correspond un programme de lavage Une machine à laver est alimentée par une eau dont la pression peut varier de 140 à 600 kPa La température de l’eau peut aller de 5 à 70C INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème … … Inventorier les hypothèses … Restrictions: contraintes de performance et de fonctionnement Trois sources: Restrictions qui émanent de groupes d’autorité Restrictions imposées par le client Restrictions imposées par l’ingénieur en l’absence de normes Groupes d’autorité = organismes de normalisation, législateur, etc. ISO: organisation internationale de normalisation ACNOR: association canadienne de normalisation ULC: laboratoires des assureurs du Canada Etc. Une recherche approfondie est nécessaire de la part de l’ingénieur, spécialement dans le cas de systèmes affectant la sécurité du public INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème … … Inventorier les hypothèses … Exemple de « restrictions » pour une machine à laver Dimensions maximales: 80 cm de largeur x 80 cm de profondeur x 100 cm de hauteur L'apparence de l'appareil doit permettre de l'intégrer aux autres éléments du mobilier électro­ménager L'appareil doit fonctionner avec un courant alternatif de 115 volts à 60 hertz L'appareil doit être approuvé par l'Association canadienne de normalisation (ACNOR) Le coût de fabrication ne doit pas dépasser 150 $ L'appareil doit être chargé par le haut L'appareil doit pouvoir effectuer un minimum de 1500 lavages sans problèmes d'entretien INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème … … Inventorier les hypothèses Notes générales sur « données » et « restrictions » Les données et les restrictions se ressemblent souvent: ne pas s’en faire au début et énumérer le plus de points possible À moins de faire face à une donnée ou une restriction spécifique, il est préférable de ne pas spécifier de comment, il faut plutôt spécifier le combien On déterminera le comment plus tard Les données et les restrictions forment la base pour les tests d’acceptabilité à la fin du projet: le produit rencontre-t-il les spécifications? INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème … Déterminer et pondérer des critères d’évaluation … Critère: caractère, aspect ou signe qui permet de porter un jugement appréciatif Les critères sont essentiels à l’évaluation de différentes solutions Il est difficile de comparer plus de deux solutions entre elles; il est préférable de les comparer à des critères de façon séparée En pratique, il est préférable de valider les critères avec le client La pondération des critères reflète leurs importances relatives Attention aux changements tardifs dans la liste et la pondération des critères! INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème … … Déterminer et pondérer des critères d’évaluation … Exemple de « critères » pour un casque de vélo … La sécurité Le confort La protection du visage Le poids La visibilité L’esthétique La compatibilité de production avec l’équipement existant chez le client INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème … … Déterminer et pondérer des critères d’évaluation … Exemple de « critères » pour un casque de vélo Critère d’évaluation Pondération en % Sécurité 40 Confort 8 Protection du visage Poids 12 Visibilité 16 Esthétique 4 Compatibilité de production avec équipement existant INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème … Élaborer un barème en vue de la prise de décision … Le barème sera utilisé lors de la prise de décision pour évaluer différentes solutions Pour chacun des critères, on doit déterminer un barème Pour accorder des points à une solution Un barème est une échelle basée sur des repères quantitatifs ou qualitatifs mis en rapport avec une échelle de satisfaction Pour un critère de nature quantitative: Utiliser une échelle progressive numérique pour un critère de nature qualitative: Utiliser une échelle « floue » INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème … … Élaborer un barème en vue de la prise de décision … Exemple de « barème » pour un casque de vélo … Pour le critère du poids, un barème pourrait être: De 0 à 100g, excellent, note 100% De 100g à 500g, très bon, note 85% De 500g à 750g, acceptable, note 70% De 750g à 1000g, médiocre, note 50% Plus de 1000g, faible, note 0% INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème … … Élaborer un barème en vue de la prise de décision … … Exemple de « barème » pour un casque de vélo Pour le critère de l’esthétique, un barème pourrait être: Très stylisé: 100% Beau: 80% Banal: 60% Laid: 0% INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème … … Élaborer un barème en vue de la prise de décision Exemple de « critères détaillés » et « barème » pour une voiturette de Golf Critère Pondération Barème Détaillée Générale Repère Résultat 2. Entretien et réparations 25% 2.1 Fréquence des entretiens 10% 30 j 15 j 7j 100% 50% 0% 2.2 Nombre de pièces sujettes à entretien 0 à 10 11 à 20 21+ 5% 2.3 Accessibilité des pièces par le haut par dessous INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

… Approche systématique d’analyse et d’investigation du problème Fiche de formulation de problème Fiche de formulation de problème Formulation du problème. Description de la situation non satisfaisante. Qui est concerné? Depuis quand le problème existe-t-il? A-t-on essayé des solution? Description de faits constatés et localization Quel objectif poursuit-on? INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel

Quelques références https://managementmania.com/en/5-m-method Ordre des ingénieurs du Québec (www.oiq.qc.ca) R. Vinet, D. Chassé et R. Prégent, Méthodologie des projets d’ingénierie et travail en équipe. Montréal : École Polytechnique de Montréal, 1998. 111 p. Ingénieurs Canada (http://www.ingenieurscanada.ca/) https://managementmania.com/en/5-m-method http://pagesped.cahuntsic.ca/sc_sociales/psy/methosite/consignes/probleme.htm http://sbssa-lp.ac-orleans-tours.fr/fileadmin/user_upload/sbssa/Enseignements_transversaux/PSE/PSE_EN_BAC_PRO/mise_a_jour_septembre_2014/Outils_d_aide_%C3%A0_la_r%C3%A9daction_de_situation_d_apprentissage_en_BCP.pdf http://www.e-rh.org/documents/mrp.pdf http://stein-technologie.fr/Files/Other/Methode/Techno/Rediger%20et%20resoudre%20un%20probleme%20technique.pdf http://www.cedip.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/outils_resol_problemes.doc_cle182ac8.pdf http://www.proformalys.fr/Fiches/MA082.pdf INF1040: introduction au génie informatique Département de génie informatique et génie logiciel