Systèmes coopératifs

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 Master IA UPS

Introduction • La conception de systèmes coopératifs : un projet pluri-disciplinaire • Origines de la notion de coopération en SHS • Contexte d’apparition en STIC Master IA UPS

Historique • Durant l’ère pré-industrielle : activités sporadiquement coopératives(agriculture et artisanat essentiellement individuels) ; exceptions : grands chantiers Master IA UPS

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

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 Master IA UPS

Les généalogies de la Coopération : les origines en SHS et SC • Ex: Zachary & Robertson (1990) • « 2 enfants veulent une part de tarte. » • Ils se battent pour l’avoir et l’un d’entre eux l’obtient • Ils discutent et la coupent en deux • Ils discutent et l’un des 2 décide de ne pas en avoir aujourd’hui s’il peut en avoir demain • Ils se battent, la tarte tombe et se casse en 2 ; chacun en prend la moitié et la mange • Leur mère leur en donne une part • Ils discutent sur la façon d’en avoir une part. Ils demandent à leur mère Master IA UPS

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 d’un processus de résolution de problème (cf 6 ; absent dans 5) • Rôle de la communication (2 & 3) Master IA UPS

Les généalogies de la Coopération : les origines en SHS et SC • Une notion clé : « l’interdépendance » (Marx) • Castelfranchi (1998), Leplat (1994), Schmidt (1993) • « la réalisation d’une tâche donnée nécessite l’intervention 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 d’activités dites « secondaires » de coordination et d’intégration • Articulation des activités (Strauss, 1998) : assembler, répartir, allouer, planifier, contrôler les différentes étapes nécessaires à la réalisation d’une tâche Master IA UPS

Les généalogies de la Coopération : les origines en SHS et SC • L’articulation 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 Master IA UPS

Les généalogies de la Coopération : les origines en SHS et SC • Condition d’efficacité => mise en œuvre de différents modes d’interaction : • la formation d’une conscience (awareness) réciproque entre agents, qui permet à ceux-ci d’inférer ou d’anticiper ce que les autres agents coopérants font ou ont l’intention de faire ; • l’orientation de l’attention 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. Master IA UPS

Les généalogies de la Coopération : les origines en SHS et SC • Deux orientations principales : • La coopération comme réalisation conjointe d’une 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 d’un but commun • Mise en commun de ressources nécessaires • La coopération comme disposition/engagement à l’assistance mutuelle • aide mutuelle dans le cours de la réalisation d’une activité conjointe ; engagement des agents à s’assister mutuellement afin de contribuer à l’efficacité globale du collectif(Bratman, 1992) • Récupération des erreurs des tiers • Reconnaissance du caractère faillible des agents Master IA UPS

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 Master IA UPS

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Grille d’analyse des situations de coopération • Distribution des activités dans le temps et dans l’espace • 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 l’environnment • Stratégies et heuristiques de gestion des incertitudes Master IA UPS

De la coopération HxH à la coopération HxM • L’irruption de la coopération dans les STIC : historique • L’échec d’une idéologie : l’éliminativisme anthropologique • L’échec des systèmes-experts • L’échec du « tout-automatique » dans les systèmes à risque • L’erreur fondamentale : postulat d’indépendance technologie/humains • Que faut-il automatiser ? La question de l’allocation de fonction (n° spécial IJHCS, 2000) ; les procédures MABA-MABA Master IA UPS

De la coopération HxH à la coopération HxM Master IA UPS

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 n’est pas réduite par l’automatisation 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 l’automatisation est variable et difficile à prévoir • le nombre de tâches de supervision s’accroît ; 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 Master IA UPS

De la coopération HxH à la coopération HxM • La redéfinition du problème : • Rôles respectifs joués par le système et l’opérateur • 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 intelligentchargé 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 Master IA UPS

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 Master IA UPS

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

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 Master IA UPS

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 Master IA UPS

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

De la coopération HxH à la coopération HxM • Ex : «Identité» et «interdépendance» comme facteurs induisant de la coopération (+ l’identité et l’interdépendance 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 d’effet de l’identité ; effet de l’interdépendance en termes de comportement (changements plus importants de classement) et d’attitude (sujets se perçoivent plus dans relation coopérative, similaires au système,… ; qualité des réponses du système mieux évaluées). Master IA UPS

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 • … Master IA UPS

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 l’alignement des représentations et des connaissances Master IA UPS

Anti-thèse : systèmes-experts de 1ère génération ; automatisation à vocation substitutive Modèle : coopération HxH Propriétés spécifiques Non-intrusivité Intelligibilité Reste sous le contrôle de l’opérateur Délégation supervisée Dialogue en langage naturel Simulation Intégration « intelligente » de données Systèmes d’assistance coopératifs Master IA UPS

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 l’implémentation d’un 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 l’action • surdétermination de la conception de l'activité des agents par des analyses de type tâches/fonctions/flux de données • échecs de mise en oeuvre Master IA UPS

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) Master IA UPS

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 Master IA UPS

Editeurs partagés Master IA UPS

Mediaspaces Master IA UPS

Outils asynchrones (workflow) Master IA UPS

Vidéo-conférences Master IA UPS

Tableaux électroniques MagicBoard (CLIPS-IMAG) Master IA UPS

Les « tabletop » multi-utilisateurs Master IA UPS

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