Systèmes coopératifs

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Systèmes coopératifs

Pascal SALEMBIERICD-TechCICO (FRE XXXX CNRS)

Université de Technologie de [email protected]

http://www.irit.fr/ACTIVITES/GRIC/personnel/salembier/enseignements

mailto:[email protected]

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Introduction

• La conception de systèmes coopératifs : un projet pluri-disciplinaire

• Origines de la notion de coopération en SHS

• Contexte d’apparition en STIC

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Historique

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

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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

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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

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– Ex: Zachary & Robertson (1990)

– « 2 enfants veulent une part de tarte. »1.Ils se battent pour l’avoir et l’un d’entre eux l’obtient

2.Ils discutent et la coupent en deux3.Ils discutent et l’un des 2 décide de ne pas en avoir aujourd’hui s’il 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 part6.Ils discutent sur la façon d’en avoir une part. Ils demandent à leur mère

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• 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)

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• 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

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• 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

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• 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.

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• 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

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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

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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

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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

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Tableau 1 : Les mythes de la substitution (d’après (Woods, 1996)

Bénéfice attendu Effet obse rvé

Me ille ur ré sul tat avec u n s yst ème s imilaire (principe de s ubst itution)

Modificat ion des pr a tique s et de s rôles

Réd uct ion d e la cha rge de trava il Génè re de nouvelles tâ ches cognitives à de s mome nts critiques

Focalisat ion de l’atten tion d e l’opérate ur sur l a ré pons e co rrecte

Augme ntat ion de la difficulté à ga rde r une rep rése nta tion a dé quate de la s ituat ion e n cours

Req uiert moins d e conna iss ance s Req uiert de nouve lles compé te nces

Autonom ie du syst è me technique La relat ion de coo péra tion avec les opé ra te urs déter mine l’efficacité globa le

Fee dback inch a ngé De no uvelles formes d e fe ed back s ont néces sa ires

Flexibilité gé nér ique La m ultiplica tion des fonctions e t de s m odes créé de nouvelles contraintes e t de nouvea ux type s d’erre urs

Réd uct ion d e l’erre ur humai ne La coor dinat ion faillible en tre s yst ème e t opé rat e ur gé nère de nouvea ux problè me s

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• 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

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• 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 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

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• 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

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• La coopération HxH : un modèle pour la coopération HxM ?– OUI

• Intérêt heuristique• Meilleur modèle (?) disponible

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• 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

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• 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

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• 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

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– 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).

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• Limites :– Les sujets– La nature de la tâche– La nature de la situation– Manipulation des facteurs indépendants– Nature des variables dépendantes– …

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• 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

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Systèmes d’assistance 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 l’opérateur

Intégration« intelligente »

de données

Délégationsupervisée

Dialogue en langage naturel

Simulation

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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

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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)

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• 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

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Editeurs partagés

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Mediaspaces

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Outils asynchrones (workflow)

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Vidéo-conférences

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Tableaux électroniques

MagicBoard (CLIPS-IMAG)

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Les « tabletop » multi-utilisateurs

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