Les travaux présentés dans cette thèse s’inscrivent dans une problématique d’amélioration continue appliquée aux produits et aux processus industriels, par la mise en place d’un système de Retour d’Expérience (REx) couplé au système PLM (Product Lifecycle Management) de gestion du cycle de vie du produit. Les développements, menés dans le cadre d’un partenarial industriel, ciblent l’établissement d’une solution de valorisation du patrimoine immatériel de l’entreprise, constitué des expériences et des connaissances détenues par les experts métier. L’objectif visé est d’assurer la pérennisation de cette expertise, la prévention et la limitation des erreurs et l’application de bonnes pratiques dans une démarche générale d’amélioration des produits et des processus. La solution est portée par la mise en place d’un système REx appliqué aux connaissances tacites et explicites impliquées dans les activités techniques de l'entreprise et visant à capitaliser au fur et à mesure les informations métier, porteuses de sens. L’intégration du REx au système PLM permet de lever une part des difficultés d’appropriation par les experts métier, utilisateurs du système REx. L’ancrage de ce REx aux méthodes de résolution de problèmes (PSM, Problem Solving Methods) induit une instrumentation tout à fait performante pour l’acquisition des connaissances tacites issues d’événements négatifs. L’extension aux processus d’évolution des Normes Techniques qui formalisent les règles métier de l’entreprise permet leur évolution vers des connaissances explicites. Le caractère non intrusif du système REx dans son utilisation est assuré par un couplage étroit au processus de Gestion des Modifications du PLM, la capitalisation des informations étant naturellement induite par la démarche mise en œuvre dans ce processus. Au final, le système REx proposé et instrumenté dans l’outil PLM permet, en différentes étapes, de capitaliser, de traiter puis d’exploiter dans des formes performantes le patrimoine immatériel mis en exergue au cours des expériences de résolution de problèmes produit ou processus. / The work presented in this thesis considers continuous improvement issues which are applied to industrial products and processes through the implementation of a Lesson Learned System (LLS) coupled with the Company's Product Lifecycle Management (PLM) system. As an industrial partnership, these developments aim to increase the value of the intangible assets of the business including the business agent’s experiences and knowledge. In order to ensure the sustainability of expertise, to prevent errors and to encourage the application of good practices, all within a general approach of product improvement. The solution relies on the implementation of the LLS process which is applied to tacit and explicit knowledge related to the technical activities of the company. The integration of the LLS and PLM Systems removes some of the difficulties of ownership of business agents. The implementation of LLS and Problem Solving Methods (PSM) infers an efficient instrumentation for the acquisition of tacit knowledge. The extension of the evolution processes of technical documents that formalise the techincal business rules allows its evolution towards explicit knowledge. Using non-intrusive LLS is provided by close coupling with the process of Change Management (CM) where information capitalisation is naturally led by the approach implemented in this processes. Finally, the proposed and instrumented LLS in the PLM tool allows to efficiently capitalise, process, and exploit the intangible capital of the company (information and knowledge) highlighted during the modification experiments of product data.

L’opérationnalisation des terminologies à des fins de traitement de l’information requière une représentation computationnelle du système conceptuel. La théorie du concept sur laquelle se fonde la Terminologie ISO ne permet pas aujourd’hui une telle représentation informatique [Roche TKE 2012]. Même si les normes ISO sur la Terminologie n’ont pas pour objectif l’opérationnalisation de terminologies mais la communication entre humains, elles doivent pouvoir – elles le précisent – servir à la modélisation des informations et des données [ISO 704 :2009]. Les résultats de disciplines telles que l’ingénierie des connaissances ont permis de mettre en évidence la nécessité de disposer d’une théorie du concept qui puisse donner lieu à une représentation informatique. Dans ce cadre, les ontologies, issues de l’ingénierie des connaissances, constituent une des perspectives les plus intéressantes pour la modélisation du système conceptuel d’une terminologie [Roche 2015, Handbook of Terminology].Mots clés en français : Terminologie, ontologie, ingénierie des connaissances ISO-1087, ISO-704, ISO-860 / The operationalization of terminologies for information processing purposes requires a computational representation of the conceptual system. The theory of concept of the theory currently defined in ISO Terminology does not allow a computer representation [Roche TKE 2012]. Although ISO standards on Terminology does not aim to operationalize terminologies but communication between humans and used to model information and data [ISO 704: 2009]. The results of disciplines such as engineering knowledge helped to highlight the need for a theory of concept that could lead to a computer representation. In this context, ontologies, from knowledge engineering, is one of the most interesting perspectives to model the conceptual system of Terminology [Roche, 2015, Handbook of Terminology]

Pour arriver à gérer les changements fréquents des exigences des clients, des produits de plus en plus complexes et faire face à une concurrence de plus en plus dure, les organisations cherchent sans cesse à améliorer l’utilisation de leur portefeuille de connaissances.On remarque ainsi, que depuis une quinzaine d’années, bon nombre d’entre elles ont commencé à structurer leur démarche de gestion des connaissances. Ces démarches ont pour but de résoudre un ou plusieurs des problèmes suivants : le départ en retraite de cadres qui détiennent une connaissance critique, le partage de bonnes pratiques développées par une unité de production, la stimulation de l’innovation d’un centre de recherche, etc. Dans la réalité, la mise en place effective de ces initiatives soulève de nombreux problèmes liés tantôt à la nature tacite de la connaissance, à l’existence de barrières culturelles qu’à l’adoption d’un système logiciel de gestion des connaissances. Cette thèse se situe dans le cadre général de la gestion des connaissances lors du processus de conception de produits. Nous nous intéressons en particulier aux problématiques de la capitalisation et de la réutilisation des connaissances dans le processus de conception collaborative et routinière à l'aide d'un système logiciel de gestion des connaissances. L’objectif principal de cette thèse est de proposer un Système de Gestion des Connaissances (SGC) pour la capitalisation et la réutilisation des connaissances, fondé sur une approche organisationnelle et le paradigme des Systèmes Multi-Agents (SMA). Le choix des SMA est naturel car il permet la modélisation et l'implémentation des SGC comme des systèmes distribués où des acteurs différents (les acteurs métiers), agissent de manière autonome pour atteindre un but précis et interagissent afin de réaliser un but commun. Nous proposons une modélisation de système de gestion des connaissances (SGC) qui s'appuie sur la méthodologie ASPECS dédiée à l'analyse, la conception et le déploiement de systèmes complexes. Cette démarche d'analyse et de conception permet de mettre en évidence les objectifs d'un SGC et les principaux mécanismes de son fonctionnement. Parmi les activités d'ASPECS, l'identification des besoins se fait par une approche orientée buts qui permet la modélisation des objectifs du SGC ainsi que les acteurs impliqués et leurs dépendances.La contribution de cette thèse est composée de deux parties. La première consiste en l'analyse du domaine de la gestion des connaissances en ayant à l'esprit l'objectif de développer un SGC basé sur une approche organisationnelle qui met l’accent sur les aspects sociaux et coopératifs du processus de conception et qui gère la réutilisation des connaissances. La deuxième partie vise à la conception d'un SMA sous la forme d’un collecticiel mettant en œuvre notre approche de réutilisation des connaissances au fil de l’eau. / In order to manage the frequent changes in customer requirements, products increasingly complex and face an extreme hard and tougher competition; organizations are always seeking to improve the use of their knowledge portfolio. Thus, it is noted that since fifteen years, many of them have begin to structure their approach to knowledge management. These steps are designed to solve one or more of the following: the retirement of executives who have critical knowledge, sharing the best practices developed by a unit of production, the stimulation of innovation research center etc. In reality, the actual implementation of these initiatives raises many issues now with the tacit nature of knowledge, the existence of cultural barriers to the adoption of a software system for knowledge management. This thesis is in the general framework of knowledge management in the process of product design. We are particularly interested in issues of capitalization and reuse of knowledge in the collaborative design process and routinely using a software system for knowledge management. The main objective of this thesis is to provide a Knowledge Management System (KMS) for capitalization and reuse of knowledge, based on an organizational approach and the paradigm of Multi-Agent Systems (MAS). The choice of MAS is natural because it allows the modeling and implementation of KMS as distributed systems where different actors (business actors) act independently to achieve a specific purpose and interact to achieve a common goal. We propose a model of knowledge management system (KMS) based on the methodology ASPEC dedicated to the analysis, design and deployment of complex systems. This approach allows analysis and design to highlight the objectives of a KMS and the major mechanisms of its functioning. The activities of ASPEC, the identification of needs are a goal-oriented approach that allows modeling of the targets of KMS and the actors involved and their dependencies. The contribution of this thesis is composed of two parts. The first is the analysis of the field of knowledge management, bearing in mind the objective to develop a KMS based on an organizational approach that focuses on social and collaborative design process and manages reuse of knowledge. The second part is to design a MAS as a groupware implementing our approach to reuse of knowledge.

La nature temporelle de l'audiovisuel impose de passer par le biais de la description pour enrichir les documents et donc les exploiter. Nous soutenons qu'une représentation de la structure et du contenu des documents est nécessaire. Par structure, nous entendons la structure documentaire c'est-à-dire l'organisation méréologique des éléments qui composent le document, tandis que le contenu est une structure conceptuelle, c'est-à-dire une catégorisation de ces éléments. Après une revue des propositions actuelles de modélisation des documents audiovisuels, issues de l'ingénierie documentaire et de l'ingénierie des connaissances, nous montrons qu'aucun des langages étudiés ne permet de traiter ces deux aspects de manière satisfaisante. Nous proposons alors une architecture générale permettant la représentation formelle de la structure et du contenu des documents audiovisuels, qui engendrera une base de connaissances sur laquelle il est possible d'effectuer des raisonnements. Cette architecture se compose d'une ontologie de l'audiovisuel, dont on traduit une partie dans un langage documentaire pour contrôler la structure logique des documents, et d'une ontologie de domaine pour décrire formellement leur contenu. Nous avons développé l'outil DOE (Differential Ontology Editor), qui implémente la méthodologie de construction d'ontologies utilisée. Nous montrons finalement la pertinence de l'approche à l'aide de deux expérimentations utilisant un corpus de vidéos annoté, illustrant ainsi les types d'inférences possibles.

Aujourd'hui, l'informatisation des saisies de données et la puissance des systèmes de collecte conduisent à la construction de grandes Bases de Données (BD). L'exploitation de ces millions de données en accidentologie et dans beaucoup d'autres domaines (e.g. management, marketing, etc.) fait appel à des techniques d'Extraction de Connaissances de Données (ECD). La complexité des données, du domaine d'application et des connaissances recherchées rendent fondamentale l'intégration des connaissances expertes dans le processus d'ECD. Cela nécessite la mise en place d'approches, méthodes et techniques d'identification, de représentation et d'opérationnalisation de ces connaissances.<br />Dans ce travail de thèse, nous proposons une nouvelle approche, appelée SAFE-Next (Systemic Approach For Enhanced kNowledge EXTraction, approche systémique pour l'extraction des connaissances) qui intègre les quatre approches suivantes : La première est appelée ASMEC (Approche Systémique de ModElisation des Connaissances). Elle consiste en une méthode de modélisation des connaissances multi-vues et selon une architecture à plusieurs niveaux d'abstraction. La deuxième approche, AICEF (Approche d'Incorporation des Connaissances Expertes dans la Fouille de données), propose l'élaboration et l'utilisation de méta-données multi-vues comme un moyen pour l'incorporation des connaissances formalisées par ASMEC dans le processus d'ECD. La troisième approche, ASAIC (Approche Systémique d'Analyse d'Impact de Changement), utilise le modèle de connaissances d'ASMEC pour une analyse interactive et multi-vues de l'impact d'un changement sur un système. La quatrième approche, ASEM (Approche Systémique d'Evaluation de Modèles), fournit un modèle général d'évaluation de modèles de connaissances. <br />Les fondements épistémologiques et méthodologiques de nos travaux sont respectivement le constructivisme et la systémique (ou cybernétique). En se basant sur ces fondements, nos travaux de recherche ont conduit à des contributions réparties en quatre domaines : En accidentologie, SAFE-Next fournit un outil efficace pour l'élaboration des STA permettant une meilleure analyse et compréhension de l'accident. Elle fournit aussi un moyen de capitalisation des connaissances offrant une vision synthétique des différents types de connaissances du domaine de l'accidentologie. En Ingénierie des Connaissances (IC), SAFE-Next propose un modèle général multi-vues et multi-niveaux d'abstraction de modélisation des connaissances pour le développement des Systèmes à Base de Connaissances (SBC). Elle permet aussi de guider l'élicitation des connaissances selon un modèle multi-vues. En ECD, SAFE-Next propose l'utilisation des métadonnées multi-vues pour l'incorporation des connaissances expertes du domaine dans la première et la dernière phase du processus d'ECD (i.e. préparation des données et interprétation des résultats). En conception de nouveaux systèmes, SAFE-Next fournit à travers les STA un moyen de communication entre les accidentologistes et les concepteurs des systèmes de sécurité embarqués dans les véhicules. Cette interface entre les deux métiers (i.e. conception et accidentologie) permet la construction de l'espace de conception pour développer et évaluer les systèmes de sécurité. Elle offre aussi un moyen d'analyse de l'impact d'un changement (e.g. introduction d'un nouveau système de sécurité) sur le comportement du système Conducteur-Véhicule-Environnement.

Les nouvelles technologies de l'information sont entrées au cœur de notre société et provoquent de profonds changements dans notre vie quotidienne, notamment dans le monde du travail. Or le métier d'enseignant n'a pas vraiment évolué, même si les méthodes éducatives changent, car toute tentative d'introduction de l'informatique se heurte à la méfiance des enseignants qui ont peur de perdre leur liberté de choix éducatifs. De plus, les avancées technologiques n'ont d'intérêt que si elles sont intégrées dans un processus global de conception d'applications éducatives. Nos recherches ont donc pour objectif principal de faciliter la tâche de l'enseignant dans la préparation de ses séquences pédagogiques. Nous définissons ainsi le support méthodologique d'un environnement informatique d'aide à la spécification des connaissances éducatives. Nous organisons alors nos travaux autour de trois axes. Tout d'abord, nous proposons la mise en place d'enseignements axés sur la notion de situations-problèmes au sens IUFM car elle met les apprenants en situation de projet tout en répondant aux objectifs pédagogiques fixés. Nous exposons ensuite la nécessité pour les enseignants de se reposer sur un processus de spécification formelle que nous définissons et pour lequel nous proposons un cycle de vie basé sur le prototypage rapide. Nous proposons aussi une ontologie de l'enseignement s'appuyant sur une architecture orientée-objet. Nous montrons enfin que l'utilisation de méta-outils CASE permet de développer un environnement ayant une assistance adaptée et suffisamment flexible pour permettre différentes façons de spécifier et différents points de vue et-ou formalismes de représentation sur une spécification. Le prototype développé couple le méta-outil CASE HARDY, qui fournit une interface diagrammatique supportant les étapes du processus de développement, et le générateur de système expert CLIPS qui assure la cohésion globale en terme de guidage et de flexibilité.

Les nouvelles technologies de l'information sont entrées au cœur de notre société et provoquent de profonds changements dans notre vie quotidienne, notamment dans le monde du travail. Or le métier d'enseignant n'a pas vraiment évolué, même si les méthodes éducatives changent, car toute tentative d'introduction de l'informatique se heurte à la méfiance des enseignants qui ont peur de perdre leur liberté de choix éducatifs. De plus, les avancées technologiques n'ont d'intérêt que si elles sont intégrées dans un processus global de conception d'applications éducatives. Nos recherches ont donc pour objectif principal de faciliter la tâche de l'enseignant dans la préparation de ses séquences pédagogiques. Nous définissons ainsi le support méthodologique d'un environnement informatique d'aide à la spécification des connaissances éducatives. Nous organisons alors nos travaux autour de trois axes. Tout d'abord, nous proposons la mise en place d'enseignements axés sur la notion de situations-problèmes au sens IUFM car elle met les apprenants en situation de projet tout en répondant aux objectifs pédagogiques fixés. Nous exposons ensuite la nécessité pour les enseignants de se reposer sur un processus de spécification formelle que nous définissons et pour lequel nous proposons un cycle de vie basé sur le prototypage rapide. Nous proposons aussi une ontologie de l'enseignement s'appuyant sur une architecture orientée-objet. Nous montrons enfin que l'utilisation de méta-outils CASE permet de développer un environnement ayant une assistance adaptée et suffisamment flexible pour permettre différentes façons de spécifier et différents points de vue et-ou formalismes de représentation sur une spécification. Le prototype développé couple le méta-outil CASE HARDY, qui fournit une interface diagrammatique supportant les étapes du processus de développement, et le générateur de système expert CLIPS qui assure la cohésion globale en terme de guidage et de flexibilité.

Ce travail de thèse s'inscrit à l'intersection des deux domaines de recherche que sont l'extraction des connaissances dans les données (ECD) et de l'ingénierie des connaissances. Plus précisément, en nous appuyant sur la combinaison des travaux menés, d'une part sur l'alignement des ontologies, et d'autre part sur la fouille de règles d'association, nous proposons une nouvelle méthode d'alignement d'ontologies associées à des corpus textuels (taxonomies, hiérarchies documentaires, thésaurus, répertoires ou catalogues Web), appelée AROMA (\emph{Association Rule Matching Approach}).<br /><br />Dans la littérature, la plupart des travaux traitant des méthodes d'alignement d'ontologies ou de schémas s'appuient sur une définition intentionnelle des schémas et utilisent des relations basées sur des mesures de similarité qui ont la particularité d'être symétriques (équivalences). Afin d'améliorer les méthodes d'alignement, et en nous inspirant des travaux sur la découverte de règles d'association, des mesures de qualité associées, et sur l'analyse statistique implicative, nous proposons de découvrir des appariements asymétriques (implications) entre ontologies. Ainsi, la contribution principale de cette thèse concerne la conception d'une méthode d'alignement extensionnelle et orientée basée sur la découverte des implications significatives entre deux hiérarchies plantées dans un corpus textuel.<br />Notre méthode d'alignement se décompose en trois phases successives. La phase de prétraitement permet de préparer les ontologies à l'alignement en les redéfinissant sur un ensemble commun de termes extraits des textes et sélectionnés statistiquement. La phase de fouille extrait un alignement implicatif entre hiérarchies. La dernière phase de post-traitement des résultats permet de produire des alignements consistants et minimaux (selon un critère de redondance).<br /><br />Les principaux apports de cette thèse sont : (1) Une modélisation de l'alignement étendue pour la prise en compte de l'implication. Nous définissons les notions de fermeture et couverture d'un alignement permettant de formaliser la redondance et la consistance d'un alignement. Nous étudions également la symétricité et les cardinalités d'un alignement. (2) La réalisation de la méthode AROMA et d'une interface d'aide à la validation d'alignements. (3) Une extension d'un modèle d'évaluation sémantique pour la prise en compte de la présence d'implications dans un alignement. (4) L'étude du comportement et de la performance d'AROMA sur différents types de jeux de tests (annuaires Web, catalogues et ontologies au format OWL) avec une sélection de six mesures de qualité.<br /><br />Les résultats obtenus sont prometteurs car ils montrent la complémentarité de notre méthode avec les approches existantes.

Depuis une vingtaine d'années, l'accès aux connaissances médicales est un enjeu majeur pour les professions de santé comme pour le grand public. Les limites actuelles des outils de traitement de l'information ne proviennent pas de leurs performances pour stocker et traiter rapidement des gros volumes, mais de leur incapacité à prendre en compte les spécificités des vocabulaires métier des utilisateurs. Le développement de ressources terminologiques et ontologiques pour faciliter l'usage des terminologies nationales et internationales, disponibles notamment dans le domaine de la médecine, revêt par conséquent une importance particulière. Il faut également souligner la pertinence de telles recherches dans la mouvance des Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication, dans le cadre de la société de l'information et dans le contexte du Web sémantique. <br />Dans ce contexte, notre réflexion a porté sur la collecte, l'organisation, la représentation et la formalisation des connaissances en médecine, tout particulièrement, dans le domaine de la pneumologie. Nous avons été amenés à considérer le problème dans son ensemble, afin de comprendre les mécanismes qui sous-tendent la constitution de ressources terminologiques et ontologiques à partir de textes. Nous avons également considéré chaque tâche séparément, afin de proposer, pour chaque étape, si ce n'est une solution, au moins un savoir-faire personnel susceptible d'apporter des éléments de réponse. L'objectif principal de cette thèse consiste à mettre au point une ontologie dans le domaine de la pneumologie pour faciliter, d'une part, l'aide au codage médico-économique des pathologies et, d'autre part, la représentation des connaissances pertinentes relatives au patient, dans ce domaine de spécialité. Nos recherches couvrent l'ensemble du cycle de vie d'une ontologie, de la mise au point d'une méthodologie de construction à partir de textes à son utilisation dans un système opérationnel. Nous contribuons aux recherches dans les domaines de l'Ingénierie des connaissances et de l'Informatique médicale. <br />La méthode de travail adoptée est une démarche expérimentale ascendante qui consiste à partir des problématiques concrètes rencontrées pour aller vers la résolution des questions scientifiques sous-jacentes. Selon cette démarche, nous avons tout d'abord cerné les besoins des pneumologues en termes de représentation des connaissances. Ensuite, nous avons mis au point une méthodologie, destinée à l'ingénieur des connaissances, fondée sur la méthode ARCHONTE définie par B. Bachimont. L'enchaînement des processus d'extraction, de sélection et de choix des candidates termes du domaine ainsi que l'aide fournie par les patrons lexico-syntaxiques pour renseigner les principes différentiels la rende relativement facile d'emploi (ou moins difficile qu'une autre) pour un ingénieur des connaissances. L'ontologie construite compte à ce jour 2260 concepts primitifs. Enfin, nous avons développé un outil de codage semi-automatique proposant deux types de codages : (1) un codage médical qui représente graphiquement les informations pertinentes relatives aux pathologies du patient et qui, à terme, servira de descripteur pour indexer intelligemment les comptes rendus d'hospitalisation ; (2) un codage médico-économique pour lequel nous obtenons un rappel de 80% et une précision de 87%. Nos résultats concernant l'ontologie et l'outil nous encouragent à poursuivre nos recherches et à améliorer les solutions proposées.

Suite au projet CNRS PI-TCAN Mediapro, centré sur les activités coopératives en conception mécanique, le projet Mediannote, dans lequel s'inscrivent nos travaux, se concentre sur l'annotation dans ces activités. Dans un contexte où les échanges médiatisés s'accroissent, le document numérique devient central. Pour soutenir les échanges et la construction d'une interprétation collective autour de ce document, nous proposons d'instrumenter l'annotation - définie comme un fragment de discours à propos d'un texte, un support à l'argumentation -. Nous proposons donc de concevoir un collecticiel pour annoter collectivement des documents numériques et ainsi soutenir l'herméneutique numérique.<br />L'annotation comme support au travail coopératif est envisagée à la fois comme un objet qui relève de l'étiquette et du commentaire et comme une activité qui relève de la communication, de l'indexation et de l'élaboration de discours. La conception de notre collecticiel se fonde sur un modèle d'activité d'annotation qui souligne la dimension interactionnelle et coopérative de l'annotation. Cette démarche guidée par les modèles est enrichie par l'utilisation de corpus qui permet de conserver l'utilisateur final au centre de nos préoccupations. Nous présentons une maquette du collecticiel, AnT&CoW, utilisant des outils de TAL pour le soutien de l'utilisateur à différents niveaux : soutien à la construction de classification et aide à l'indexation. Une première évaluation de cette maquette est également présentée.