Le secteur médical est un domaine dynamique en constante évolution, nécessitant des améliorations continues de ses processus métier et une assistance intelligente aux acteurs impliqués. Ce travail de thèse se focalise sur le processus de soins nécessitant l’implantation d’une prothèse. La particularité de ce processus est qu’il met en interaction deux cycles de vie appartenant respectivement au domaine médical et celui de l’ingénierie. Ceci implique plusieurs actions de collaboration entre des acteurs métier très variés. Cependant, des problèmes de communication et de partage de connaissances peuvent exister en raison de l’hétérogénéité de la sémantique utilisée et des pratiques métiers propres à chaque domaine.Dans ce contexte, ce travail de thèse s’intéresse aux apports des approches d’ingénierie des connaissances et de gestion du cycle de vie du produit pour répondre aux problématiques sous-jacentes au processus de soins médicaux nécessitant l’implantation d’une prothèse. Pour se faire, un cadre conceptuel est proposé pour analyser les connexions entre les cycles de vie de maladie (domaine Médical)et de la prothèse (domaine d’ingénierie). Sur la base de cette analyse, un modèle sémantique sous forme d’une ontologie pour le domaine médical est définit dans le cadre de la construction d’une approche PLM à base de connaissances. L’application de cette proposition est démontrée à travers l’implémentation de quelques fonctions utiles dans un outil PLM du marché nommé AUDROS. / Medical sector is a dynamic domain that requires continuous improvement of its business processes and assistance to the actors involved. This research focuses on the medical treatment process requiring prosthesis implantation. The specificity of such a process is that it makes in connection two lifecyclesbelonging to medical and engineering domains respectively. This implies several collaborative actions between stake holders from heterogeneous disciplines. However, several problems of communication and knowledge sharing may occur because of the variety of semantic used and the specific business practices in each domain. In this context, this PhD work is interested in the potential of knowledge engineering and product lifecycle management approaches to cope with the above problems. To do so, a conceptual framework is proposed for the analysis of links between the disease (medicaldomain) and the prosthesis (engineering domain) lifecycles. Based on this analysis, a semantic ontology model for medical domain is defined as part of a global knowledge-based PLM approach proposition. The application of the proposition is demonstrated through an implementation of useful function in the AUDROS PLM software.

Nos recherches s'inscrivent dans le domaine de l'ingénierie des connaissances et plus particulièrement dans la capitalisation et le partage de connaissances d'observation et d'analyse de traces numériques d'activités. Dans ce cadre, nous basons notre approche sur le concept de la trace modélisée (M-Trace) développée par l'équipe SILEX. Au travers de notre approche nous donnons la possibilité d'exploiter des traces numériques d'activités de bas niveaux pour faire émerger des connaissances de plus haut niveaux obtenues via des transformations à base de règles. Ces règles modélisent des connaissances d'observation et d'analyse de différents utilisateurs et sont capitalisables et partageables entre ces derniers. Nous complétons notre proposition en fournissant une visualisation synthétique des niveaux de connaissances et de leurs observés. Via un modèle générique de trace, que nous avons développé, cette synthèse visuelle est navigable afin de permettre aux utilisateurs d'explorer les différents niveaux de connaissances et de reconstituer le chemin de construction des observables entre les niveaux, facilitant ainsi l'analyse. Nos différentes propositions ont été réifiées dans un logiciel du nom de D3KODE (« Define, Discover, and Disseminate Knowledge from Observation to Develop Expertise »). Ce logiciel a été mis à l'épreuve dans le contexte de la formation professionnelle sur les simulateurs pleine échelle du groupe EDF utilisés pour la formation et le perfectionnement des agents de conduite de centrale nucléaire. Dans un tel cadre l'observation, l'analyse et le débriefing des interactions individuelles et collectives des opérateurs sont des activités critiques et particulièrement dense notamment pour les jeunes formateurs. Les données collectées sont difficilement exploitables dû à leur grande quantité et à leur très bas niveau nécessitant une expertise forte que tous les formateurs ne possèdent pas. Ce travail a donné lieu à une évaluation en contexte réel sur simulateur pleine échelle et à des résultats significatifs permettant de valider notre approche et d'encourager des perspectives de recherche nombreuses / Our research takes place in the field of knowledge engineering. In particularly we focus our study in capitalizing and sharing knowledge of observation and analysis of digital traces. In this context, we base our approach on the concept of modeled trace (M-Trace) developed by the SILEX team. Our approach give the possibility to exploit low levels digital traces in order to extract higher knowledge level through rule-based transformations. These rules modelize the knowldege of observation and analysis of different users. Rules can be capitalized and shared between users. We complete our proposal by providing a synthetic visualization of the knowledge levels with observed elements from the activity. By means of a generic trace model, that we have specified, users can explore the different abstraction level in purposes of investigation in order to better understand and analyze the activity. Our proposals have been implemented in a prototype, called D3KODE (« Define, Discover, and Disseminate Knowledge from Observation to Develop Expertise »), allowing the processing, representation and visualization of traces. D3KODE was applied in the context of professional training on the nuclear power plant full-scope simulator of the EDF group designed to maintain and enhance the knowledge and skills of Nuclear Power Plant control room staff. In such context, the observation, analysis and debriefing of individual and collective interactions of trainees’ operators is a dense activity that require attention and constant alertness of the trainers throughout the simulation, especially for the young trainers who do not have the expertise of confirmed trainers. The amount of data collected during a simulation is big and very low levels. They are difficult to analyse manually in order to extract high level information reflecting the behaviour of trainees. In such a context, understand and follow the activity requires a strong expertise that all trainers don’t have. So as to validate our approach, D3KODE was evaluated in a real context according to a comparative protocol conducted with a team of trainers from EDF Group. The evaluation gave significant results to validate our approach and encourage many research opportunities