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TCAO : Concepts et classifications
Dans les années 80, l’utilisation de l’informatique pour gérer la coopération entre membres d’un groupe (travaillant ou pas en même temps, et ou non dans un même lieu) a constitué une révolution concernant le travail coopératif [Cosquer-99]. Cette révolution est à l’origine du domaine intitulé “Travail Coopératif Assisté par Ordinateur”, ou TCAO (de l’anglais Compurter Suported Cooperative Work, ou CSCW ). L’objet du TCAO est en substance d’adapter ces technologies aux besoins des utilisateurs impliqués dans des activités de groupe.
Les systèmes informatiques, élaborés dans le cadre de la recherche en TCAO, permettant à des groupes d’utilisateurs de collaborer à des buts communs sont qualifiés en anglais de groupware. La traduction française couramment utilisée pour ce terme est “collecticiel” [Lévy-90]. En fait, la pluridisciplinarité du TCAO rend difficile la définition de ces systèmes. Une définition assez courante que nous devons à Ellis [Ellis-91] a été traduite par Karsenty [Karsenty-94] de la façon suivante :
“Système informatique qui assiste un groupe de personnes engagées dans une tâche commune (ou but commun) et qui fournit une interface à un environnement partagé”.
Collecticiel est également la traduction officielle adoptée par l’Association Française pour la Cybernétique Économique et Technique (ASTI) [ASTI]. Mais très souvent, nous rencontrons également les termes “système collaboratif”, “système de TCAO” ou encore “application collaborative” pour désigner le groupware. Pour notre part, nous n’emploierons par la suite que les termes “collecticiel” ou “application collaborative” pour désigner ces systèmes informatiques. Le TCAO est un domaine multidisciplinaire qui concerne, entre autres, les systèmes répartis, l’interface homme-machine, l’automatisation du bureau, etc. Cette multidisciplinarité entraîne une grande diversité d’applications qui assistent des groupes d’individus à accomplir des tâches communes. Par conséquent, nous trouvons des divergences importantes parmi les concepts et classifications proposés dans la littérature au sujet des applications collaboratives.
Quelques concepts fondamentaux
Malgré la diversité des applications, nous arrivons à identifier certains concepts fondamentaux que les collecticiels doivent s’efforcer de prendre en compte afin que les tâches coopératives puissent se dérouler correctement. Bien évidemment, pour qu’un collecticiel soit accepté, il faut qu’il offre à ses utilisateurs de bonnes conditions de travail en coopération.
La coopération et la collaboration
Les termes “coopération” et “collaboration”, et les concepts qu’ils représentent, sont important dans notre présentation. Néanmoins, leur distinction devient rapidement difficile. Dans la littérature ces deux termes sont très souvent utilisés comme synonymes. Les dictionnaires ne nous aident pas vraiment dans cette tâche : une des définition pour “collaborer” étant “coopérer”. Dans les travaux de Ellis [Ellis-94], nous trouvons cependant une distinction entre ces deux termes. Son “modèle des 3C” cherche à caractériser la coopération en trois niveaux distincts, selon l’intensité des relations établies entre les individus et les tâches réalisées : la communication, la coordination, et la collaboration. La communication représente le niveau de coopération le plus lâche, la coordination un niveau intermédiaire, et la collaboration représente le niveau de coopération où les tâches sont les plus imbriquées et fortement liées. Dans “le modèle du trèfle fonctionnel” [Graham-99] [Lonchamp-03] nous trouvons une classification plutôt fonctionnelle qui n’insiste pas sur une distinction entre coopération et collaboration. La notion de coopération est caractérisée par trois axes ou fonctions principales : la communication, la coordination, et la production. La communication correspond à l’échange direct d’informations entre les membres d’un groupe. La coordination consiste à définir les règles d’interaction pour contrôler la contribution des membres du groupe qui participent à un travail commun. La production est caractérisée par le partage d’un espace où les membres peuvent stocker, traiter et partager un ou plusieurs objets communs. Dans [Graham-99], le lecteur trouvera plus de détails concernant les fonctionnalités relatives à chacun de ces trois axes. Nous prenons en conséquence le parti de considérer les termes de coopération et de collaboration comme étant synonymes, comme l’usage commun et scientifique semblent l’avoir montré.
La télé-présence
La télé-présence, ou notion de présence, représente la conscience (de l’anglais awareness) commune dans un travail de groupe qui permet de définir le contexte dans lequel le travail se réalise. Cette conscience de groupe correspond à la compréhension que chacun a sur : (i) avec qui il travaille, (ii) l’activité de chacun et (iii) la manière dont les actions de chacun interagissent [Dourish-92]. Dans un collecticiel, à la différence d’une application mono-utilisateur, plusieurs personnes peuvent agir en même temps sur les mêmes artefacts de travail. Dans un tel environnement partagé, les acteurs n’ont pas spontanément connaissance des actions des autres. Ainsi la conscience des activités individuelles et des activités du groupe s’avère une information critique pour rendre possible le succès de la collaboration. Elle peut présenter des avantages tels que : la réduction de l’effort de coordination des actions ; l’anticipation des actions des autres; ou même l’aide à des personnes pour s’intégrer aux activités [Gutwin-02]. Selon l’analyse détaillée de Dix [Dix-97], la notion de télé-présence se décline sous trois formes :
• conscience de la présence des membres du groupe et de leur disponibilité dans le travail coopératif ;
• conscience des actions réalisées par les membres du groupe ;
• conscience des effets consécutifs à ces actions.
Ainsi, la télé-présence, sous ses différentes formes, permet de contrôler les comportements de chaque participant. En effet, pour pouvoir travailler ensemble il est indispensable d’une part d’être conscient de la présence des autres participants et d’autre part d’être au courant de leur travail.
La session et les artéfacts de travail
Le concept de session est généralement utilisé en TCAO pour structurer et organiser le travail de groupe. Dans [Haake-99] les auteurs définissent une session par :
• un groupe d’utilisateurs (ou des agents logiciels les représentant) ;
• un espace de travail commun dans lequel les utilisateurs agissent et manipulent des artéfacts de travail ;
• un mode de coopération spécifique exploité par ces utilisateurs.
Ainsi, l’application collaborative doit fournir des opérateurs permettant de gérer une session, tels que créer et détruire une session ; joindre et quitter une session ; et sélectionner ou modifier les modes de coopération, ainsi que les modes de manipulation des artéfact de travail. La manipulation d’artéfacts évoque la manipulation d’objets physiques que l’on déplace ou modifie sur un bureau réel, comme par exemple déplacer un livre, écrire sur une feuille, utiliser son téléphone, etc. Ce concept vise ainsi à déterminer comment les collecticiels peuvent mettre en œuvre le partage d’artefacts de travail (i.e. des objet virtuels, des documents, des outils, etc.). Le concept de “bureau virtuel” ou d’ “espace partagé” (de l’anglais shared workspace) correspond à une des notions les plus répandues dans l’organisation d’artefacts de travail tels que des documents et des outils partagés nécessaires aux tâches à être exécutées par le groupe [Dourish-92] [Gutwin-02] [Pinelle03]. Un bureau virtuel est en fait une instanciation de la métaphore de la pièce, ou the room metaphor, décrite en détail dans [Greenberg-02]. Certaines applications collaboratives doivent offrir des fonctionnalités pour contrôler l’accès concurrent aux artefacts de travail partagés. Très souvent ce contrôle est mis en œuvre par un mécanisme de passage de main (connu en anglais sous le terme de floor control [Dommel-99]) qui permet à des utilisateurs de prendre la main (ou le floor) à distance sur une application partagée.
Classification des applications collaboratives
Il est difficile de définir une classification (ou taxonomie) unifiée des applications de TCAO. En plus de la grande diversité du domaine, chaque classification peut privilégier un aspect particulier. Nous avons ainsi choisi de présenter deux classifications considérées comme incontournables dans la littérature du domaine : l’une concerne des caractéristiques temporelles et spatiales, et l’autre la catégorie fonctionnelle de l’application.
La classification espace-temps
L’espace et le temps constituent les dimensions les plus courantes dans les classifications d’applications collaboratives [Ellis-91]. La première dimension, l’espace, concerne la distance géographique séparant les utilisateurs de l’application. Par exemple, les membres d’une réunion peuvent se trouver dans une même pièce ou être carrément situés dans des lieux distants (des bâtiments, des villes, ou bien même des pays différents). La dimension temporelle caractérise plutôt le type d’interaction entre utilisateurs. Les membres du groupe peuvent interagir en même temps et en direct (les actions d’un participant sont immédiatement transmises aux autres), ce qui définit une collaboration synchrone. Dans ce cas, des problèmes de synchronisation et de gestion de la concurrence se posent. Il faut en effet résoudre les problèmes de conflit induits par exemple lors de modifications simultanées et contradictoires réalisées sur une même donnée. Si une gestion de la concurrence n’est pas mise en place, il est fort probable que des conflits et des incohérences se produiront dans le déroulement de l’application. Les problèmes de contrôle de concurrence et de synchronisation ont été beaucoup étudiés : dans le domaine des systèmes répartis conventionnels et dans le domaine du TCAO (où des problèmes d’ordre humain s’ajoutent aux problèmes techniques) [Munson-96] [Prakash-99] [Yang04].
Outre la collaboration synchrone, les membres d’un groupe peuvent également agir à des instants différents, c’est-à-dire, les actions sont espacées dans le temps. Il s’agit alors d’une collaboration asynchrone. Dans ce cas, il est important que l’état de l’activité soit conservé en permanence afin que les membres du groupe soient capables d’observer l’historique des actions qui ont été effectuées avant leur arrivée.
Les catégories fonctionnelles d’applications de TCAO
Beaucoup d’auteurs choisissent d’élaborer une classification par domaines d’application, où une liste de catégories fonctionnelles est définie pour regrouper les applications de TCAO [Bernard-04] [Laurillau-02] [Terzis-99]. Par la suite, nous présentons, à titre d’exemple, une liste non exhaustive de catégories d’applications collaboratives les plus souvent référencées :
• Courrier électronique (courriel) – Cette catégorie de collecticiels représente de loin le moyen de communication asynchrone le plus répandu et le plus utilisé de nos jours. Le courriel désigne le service de transfert de messages envoyés via Internet vers la boîte aux lettres électronique des destinataires choisis par l’émetteur. Une adaptation de ce service de messagerie a connu un grand succès dans le monde de la téléphonie mobile, appelé SMS (de l’anglais Short Messaging Services).
• Messagerie instantanée et le forum de discussion – Comme le courrier électronique, ces deux types de systèmes sont dédiés à la communication par échange de messages. Dans le premier cas (également appelé Chat), contrairement au courrier électronique, la communication est conçue pour être instantanée, i.e. synchrone. Le deuxième type de système représente des lieux (normalement des sites Web) où les individus peuvent partager leurs connaissances/expériences par des échanges de messages de manière asynchrone. La plupart des forums sont organisés en fils de discussion où un message ou un thème initial détermine un premier fil de discussion. L’ensemble des discussions est généralement visible par les participants, et éventuellement par tous les internautes. Les deux classes principales de forum de discussion sont les newsgroups et les bulletin boards (ou tableaux d’affichage).
• Gestion de flux de processus – Connue en anglais sous le nom de workflow management, cette catégorie représente des systèmes dédiés à la gestion de processus (industriels, commerciaux, administratifs, etc.) et à la coordination des différents intervenants au cours d’un processus [Aslst-02] [Ellis-99]. Également dénommé gestionnaire de procédés, il est souvent défini comme un outil qui prend en charge les documents en cours d’élaboration liés à des procédures et au routage des données. Ces systèmes sont très souvent utilisés par des entreprises dans le but de coordonner les taches exécutées par différents secteurs.
• Système d’aide à la décision – Les GDSS (de l’anglais Group Decision Support Systems) sont conçus pour faciliter la prise de décisions en implémentant un sorte de salle de réunion électronique apportant de nombreux outils (par exemple votes, annotation d’idées, brainstorming, etc.) [Mora-02]. L’anonymat et le droit de parole sont des fonctionnalités normalement mises en oeuvre dans ces systèmes pour encourager les utilisateurs à s’engager dans le processus de prise de décision.
• Outil de partage d’application – Ce type de logiciel permet à plusieurs utilisateurs (travaillant sur des ordinateurs différents) d’utiliser simultanément une application hébergée sur un seul ordinateur (normalement représenté par un serveur) [Ahuja-90] [Begole-99]. Cette fonctionnalité est très souvent implémentée en déportant la fenêtre partagée (voire tout le bureau [Richardson-98]) vers les machines des autres utilisateurs.
• Editeur partagé – Ces systèmes d’édition conjointe (de l’anglais shared editing [Prakash-99]) permettent à un groupe d’utilisateurs d’éditer collectivement un document partagé. Ils peuvent être utilisés de façon synchrone ou asynchrone, et ils offrent en général des mécanismes de gestion de versions. Mais la principale complexité de ces systèmes concerne la gestion des tâches concurrentes [Lorcy-00], lorsque des utilisateurs modifient un même document simultanément.
• Tableau blanc partagé – Le système de tableau blanc partagé, comme son nom l’indique, met à disposition une surface de dessin accessible par plusieurs utilisateurs. Il permet ainsi à des utilisateurs de travailler d’une manière synchrone sur des documents 2D. Il est par exemple possible de réaliser des captures d’écran pour les annoter dans le but d’expliquer une idée ou un concept [Kam-05].
• Audioconférence – Les outils d’audioconférence permettent aux utilisateurs de parler à plusieurs. Si d’un coté la qualité de transmission joue un rôle important pour la compréhension de la communication, les flux audio ne consomment pas énormément de bande passante. La communication audio est l’un des moyens de communication le plus riche au niveau signifiant, mais l’utilisation d’un système d’audioconférence à plusieurs comme seul moyen de communication peut entraîner des difficultés dans l’identification des interlocuteurs [Kilgore-03].
• Vidéoconférence – Ces systèmes permettent aux utilisateurs distants de se réunir et communiquer par l’intermédiaire d’un support audio et vidéo en même temps. Si la vidéo peut donner une sensation de présence plus forte que l’audioconférence seule, une vidéoconférence nécessite de disposer d’une bande passante capable de diffuser et recevoir des données audio et vidéo avec une qualité acceptable. Dans [Tang-92] les auteurs suggèrent que, l’audio ayant un rôle plus important que la vidéo pour supporter la collaboration, les systèmes de vidéoconférence ont intérêt à dégrader en priorité la vidéo pour le bénéfice de la qualité de l’audio.
• Agenda partagé – Également connu comme calendriers partagés (de l’anglais group calendars [Palen-03]), ces systèmes permettent de résoudre des problèmes concernant la planification de tâches. Normalement ces systèmes incluent des fonctionnalités telles que la détection d’incompatibilités dans la planification d’une tâche ou la détermination de plages horaires communes aux membres d’un groupe. Cela permet, par exemple, à l’organisateur d’une réunion d’avoir une vision claire de la disponibilité des acteurs d’un projet.
• Environnement collaboratif virtuel – Les CVEs (de l’anglais Collaborative Virtual Environments) représentent une catégorie importante de systèmes de TCAO qui fournissent des facilités de collaboration à travers l’implémentation d’un espace virtuel réparti. L’espace virtuel peut être représenté par de simples environnements textuels, comme dans le cas des environnements Multi-User Dimension (MUD) tel que MOOSE Crossing [Bruckman-97]. Mais très souvent il s’appuie sur de riches scènes 3D partagées (ce qu’on appelle des mondes virtuels), comme par exemple [Activeworlds] et [Blaxxun]. L’utilisation de la réalité virtuelle est encouragée à cause de sa capacité importante de modélisation et d’interactivité, permettant aux CVEs de résoudre plusieurs problèmes concernant les applications de TCAO : (i) la notion de présence ; (ii) la représentation des métaphores du monde réel (des gestes humains) et des objets (simulations en 3D) ; (iii) la réduction des coûts de transmissions à travers le réseau (notamment par rapport aux systèmes de vidéoconférence).
• Plate-forme collaborative – Cette catégorie spéciale de collecticiels représente en fait des applications qui rassemblent dans un même environnent intégré différents outils associés aux catégories précédentes. Par ailleurs, pour Schmidt et Rodden [Schmidt-96], le caractère dynamique du travail coopératif et ses articulations sont tels que les efforts devraient se tourner vers la mise au point de ces plates-formes fournissant un large éventail de support pour le TCAO : support de partage et d’échange d’information (partage d’application, éditeur partagé, etc.) ; support pour la communication (messagerie instantanée, vidéoconférence, etc.) ; support pour la prise de décisions, etc.
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Table des matières
Chapitre I Introduction générale
I.1. Contexte général
I.2. Problématique abordée
I.3. Principales contributions de la thèse
I.4. Plan de thèse
Chapitre II État de l’art
II.1. Introduction
II.2. TCAO : Concepts et classifications
II.2.1. Quelques concepts fondamentaux
II.2.1.1. La coopération et la collaboration
II.2.1.2. La télé-présence
II.2.1.3. La session et les artéfacts de travail
II.2.2. Classification des applications collaboratives
II.2.2.1. La classification espace-temps
II.2.2.2. Les catégories fonctionnelles d’applications de TCAO
II.3. Développement de systèmes de TCAO
II.3.1. Quelques difficultés
II.3.1.1. La flexibilité, l’extensibilité et la malléabilité
II.3.2. Les approches de développement
II.3.2.1. Développement from scratch
II.3.2.2. Développement s’appuyant sur des boîtes à outils
II.3.2.3. Développement s’appuyant sur des frameworks et des plates-formes
II.4. Vers l’intégration d’applications collaboratives existantes
II.4.1. Motivations
II.4.2. Plates-formes et environnements généraux d’intégration
II.4.2.1. Les intergiciels conventionnels
a) CORBA
b) DCOM
c) Java RMI
II.4.2.2. Enterprise Application Integration
II.4.2.3. Les services Web
II.4.2.4. Bilan des solutions générales d’intégration
II.4.3. Plates-formes et environnements pour l’intégration d’applications collaboratives
II.4.4. Positionnement de notre proposition
Chapitre III L’Approche d’intégration initiale
III.1. Introduction
III.2. CIE : l’environnement d’intégration collaboratif
III.2.1. Les contraintes des CVEs conventionnels
III.2.2. Le cadre général d’intégration
III.2.3. L’architecture de base
III.3. Implémentation de l’environnement d’intégration collaboratif
III.3.1. Implémentation des modules de l’architecture
III.3.2. Le fichier d’initialisation
III.3.3. L’extensibilité de l’environnement
III.4. Conclusions
Chapitre IV L’environnement d’intégration : LEICA
IV.1. Introduction
IV.2. Approche générale d’intégration
IV.2.1. Scénarios d’intégration
IV.2.1.1. Outil de navigation coopérative enrichi d’un outil de messagerie instantanée (Chat)
IV.2.1.2. Réunions virtuelles
IV.2.1.3. E-learning
IV.2.2. Cadre général d’intégration
IV.3. Description d’une SuperSession
IV.3.1. Modèle de SuperSession
IV.3.1.1. Applications collaboratives
IV.3.1.2. Applications non collaboratives
IV.3.1.3. Rôles généraux
IV.3.1.4. Utilisateurs connectés
IV.3.1.5. Sessions spécifiques
IV.3.2. Illustration d’une SuperSession
IV.4. Création d’une SuperSession
IV.4.1. Configuration des informations de gestion
IV.4.1.1. GSMinfo
IV.4.1.2. IAinfo
IV.4.2. Spécification des politiques de collaboration
IV.4.2.1. Types de notification d’événement et de requêtes d’exécution d’action
IV.4.2.2. La définition des règles de collaboration : les policy widgets
IV.4.2.3. Exemples de règles
IV.4.2.4. Formalisation de la sémantique des règles politiques
IV.5. Conclusion
Chapitre V Conclusion
