HAL Id: tel-01997661https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-01997661Submitted on 29 Jan 2019HAL is a multi-disciplinary open accessarchive for the deposit and dissemination of sci-entific research documents, whether they are pub-lished or not.The documents may come fromteaching and research institutions in France orabroad, or from public or private research centers.L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, estdestinée au dépôt et à la diffusion de documentsscientifiques de niveau recherche, publiés ou non,émanant des établissements d’enseignement et derecherche français ou étrangers, des laboratoirespublics ou privés.Une approche paradigmatique de la conceptionarchitecturale des systèmes artificiels complexesJean-Luc WipplerTo cite this version:Jean-Luc Wippler. Une approche paradigmatique de la conception architecturale des systèmes arti-ficiels complexes. Autre [cs.OH]. Université Paris-Saclay, 2018. Français. NNT : 2018SACLX083.tel-01997661NNT : 2018SACLX083Une approche paradigmatique de la conceptionarchitecturale des systèmes artificielscomplexesThèse de doctorat de l’Université Paris-Saclaypréparée à l’École PolytechniqueÉcole doctorale n◦580 Sciences et technologies de l’information et de lacommunication (STIC)Spécialité de doctorat : InformatiqueThèse présentée à Palaiseau, le 19 novembre 2018, parMr. Jean-Luc WipplerComposition du Jury :Mr. Vincent ChapurlatProfesseur, IMT Mines AlèsPrésidentMme. Claude BaronProfesseur des universités, INSA ToulouseRapporteurMr. Eric BonjourProfesseur des universités, Université de Lorraine, ENSGSIRapporteurMme. Marija JankovicProfesseur associé, CentraleSupélecExaminateurMr. Olivier de WeckProfesseur, Massachusetts Institute of TechnologyExaminateurMr. Eric GoubaultProfesseur, École PolytechniqueExaminateurMr. Dominique LuzeauxIGR, École PolytechniqueDirecteur de thèseUne approche paradigmatique de la conceptionarchitecturale des systèmes artificiels complexesJean-Luc Wipplerc⃝ Copyright Jean-Luc Wippler – 2018Certaines images utilisées dans ce manuscrit sont protégées par une licence c (Creative Commons).Plus particulièrement :bGan Khoon Lay.bLluisa Iborra.bAlice Noir et Yasser Magahed.iiÀ Élisa, mon amour de toujours.À Alfredo, il mio nonno, et à Luciano, mon parrain.«Perché l’architettura è tra tutte le arti quella che più arditamente cerca di riprodurre nel suo ritmo l’ordinedell’universo, che gli antichi chiamavano kosmos, e cioè ornato; in quanto è come un grande animale sucui rifulge la perfezione e la proporzione di tutte le sue membra. E sia lodate il Creatore Nostro che, comedice Agostino, ha stabilito tutte le cose in numero, peso e misura.»« Car l’architecture est, d’entre tous les arts, celui qui cherche avec le plus de hardiesse à reproduiredans son rythme l’ordre de l’univers, que les anciens appelaient kosmos, à savoir orné, dans la mesure oùelle est comme un grand animal sur lequel resplendit la perfection et la proportion de tous ses membres.Et soit loué Notre Créateur qui, comme disent les Écritures, a établi toutes les choses en nombre, poids etmesure. » (traduit de l’italien par Jean-Noël Schifano)Umberto Eco, le Nom de la RosevRemerciementsD’aucun disent qu’il s’agit de la partie la plus lue d’un manuscrit de thèse, et recommandent d’habi-lement peaufiner cette indispensable prose. Alors allons-y pour quelques flagorneries, flatteuses mais nonobséquieuses, de circonstances.Merci à Dominique, mon directeur de thèse qui est parvenu à me supporter pendant cette aventure.Je ne vais pas énumérer la liste interminable de ses savoirs et savoir-faire qui ont contribué à mes travaux.Dans la multitude de ses facilités, je ne citerais que sa capacité à maîtriser les langues étrangères, allantdu simple allemand ou anglais, jusqu’au latin ou à l’égyptien hiéroglyphique (sic !) en passant par l’occitanou le suédois. Alors je lui lance le défi de reconnaître les soixante différentes langues dans lesquelles je luidis : merci !Grazie, diolch, ευχαριστώ, dankon, mercé, mauruuru, dziękuję, takk, dhanyabad, благодарам, rahmatou Рахмат, kia ora, köszönöm, hvala ou хвала,謝謝, tangio tumas, waad mahadsantahay, trugarez(ou trugéré ou trugaré), go raibh maith agat, tapadh leat, spas, tashakor, motashakkeram, fofo, gràcies,gratias ago, бузныг, a dank, tualumba, terima kasih, takk fyri, chnorakaloutioun, faleminderit, natôtela,mèsi, kiitos, matôndo, marahaba, welalin, Баярлалаа, teşekkür ederim, giitu, faafetai lava, a˘ci¯u, murakoze,gha-ana, gadda gey, bedankt, paldies, niżżik ¯hajr, спасибо, dákujem, d˘ekuji, Баркал, sulpaáy, mulţumesc,jërëjëf, wado, akiba, dankeMerci à Vincent, car il est coupable. Coupable de m’avoir convaincu, au fil de nos discussions et de noséchanges, de me lancer dans cette aventure malgré mon âge quelque peu avancé.Merci à Thierry. Les longues discussions lors de nos libations houblonesques n’ont pas réussi à épuiserle paradigme FCF d’E. Crawley dont il sera question dans ce manuscrit.Merci à Saint Jérôme dont une magnifique gravure siège au-dessus du bureau sur lequel j’ai passé leplus clair du temps consacré à la rédaction de ce manuscrit. Je veux croire qu’un des premiers docteurs del’histoire m’aura inspiré.Merci à Guillaume de m’avoir éclairé et suggéré de me tourner vers saint Augustin, alors que j’étaisembarrassé et confus quant à la notion de temps si primordiale en architecture.Merci à Claude, Daniel et Nabil de m’avoir fait confiance en me confiant quelques vacations dans descycles ingénieurs où il était question de. . . conception architecturale.Et surtout merci à Élisa d’avoir cru en moi et de m’avoir soutenu tout au long de cette aventure.0还有，感谢：AC/DC，Bryan Adams，Adele，Bernard Allison，Art of Noise，B 52's，Bach，TheBangles，The Beach Boys，Beethoven，Georges Benson，Michel Berger，Birdy，The Black Keys，TheBlues Brothers，Boccherini，Michael Bolton，Joe Bonamassa，Brahms，Loonie Brooks，J.J. Cale，JohnCampbell，Owen Campbell，Jean-Patrick Capdevielle，Chicago，Chopin，Poppa Chubby，EricClapton，Gary Clark，Jr.，The Clash，Joe Cocker，Coldplay，Lloyd Cole and the Commotions，PaoloConte，Ry Cooder，Beverley Craven，The Cranberries（RIP Dolores O'Riordan），Creedence ClearwaterRevival，Christopher Cross，The Crystal Method，Dead can dance，Depeche Mode，Bill Deraime，DireStraits，The Doors，Doves，Dvořák，Bob Dylan，Eagles，Enya，Evanescence，Donald Fagen，Dr.Feelgood，Fleetwood Mac，Dan Fogelberg，John Fogerty，Robben Ford，Michael Franks，FranzFerdinand，Peter Gabriel，Serge Gainsbourg，Gilberto Gil，Grieg，Buddy Guy，Haendel，JohnnyHallyday，Haydn，Heart，Jimmi Hendrix，John Lee Hooker，Billy Idol，Indochine，The Inmates，ChrisIsaak，Jamiroquai，Jarabe de Palo，Al Jarreau，Jason and the Scor- chers，Michael Johnson，Rickie LeeJones，BB King，The Kinsey Report，Kraftwerk，Bill LaBounty，Jonny Lang，Bernard Lavilliers，LedZeppelin，Level 42，Liszt，M，Michael Mc Donald，Loonie Mack，Malher，Mano Negra，MarilynManson，Bob Marley，Maurane，John Cougar Mellencamp，Metallica，Mike + The Mechanics，Mr.Mister，Eddy Mitchell，Gary Moore，Alannah Myles，Les Negresses Vertes，Nickelback，StevieNicks，Nightwish，Nirvana，No Doubt，Pachelbel，The Alan Parsons project，Laura Pausini，Per-golese，Paul Personne，Lucky Peterson，Pink Floyd，Police，The Pretty Reckless，Proko�ev，Quater�ash，0第七页0Queen，Rachmaninov，Rage against the machine，Rainbirds，Rammstein，Chris Rea，Red Hot ChiliPeppers，Rita Mitsouko，Rolling Stones，Rossini，David Sanborn，Emeli Sande，VéroniqueSansom，Joe Satriani，Scalarti，Schubert，Schumman，Beverly Jo Scott，The Silencers，SimpleMinds，Steely Dan，Sting，Selah Sue，Big Ed Sullivan，Supertramp，Hound Dog Taylor，KokoTaylor，Téléphone，Texas，Georges Thorogood and the Destroyers，RobTognoni，Toto，TriggerFinger，KT Tunstall，Stevie Ray Vaughan and the DoubleTrouble，Verdi，Vivaldi，VRP，Wanton Bishops，Muddy Waters，Tonny Joe White，David Wilcox，BruceWillis，Johnny Winter，Steve Winwood，Stevie Wonder，Neil Young，Zucchero SugarFornaciari，和ZZTop在我写作过程中给予我音乐上的陪伴。0第八页2.1.3Particularités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .532.2Ingénierie et Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .552.2.1Système et Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .552.2.2Faire de l’ingénierie et architecturer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .562.3Distinguer l’architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .592.3.1Décisions architecturales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .592.3.2Les modes de raisonnement de l’architecte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .622.3.3Complexité et nécessité de l’architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .652.4Viser un paradigme de la conception architecturale. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .702.4.1Des défis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .702.4.2Des bénéfices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .722.4.3Une démarche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .733Construire un paradigme de la conception architecturale753.1Le paradigme FCF d’E. Crawley . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .763.1.1La fonction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .763.1.2Le concept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .813.1.3La forme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .833.1.4Critique du FCF d’E. Crawley . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .843.2Le cadre FBS de J. Gero et ses extensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85ix0目录...0致谢第七页0定义表...xiii01 序言 1 1.1 系统...201.2 架构...401.2.1 初步探索...401.2.2 更广泛的研究...601.2.3 同义研究...701.3 设计...1401.3.1 定位...1401.3.2 定义和模型...1801.3.3 综合...4202 让建筑设计浮现出来 45 2.1 初始背景：系统工程...4602.1.1 历史...463.2.1Le FBS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .853.2.2Le FBS situé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .873.2.3Critique du FBS de J. Gero et ses extensions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .933.3Première bissociation : FCF ⊕ FBS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .973.3.1Paradigme simplifié . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .973.3.2Paradigme augmenté. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1023.4Le paradigme (analytico)systémique de D. Claeys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1073.5Deuxième bissociation : GC 3FB2⊕ Paradigme (analytico)systémique de D. Claeys . . . . .1173.5.1Tempus rerum imperator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1183.5.2Les différents espaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1193.5.3L’architecte : observateur et acteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1203.5.4Processus et opérations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1203.6Synthèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1224Définir une démarche de la conception architecturale1274.1Fondements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1284.1.1Nature et fonction des éléments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1284.1.2Espaces. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1294.1.3Modèles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1324.1.4Modèles et espaces. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1344.1.5Modèles et temps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1374.24.35.25.2.1Cadrage/Pilotage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1785.2.2Désignation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1805.2.3Contextualisation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1835.2.4Détermination. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1885.2.5Clarification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1916Conclusion et perspectives199x04.1.7 模型和组织 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14104.1.9 过程和模型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14504.2.1 概念化 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14604.2.3 总体层次 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15004.2.5 特定层次 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16105 应用：安全城市 175 5.1 迈向更安全的城市 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17605.1.2 探讨更安全城市的建筑设计 . . . . . . . . . . . . . . 1770专业0专业0专业0专业0专业0专业0专05.3 综合和结论：建筑设计方法 . . . . . . . . . . . . . . . 1960附录 207B.1.2Organisation récursive en sous-systèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220B.1.3Holarchie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .224B.1.4Synthèse sur la structure de la forme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .226B.2Liens et relations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .226B.2.1Lien. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .226B.2.2Relation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .227C Description d’architecture229C.1Objectifs d’une description de l’architecture. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .230C.2Comment représenter une architecture ?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .231C.3Cadres d’architecture. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .235C.4Élargir nos modes de représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .237D Analyses lexicographique et sémantique239D.1 Système . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .240D.2 Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .246D.3 Conception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .250D.4 Contexte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .253D.5 But . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .256D.6 Capacité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .259D.7 Forme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .263D.8 Comportement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .269D.9 Concept. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .272Bibliographie275xi0A 历史时间轴 209 A.1 详细时间轴 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2100B 补充关于形式 219 B.1 结构分解和组织 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220Table des défin
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