La modélisation, un art?

avril 27, 2010

Comme le constatait déjà Paul Valéry, le fonctionnement de la pensée humaine s’appuie largement sur des modélisations du monde qui nous entoure : "Nous ne raisonnons que sur des modèles". En informatique et plus spécifiquement en ingénierie de la connaissance, nous parlons souvent de modélisation comme la base de la construction d’un système d’information. Derrière cette notion de modèle, on pense souvent à un dessin d’un schéma assez simple sur une feuille de papier qui explique un fonctionnement de la réalité. On trouve dans cette description hâtive les caractéristiques d’abstraction et de simplification inhérentes à un modèle, mais elles ne sont pas suffisantes pour définir la modélisation.

La modélisation permet de représenter un phénomène complexe qu’il n’est pas possible d’observer directement. L’OMG donne la définition suivante : “A model represents some concrete or abstract thing of interest, with a specific purpose in mind.”. Cette définition met en avant la notion capitale d’intention d’une modélisation. Une modélisation est toujours faite avec un objectif précis (s’il n’est pas clairement défini, le modèle sera mal utilisé) qui va guider certains choix quant au modèle produit (granularité de la représentation, langage de description choisi, etc.). Ces choix auront un impact sur le périmètre de validité du modèle. Par exemple, si nous représentons l’eau comme un liquide, alors notre modèle n’aura de validité que dans les conditions de pression et de température où l’eau est en phase liquide. Le choix d’un langage de description va être contraint par les objectifs du modèle : est-ce un modèle destiné à la communication, au traitement informatique ?

Rothenberg insiste dans sa definition sur l’efficacité et la simplification d’un modèle vis-à-vis de la réalité qu’il se propose de représenter: “Modeling, in the broadest sense, is the cost-effective use of something in place of  something else  for some cognitive purpose.  It allows us to use something that is simpler, safer or cheaper than reality instead of reality for some purpose. A model represents reality for the given purpose; the model is an abstraction of reality in the sense that it cannot represent all aspects of reality. This allows us to deal with the world in a simplified manner, avoiding the complexity, danger and irreversibility of reality.”. Le degré de simplification choisi va directement impacter la granularité du modèle produit. La difficulté est de simplifier au maximum la représentation d’une partie du réel pour faciliter sa compréhension et son utilisation tout en gardant un niveau de détail suffisant afin d’être efficace pour l’objectif qu’il lui est donné. Ce même travail de simplification est illustré dans les 11 états de la lithographie « Le Taureau » par Pablo Picasso dans lesquels il cherche le juste niveau de simplification correspondant à sa vision.

Pablo Picasso, Les 11 états successifs de la lithographie Le Taureau , 1945.

La modélisation, comme toutes les activités humaines, est fondée sur des choix. Malgré la volonté d’objectivité, un modèle reste néanmoins subjectif. Il est important de veiller à son aspect consensuel dans la communauté de pratiques partageant les mêmes intentions comme nous le fait comprendre la parabole des aveugles et de l’éléphant. Ceci peut être atteint en impliquant un groupe d’experts représentatif de cette communauté. Cette subjectivité est un des écueils majeurs pour de futures utilisations ou réutilisations. Un objet du monde réel peut être modélisé au travers d’une infinité de points de vues comme le montre l’illustration de Grady Booch.

Illustration de Grady Booch, 2000

Pour réussir une bonne modélisation, il faut veiller à définir clairement :

  • le phénomène représenté ;
  • l’intention du modèle;
  • le périmètre de validité ;
  • le niveau de simplification et de granularité adéquats;
  • le langage de description ;
  • les choix pris au cours de la modélisation.

Nous insisterons dans ce paragraphe sur le danger que représente la réutilisation de modèles. En effet, il est très séduisant de réutiliser un modèle existant pour économiser du temps et pour s’appuyer sur une modélisation qui a déjà été éprouvée. Mais avant de réutiliser un modèle existant il faut se poser les questions suivantes : est-ce le même phénomène que je veux représenter ? Ai-je les mêmes intentions ? Est-ce que j’adhère aux principes adoptés lors de la modélisation ?  Il existe des représentations consensuelles qui sont reconnues comme efficaces dans  un but donné. C’est ce que l’on appelle les patrons de modélisation « design pattern ».

Comme nous venons de le voir, il est  imprudent de penser qu’à un phénomène réel corresponde une unique représentation. Un modèle (à la manière d’une œuvre d’art) ne décrira jamais de manière complète l’objet étudié, dès lors, c’est par la multiplicité des représentations (diversité des œuvres et des sensibilités des artistes) pour des intentions différentes qu’un objet sera le mieux décrit. Chaque modèle présente de manière différente, parfois conciliable et complémentaire, un fait réel. C’est le sens même d’une re-présentation.


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