From Informal Sketches to Systems Engineering Models Using AI Plan Recognition
Du croquis informel au modèle d'ingénierie des systèmes grâce à la reconnaissance des plans par l'IA
Résumé
The transition to Computer-Aided Design (CAD) changed engineers’ day-to-day tasks in many disciplines such as mechanical or electronic ones. System engineers are still looking for the right set of tools to embrace this opportunity. Indeed, they deal with many kinds of data which evolve a lot during the development life cycle. Model-Based Systems Engineering (MBSE) should be an answer to that but failed to convince and to be accepted by system engineers and architects. The complexity of creating, editing, and annotating models of systems engineering takes its root from different sources: high abstraction levels, static representations, complex interfaces, and the time-consuming activities to keep a model and its associated diagrams consistent. As a result, system architects still heavily rely on traditional methods (whiteboards, papers, and pens) to outline a problem and its solution, and then they use modeling expert users to digitize informal data in modeling tools. In this chapter, we present an approach based on automated plan recognition to capture sketches of systems engineering models and to incrementally formalize them using specific representations. We present a first implementation of our approach with AI plan recognition, and we detail an experiment on applying plan recognition to systems engineering.
Le passage à l'ingénierie des systèmes assistée par ordinateur (CASE) a modifié les tâches quotidiennes des ingénieurs dans de nombreuses disciplines telles que la mécanique ou l'électronique. Les ingénieurs système sont toujours à la recherche de la meilleure panoplie d'outils pour saisir cette opportunité. En effet, ils traitent de nombreux types de données qui évoluent beaucoup au cours du cycle de vie du développement. L'ingénierie des systèmes basée sur les modèles (MBSE) devrait être une réponse à cela, mais elle n'a pas réussi à convaincre et à être acceptée par les ingénieurs système et les architectes. La complexité de la création, de l'édition et de l'annotation des modèles de l'ingénierie des systèmes provient de différentes sources : niveaux d'abstraction élevés, représentations statiques, interfaces complexes et activités fastidieuses pour maintenir la cohérence d'un modèle et de ses diagrammes associés. Par conséquent, les architectes de systèmes s'appuient encore largement sur des méthodes traditionnelles (tableaux blancs, papiers et stylos) pour esquisser un problème et sa solution, puis ils font appel à des utilisateurs experts en modélisation pour numériser les données informelles dans des outils de modélisation. Dans ce chapitre, nous présentons une approche basée sur la reconnaissance automatique de plans pour capturer des croquis de modèles d'ingénierie de systèmes et pour les formaliser de manière incrémentielle en utilisant des représentations spécifiques. Nous présentons une première implémentation de notre approche avec la reconnaissance de plans par Intelligence Artificielle, et nous détaillons une expérience d'application de la reconnaissance de plans à l'ingénierie des systèmes.