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Représentation des connaissances spatiales pour la conception architecturale. Contribution au raisonnement spatial qualitatif

Thèse soutenue par Jean-Pierre Goulette

  • soutenue le : 16 décembre 1997
  • école doctorale : Université Paul Sabatier (Toulouse III)
  • unités de recherche : Li2a (ENSA de Toulouse) et IRIT (UPS)
  • financement : personnel

Jury

  • Mario Borillo Directeur de thèse
  • René Caubet Examinateur
  • Philippe Coiffet Rapporteur
  • Patrice Dalle Examinateur
  • Yvon Gardan Rapporteur
  • Brigitte Trousse Examinatrice
  • M. Khaldoun Zreik Rapporteur

Résumé

 Cette étude débute par un bref historique des recherches menées dans les champs de la CAO architecturale et de la modélisation du processus de conception. Ce processus est complexe, les problèmes de conception en architecture sont “mal structurés”, et, dans sa démarche de conception, l’architecte met en avant des connaissances particulières qui lui permettent de mieux définir son problème : les références architecturales.

Parmi ces références, nous nous intéressons au savoir relatif à la composition architecturale à travers l’exemple d’un élément privilégié, à la fois composé et composant, la baie. Nous procédons à l’analyse des descriptions textuelles d’éléments d’architecture constituant la baie dans le “Vocabulaire de l’architecture”. Nous rejoignons ainsi certains travaux menés en “sémantique formelle de l’espace”, travaux qui prennent pour point de départ l’étude de textes décrivant des phénomènes spatiaux. Nous présentons ces travaux qui mettent en évidence le fait que la géométrie classique ne suffit pas pour représenter et calculer le discours sur l'espace : il faut aussi prendre en compte des niveaux topologique, fonctionnel et pragmatique.

Nous reprenons, en les adaptant à notre propos, les résultats de ces travaux. L’analyse des descriptions textuelles d’éléments d’architecture et de leurs compositions nous permet de spécifier les caractéristiques d’une géométrie pour la CAO en architecture. En nous inspirant des théories axiomatiques de la méréotopologie, nous proposons un ensemble de définitions formelles (en logique des prédicats) des éléments et des relations constituant un cadre d’énonciation des connaissances relatives à la composition des baies en architecture. Nous disposons ainsi d’un langage formel permettant d’exprimer certaines lois de la composition architecturale et de raisonner sur les propriétés des compositions et de leurs constituants. Une maquette logicielle illustre concrètement certains résultats de notre étude.

Mots-clefs

Représentation des connaissances, raisonnement spatial qualitatif, architecture, conception assistée par ordinateur, modélisation géométrique.

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