Collaboration Humain-Agent Intelligent dans la Conception Amont de Produit (CHAI-CAP) // Human-Intelligent Agent collaboration in early Product Design

L'avènement de l'Intelligence Artificielle (IA) générative induit progressivement l'introduction d'agents intelligents et autonomes capables de réaliser des tâches cognitives humaines. Ces agents intelligents s'intègrent dans tous les domaines de la vie quotidienne à la fois personnelle et professionnelle.

La collaboration avec ces agents modifie fondamentalement les activités humaines, notamment celles de conception d'un produit. Le processus de conception d'un produit peut être considéré comme une succession de tâches collaboratives de nature différente : créative, technique, empathique, exploratoire, etc.

Des études scientifiques ont montré que les résultats issus de la collaboration avec les agents intelligents sont très variables en conception. Elle semble pouvoir améliorer les travaux des concepteurs mais aussi les dégrader. Ces résultats s'expliquent par le manque de structure lors de la collaboration avec les agents intelligents mais aussi par leurs modalités d'interactions limitées. Les échanges actuels se réduisent majoritairement à des échanges textuels.

L'objectif des travaux de cette thèse est donc de développer les structures et les modalités de collaboration idéales en fonction de la nature des différentes tâches de la conception. En ce sens, il s'agira de proposer un cadre et des outils interactifs améliorant la collaboration entre Homme et Agent Intelligent en conception amont.

Pour ce faire, il s'agira d'abord de caractériser les différentes tâches principales de la conception amont d'un produit afin de préciser leurs natures et leurs finalités.

Ensuite, les moyens, pratiques et interfaces déjà existantes pour la collaboration dans le domaine de la conception amont seront étudiés d'un point de vue scientifique et industriel.

Sur la base de ces résultats, il s'agira alors de développer des structures et modalités de collaboration accompagnées d'outils de médiation interactifs pour réaliser au mieux les différentes tâches du processus de conception. Des interfaces de médiation tangibles entre Humain et Agent intelligents devront être prototypées.

L'ensemble de ces propositions devra être expérimenté sur des cas d'étude industriels afin de valider leur pertinence.
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The advent of generative Artificial Intelligence (AI) is progressively leading to the emergence of intelligent and autonomous agents capable of performing human cognitive tasks. These intelligent agents are being integrated into all areas of daily life, both personal and professional.

Collaboration with such agents is fundamentally transforming human activities, particularly those involved in product design. The design process can be viewed as a sequence of collaborative tasks of various natures—creative, technical, exploratory, and more.

Scientific studies have shown that the outcomes of collaboration with intelligent agents in design are highly variable. While such collaboration can enhance designers' work, it can also hinder it. These mixed results are largely attributed to the lack of structured collaboration frameworks and the limited modes of interaction with intelligent agents, which currently rely predominantly on textual exchanges.

The objective of this doctoral research is therefore to develop optimal collaboration structures and interaction modalities tailored to the nature of different design tasks. In this context, the aim is to propose a framework and interactive tools that enhance Human–Intelligent Agent collaboration in early-stage design.

To achieve this, the first step will be to characterize the main tasks involved in early-stage product design, in order to clarify their nature and objectives.

Next, existing methods, practices, and interfaces for collaboration in early-stage design will be analyzed from both scientific and industrial perspectives.

Based on these findings, the research will aim to develop structured collaboration frameworks and interaction modalities, supported by interactive mediation tools, to effectively carry out the various tasks of the design process. Tangible mediation interfaces between humans and intelligent agents will be prototyped.

All proposed approaches will be tested through industrial case studies to validate their relevance and effectiveness.
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Début de la thèse : 01/10/2025

Enseignement supérieur

Arts et Métiers

432 SMI - Sciences des Métiers de l'Ingénieur

- De formation Bac +5 minimum, la personne candidate doit être diplômée d'un diplôme de Master 2 ou d'un diplôme en ingénierie, informatique ou design. - Des compétences dans le domaine de la conception produit, des interactions homme-machine, de l'intelligence artificielle génératives, de l'expérience utilisateur (UX/UI) ou en prototypage électronique seront grandement appréciées. - Des compétences transverses comme la maîtrise de l'anglais écrit et oral ainsi que la curiosité, l'autonomie et la rigueur scientifique sont attendues.
- Applicants must hold at least a Master's degree (Bac +5) in engineering, computer science, or design. - Skills in human-computer interaction, generative artificial intelligence, user experience (UX/UI), or electronic prototyping will be highly valued. - Cross-disciplinary competencies such as proficiency in written and spoken English, as well as curiosity, autonomy, and scientific rigor, are expected.