L’informatique pour les chercheurs est-elle vraiment une bonne chose ?

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L’informatique me parait tellement « normale » dans ma vie, que j’ai perdu l’habitude de me poser la question pour d’autres. J’ai pourtant dû me la poser, au sein d’un enseignement qui visait à savoir si ou non l’instauration d’un cahier de laboratoire (sorte de cahier où les scientifiques reportent leurs expériences, schémas et conclusions) informatique pourrait être une bonne chose (pour qui ?) et si cette instauration serait bien vécue, et pourquoi. Il faut cependant rappeler que beaucoup de tentatives visant à imposer ce cahier de laboratoire informatique ont échouées, et donc la question que l’on se pose n’est pas sans enjeux.

cahier_de_laboratoire

Voici les termes de la réflexion sur laquelle j’ai dû travailler.

Le cahier de laboratoire est un outil précieux du chercheur. Déjà Archimède ou Léonard de Vinci notaient leurs expériences dans des codex. Ils sont aujourd’hui utilisés dans tous les laboratoires de recherche. Il est la mémoire du chercheur et de son équipe de travail. De plus, le droit international des brevets impose, pour qu’il puisse aussi servir de preuve de découverte, qu’il soit au moins sous la forme d’un cahier broché de 300 pages, visé régulièrement par un huissier, et auquel il est impossible d’arracher des pages sans ce que cela ne se voit.

Certaines entreprises, même de renommée mondiale, n’ont pu imposer de manière unique ce cahier de laboratoire broché qu’assez récemment. En effet auparavant coexistaient la prise de notes sur des feuilles volantes (pouvant donc être égarées, ou pouvant être détruites sans trace dans le cas de résultats que l’on ne souhaite pas communiquer, etc …). En pratique, cependant, un chercheur moyen va remplir deux cahiers par an, et un service de recherche de taille moyenne va donc se retrouver à la tête d’une centaine de cahiers en quelques années. Ceci rendra des recherches sur des expérimentations passées assez longues et fastidieuses.
L’informatisation du cahier de laboratoire s’impose donc. Cela permettrait par exemple d’utiliser des fonctions de tri pour retrouver l’information. Il est également plus facile de sauver des DVD de données que de très nombreux cahiers en cas d’incendie.

Une transposition directe du cahier dans une forme informatique ne pose aucune difficulté. Il s’agit juste d’un formulaire contenant des champs avec la date, le nom de l’expérimentateur, le numéro de l’expérience, les références des matériels utilisés, la description de la manipulation, les rendements obtenus, la conclusion, etc … Selon le métier du chercheur, des champs spécifiques seront ajoutés comme un champ graphique pour le dessin d’un montage en chimie par exemple. Des outils aussi simples qu’Excel ou Word permettent déjà d’obtenir une équivalence simple mais déjà correcte d’un cahier. Des améliorations esthétiques et ergonomiques, des modules complémentaires comme des liens vers d’autres logiciels, des remplissages automatiques de certains champs, peuvent bien sûr être rajoutés pour obtenir un produit fini plus attrayant.

Ci-dessous, la réponse que j’ai faite. Les intitulés des paragraphes sont là pour organiser la réflexion.

1. Analyse des freins à l’adoption du cahier de laboratoire papier broché

Les théories de l’innovation sont notamment décrites par cinq éléments liés à la meilleure adoption d’une innovation, que l’on peut poser suivant une série de questions.

Il faut compter sur l’avantage relatif que vont retirer les chercheurs via l’innovation que l’on va leur proposer : seront-ils gagnants par rapport à la solution précédemment utilisée ? Pourront-ils observer les avantages retirés ? Quel degré de compatibilité avec les autres outils utilisés aura la nouvelle solution ? La solution à utiliser sera-t-elle simple à utiliser ? C’est-à-dire quelle complexité aura l’innovation ? Les chercheurs, pour être convaincus, demanderont certainement à essayer avant d’accepter ou de refuser l’innovation. Celle-ci sera-t-elle testable ?

Ces questions amènent dans la pratique un certain nombre de freins à l’adoption d’un nouveau produit. Pour le cas du cahier de laboratoire, il y a tout d’abord l’idée que l’on peut supprimer son travail plus simplement qu’en écrivant, ce qui, dans la majorité des cas, est vu comme dommageable.

De surcroît, le chercheur ne peut pas noter une idée qui lui viendrait subitement, ou tout du moins, il ne peut pas utiliser un ordinateur comme il se servirait d’un bout de papier. Un cahier de laboratoire est beaucoup plus léger et simple à manipuler (à déplacer par exemple) qu’un ordinateur : on peut poser son cahier de laboratoire où l’on veut, l’utiliser dans la position que l’on veut, pas un ordinateur.

Le cahier de laboratoire rend également plus difficile de faire de la « prises de notes » et d’inscrire des abréviations sur ordinateur (les abréviations contiennent quelques fois des caractères dérivés de la langue commune, comme les flèches d’implications, qui sont difficiles à utiliser sur un clavier.).

Au niveau des références de matériel utilisé, il est plus simple au chercheur de gribouiller rapidement ses abréviations plutôt qu’écrire formellement ce qu’il a utilisé. De même pour les dessins de schémas de montages, il est plus simple de les dessiner rapidement au crayon que de les réaliser sur un ordinateur, même si l’on a un stylet et une tablette graphique (encore une fois, il faut changer de stylo, etc).

Le chercheur qui écrit dans son cahier de laboratoire est le seul qui peut relire ses abréviations, son style d’écriture. Il sait que toute interprétation de son cahier de laboratoire devra passer par lui. Or, avec un cahier de laboratoire informatisé, les documents sont normalisés, et tout le monde peut lire ce qu’il a fait sans passer par lui, et il perd donc son « pouvoir » sur ses créations et méthodes, en même temps que son statut particulier dans l’entreprise.

2. Les sociétés qui proposent un cahier de laboratoire électronique

Liste de cinq sociétés qui développent et vente un logiciel de cahier de laboratoire informatisé (en anglais : Electronic Laboratory Notebook).

  1. Starlims : Electronic Notebook
  2. Labtronics : Nexxis ELN
  3. Symyx Technologies : Symyx Notebook 6.2 ELN
  4. Labtrack : ELN Version 4
  5. Contur : iLabber

2.1 Les 3 principaux arguments développés par ces entreprises pour vendre leur cahier de laboratoire informatisé


Starlims : Electronic Notebook:

  • Gérer des processus complexes,
  • Assurer la conformité avec les avec des règles définies,
  • Favoriser la collaboration entre les différentes entités du laboratoire et de l’entreprise.

Labtronics : Nexxis ELN

  • Utiliser les documents papier existants pour créer l’interface du logiciel
  • Apporter une aide pour le contrôle des processus
  • Création de formulaires extrêmement simples, rapide et flexibles

Symyx Technologies : Symyx Notebook 6.2 ELN

  • Fournir un outil intuitif
  • L’outil peut communiquer avec les autres logiciels de la suite logicielle founit par l’éditeur
  • Le logiciel aide à suivre les processus pour réaliser les expériences

Labtrack : ELN Version 4

  • Permet de sécuriser son travail, et d’être le seul à y avoir accès
  • Permets de partager son travail avec d’autres scientifiques
  • Permets d’aider pour les processus d’expérience

Contur : iLabber

  • Interface simple pour avoir tout son environnement de travail
  • Possibilité de sécuriser son travail, et d’en partager une partie souhaitée
  • Possibilité de chercher dans son travail

2.2 L’argument le plus important


L’argument qui revient le plus souvent est celui du partage du travail avec les autres chercheurs.

Or, la publication de son travail par un chercheur n’est pas ce qu’il désire le plus faire, en  tout cas pas tant que son travail est reconnu comme étant le sien, et qu’il a obtenu la reconnaissance morale et financière associée. Ainsi, la collaboration avec les autres chercheurs n’est pas forcément un argument valable pour les chercheurs, qui ne désirent pas divulguer leurs conclusions avant d’avoir pu les montrer dans leur état final à une communauté qualifiée et réunie.

Le problème de la collaboration du travail du chercheur se heurte donc à l’aspect « propriété intellectuelle  » de ses recherches, et il n’est donc pas sûr que cet argument soit valable à leurs yeux.
Le deuxième argument qui revient le plus souvent est celui de la simplicité de l’outil, et de la possibilité qu’il apporte d’assister à la réalisation de processus compliqués (par exemple pour les expériences). Donc l’argumentaire tente de séduire les chercheurs en leur promettant une facilité accrue et une assistance dans leur travail.

3. Les éléments objectifs (biais) freinant l’adoption du cahier de laboratoire informatisé

Les biais sont des erreurs de raisonnements qui contribuent à ralentir l’adoption du cahier de laboratoire informatisé.

  • Les chercheurs pensent que s’ils utilisent le cahier de laboratoire informatisé, ils vont perdre le contrôle sur leurs expériences, et donc sur leur aura (biais égocentrique).
  • Ils pensent que l’informatisation de leur travail n’est pas nécessaire, puisqu’elle ne l’a jamais été jusqu’alors (biais de raisonnement logique).
  • Les chercheurs n’ont pas envie d’aller chercher d’autres informations que celles qu’ils ont déjà, car ils pensent que cela remettrait en cause ce qu’ils savent (et donc leur valeur) (biais de disponibilité), et pourrait mettre en évidence certaines de leurs erreurs (biais de confirmation d’hypothèse).
  • Enfin, les chercheurs actuels ont commencé à travailler sur un outil informatique. C’est donc le premier outil qu’ils ont utilisé qui a la faveur de leur choix (biais de comparaison).

4. Les éléments subjectifs (symboles) freinant l’adoption du cahier de laboratoire informatisé

Le problème du cahier de laboratoire informatisé dans un système complexe réside notamment dans le fait qu’il permet la communication entre différentes personnes en utilisant le travail du chercheur, mais sans avoir à passer par lui. Le chercheur est donc dépossédé de son importance, et de son rôle de charnière.

Le problème du système complexe en entreprise ne doit cependant pas se régler via l’optimisation d’un seul secteur : cela risquerait fort de diminuer la productivité des autres secteurs (par jalousie, démotivation, etc).

De plus, il faut bien voir que des critères humains rentrent en ligne de compte dans le processus d’adoption de l’outil informatique. De la même façon qu’une poignée de chercheurs pourraient discréditer l’outil informatique auprès de tous les autres, il est possible de concentrer l’outil sur une équipe motivée de test, qui pourra faire la promotion en interne de l’outil, et donc emporter plus facilement la satisfaction des autres chercheurs.

Il faut aussi envisager dans le problème de la complexité, le problème de l’unicité de chaque chercheur, et du fait que ceux-ci ont des habitudes de prises de note sur leur cahier de laboratoire qui leur sont propres. Ils souhaitent donc pouvoir personnaliser leur outil informatique, ce qui est déjà un peu pris en compte par les éditeurs avec la possibilité d’ajouter et de personnaliser les champs de texte. Mais il faut aller plus loin, et que le cahier de laboratoire informatisé soit personnalisable même dans son utilisation, dans son interface, ce afin que chaque chercheur s’y retrouve comme dans ses notes personnelles. Cela passe par exemple par des options de simplification de l’interface (si tel bouton n’est jamais utilisé, le chercheur peut l’enlever).

Enfin, dans l’entreprise, le chercheur a un statut particulier, auquel ce dernier est attaché (c’est une forme de reconnaissance de son travail). L’outil informatique peut amener un changement à ce niveau, et donc les chercheurs peuvent s’opposer à son déploiement pour ce genre de raison. Il faut donc que l’outil informatique veille à la garantie de laisser au chercheur toute sa place dans l’entreprise, et la reconnaissance qu’il possède déjà.

5. Quelle(s) méthode(s) de conception privilégier et pourquoi ?

La recherche étant un secteur en constante évolution, les outils utilisés doivent eux aussi pouvoir répondre à des besoins évoluant perpétuellement. Ainsi donc, un cycle de développement figé et rigide n’est pas envisageable, car il refuserait toute possibilité d’empilement de nouvelle fonctionnalité. Le cycle en V est donc à proscrire.

UP est un peu plus adapté, mais toujours trop lourd et trop peu orienté problématique.

Contrairement aux méthodes précédemment citées, qui sont très orientées vers l’atteinte des termes du contrat passé entre client et fournisseurs à l’issue de celui-ci, les méthodes agiles donnent une place plus importante à l’avis du client sur le produit pendant son développement. Ces méthodes, dont les plus connues restent XP et Scrum, sont dans leur principe très itératives, et correspondent tout à fait à l’utilisation que pourraient en faire les chercheurs. Ainsi, l’augmentation très progressive des fonctionnalités pourrait permettre une arrivée progressive du logiciel dans un environnement de recherche, et suivrait donc le rythme d’adoption des nouvelles méthodes par le chercheur (ce qui pourrait permettre de corriger les erreurs).

Les chercheurs n’étant pas a priori demandeurs de nouvelles méthodes, en cela que les changements d’influence et la perte de propriété sur leurs idées sont souvent redoutés, il faut fournir des changements informatiques légers, mais répétés, avec un fort feedback entre les clients et les fournisseurs. Pour cela, des méthodes telles que XP et Scrum sont à favoriser.

6. Le monde de la R&D est un système complexe

La théorie de la complexité entend que tout est relié à tout. Ainsi, il est impensable de ne déployer un nouveau logiciel que dans un seul service, à moins de ne poser comme hypothèse que ce service fonctionnerait en autarcie dans l’entreprise. Or, dans la large majorité des cas, cela n’est pas vrai, donc un logiciel ne peut pas être déployé que pour une petite partie des acteurs.

Le mieux est donc d’apporter un outil à tous (car la théorie de la complexité impose de ne pas séparer des utilisateurs avec d’autres), avec au départ un nombre extrêmement faible de fonctionnalités, ce qui permettra d’insister sur la simplicité de l’outil, et donnera le temps à tous les utilisateurs de le prendre en main, de l’appréhender, pour ensuite lui rajouter des fonctionnalités. Ainsi, au début les chercheurs n’abandonneront pas leur cahier de laboratoire. Progressivement, par contre, ils verront que l’utilisation de ce cahier est plus simple et permet d’automatiser un grand nombre de tâches. Le cahier de laboratoire informatisé leur sera donc dans un premier temps « proposé », mais pas « imposé », et ce seront eux qui l’adopteront à moyen terme. Ce changement venant des chercheurs eux-mêmes, il a peu de chance d’être mal vécu, même si le processus prend du temps. Dans cette optique, le temps est le seul élément vraiment contraignant, mais il apparait que c’est le prix à payer pour prendre pleinement en compte le facteur humain dans le développement et le bon déploiement d’un logiciel.

Par ailleurs, il est possible que les utilisateurs n’aient ni le temps ni la volonté de communiquer sur les différents problèmes qu’ils rencontreraient. Pour améliorer cela, il faut donc mettre en place des outils d’analyse de l’utilisation faite du logiciel par les chercheurs, ce afin de détecter des bugs, ou encore des fonctions jamais utilisées. Ce genre de mesure de l’utilisation des outils informatique peut se révéler bien plus efficace que d’attendre des retours suffisants par les utilisateurs, même si ceux-ci restent très importants.

Conclusion

Le marché du logiciel en milieu incertain et parmi les centres de R&D se heurte à deux problèmes majeurs : la trop faible importance donnée au facteur humain dans la création de logiciels, et le statut des chercheurs. Ceux-ci sont capables d’apporter de grosses innovations (dont certaines peuvent potentiellement engendre un bel avenir à l’entreprise), donc de leur inventivité dépends directement leur avancement et leur reconnaissance (morale et salariale). Il est donc évident qu’ils la fassent passer avant toute chose, et qu’ils ne fassent aucun effort pour aller vers un outil qui favoriserait la perte de cette autonomie.

L’outil informatique est très utile, mais surtout pour l’employeur ainsi que pour les employés non-chercheurs. Le chercheur sait que s’il affiche ses idées, ou s’il les laisse lisible (l’avantage du cahier de laboratoire étant justement la possible confidentialité du format), il peut très rapidement perdre l’essence de son imagination, et donc tous les avantages qu’il pourrait en retirer. On peut donc comprendre qu’il ne fasse aucun zèle à l’adoption de telles technologies.

Au final, le gros défaut de ces technologies, c’est qu’elles sont nouvelles, et donc qu’elles souffrent du fait que le chercheur pense perdre les avantages qu’il avait avec l' »ancienne » méthode. La solution réside donc dans l’introduction très progressive de ces nouvelles méthodes, par exemple en introduisant une seule fonctionnalité d’abord, puis au fur et à mesure (et en suivant les souhaits exprimés par les chercheurs), de rajouter des fonctionnalités petit à petit. De cette façon, et à moyen ou long terme, on peut arriver à une solution informatique alliant les avantages de l’informatique et donc des gains majeurs pour l’employeur tout en apportant des garanties de confidentialité pour les travaux du chercheur.

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6 commentaires sur ce billet

  1. Helran dit :

    Ca me fait penser qu'au labo ou je suis, on a reçu des cahiers de labo que cette année. Enfin, le problème du cahier informatique c'est qu'il ne remplacera pas le cahier de labo classique. Car comme tu l'as dit, un cahier de labo classique tu peux l'utiliser partout, noter des choses durant les manip (résultats, note, observation) rapidement… Au final il faudra de toute façon mettre les résultats sur ordi (fichier excel, graphique etc) car il faut en faire des statistiques, faire des posters, des publications etc et ils sont sauvegarder sous CD aussi au cas où il aura un crash du disque dur.

    Je pense donc sincèrement que ce n'est pas pratique et que cela engendrera une perte de temps de devoir recopier TOUT son cahier de labo classique sur le « logiciel ».

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  2. Louis dit :

    Merci Helran pour ton commentaire ! J'espérais secrètement que tu le lises et que tu commentes, mais je n'osais pas croire que ce serait aussi rapide ! Merci donc 🙂

    Pour ton commentaire, je suis entièrement d'accord avec toi : pour un chercheur, la méthode la plus flexible et pratique est toujours le cahier de laboratoire (voire la feuille volante), et le cahier de labo informatisé ne sert vraiment que l'employeur et les collègues, mais pas le chercheur.

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  3. mathgon dit :

    Je ne m'attendais pas à tomber sur un tel sujet sur ton blog et, en tant que chercheur, c'est avec un grand intérêt que j'ai dévoré cet article. Un seul bémol, le titre n'est pas vraiment adapté au sujet abordé (enfin c'est plus racoleur et force le clic dans l'agrégateur ;). Il ne s'agit pas du tout d'informatique, mais de bureautique!

    Le principal frein est plutôt bien exposé: la facilité de prise de notes sur un support papier (en particulier pour la réalisation de croquis et l'apposition de petites observations durant l'expérience). Certains de mes collègues enferment leurs cahiers de manip sous clé afin que personne ne leur pique leurs protocoles, l'utilisation d'un logiciel serait une hérésie pour ces paranoïaques en puissance (big brother vole mes protocoles!)

    D'autre part, j'ai certains doute sur l'utilisation du cahier de manip électronique lors de litiges pour le dépôt de brevet… les contraintes sont énormes sur le support papier (sauter une ligne sur le support papier rend la page caduque!), j'ai du mal à concevoir qu'une date dans un fichier puisse faire preuve!).

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  4. Louis dit :

    Bien d'accord. Tout comme le vote électronique suscite pas mal de doutes, il en est de même pour la validité du cahier de laboratoire électronique lorsqu'il s'agit de vérifier des dates !

    Pour le titre, j'ai mis informatique, dans la mesure où bureautique renvoie dans l'esprit de beaucoup de gens à « suite bureautique » type Microsoft Office, et que là il s'agit plutôt d'utiliser l'informatique dans son travail (même si au niveau du vocabulaire, c'est toi qui a raison). « L'informatique pour les chercheurs » renvoie donc à « utiliser un outil informatique pour les chercheurs » (mais c'était trop long). J'aurais pu utiliser le terme « cahier de laboratoire » dans le titre, mais c'était à mon avis trop restrictif en regard de la conclusion que je fais.

    En tout cas, merci pour ton commentaire, n'hésite pas à revenir !

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  5. patrickzimbaboue dit :

    Bonjour et bravo pour cet article !
    Je suis Doctorant et je réalise une thèse en entreprise donc le sujet m'a véritablement intéressé.

    Au sein de mon laboratoire je n'ai pas connaissance d'un cahier de ce type mais personnellement je pense que ça serait bénéfique d'en mettre en place. Outre les aspects de capitalisation des expériences réalisées, cela permettrait certainement de mieux suivre les travaux des chercheurs.

    J'ai une simple question, pourquoi publier des notes dans un cahier de laboratoire plutôt que dans une revue (en Open Access par exemple). J'imagine que les notes du cahier sont des productions non structurées apposées au fil de l'eau. Elles sont là en support à une future publication ? peut être pour la confidentialité ?

    Au sein de l'entreprise, on utilise pas de cahier de laboratoire non plus, en revanche on dispose d'un blog R&D qui je pense correspond un peu à la description faite du cahier.

    En réponse aux problématiques citées, une solution pourrait être d'utiliser des solutions d'enregistrement des notes. Je sais que logitech propose une solution qui permet de rédiger des notes sur un bloc note papier et de décharger ensuite les productions au format numérique (via l'usb), une reconnaissance de texte permet aussi de mettre les productions au format informatique textuelle classique (Times, Arial …).

    Merci pour ce super article et n'hésitez pas à continuer de produire des reflexions sur le métier de chercheur car à mon avis, on en parle trop peu.

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  6. Louis dit :

    Merci pour ce commentaire, il m'a fait très plaisir !

    Pour ce qui est des solutions d'enregistrement des notes, je crois qu'elles sont intéressantes dans la mesure où elles permettent d'utiliser le support informatique de manière transparente pour le chercheur. MAIS : le travail du chercheur devient alors accessible dans son accord direct, ce qui n'est pas très intéressant pour lui, car il est dépossédé de son pouvoir d'autorisation sur l'utilisation de son travail (sa propriété intellectuelle). La solution peut donc être de demander au chercheur de passer lui-même les notes qu'il souhaite sur l'ordinateur (via l'outil Logitech que tu citais), quand il le souhaite, ce afin d'éviter pour lui qu'un travail qu'il ne voudrait pas divulguer se retrouve disponible pour d'autres employés de l'entreprise.

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