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Créativité et innovation :

apports de la théorie C-K

Armand HATCHUEL Mines ParisTech

Chaire de théorie et méthodes de la

Conception innovante

5th Ideas day Minatec

Les défis contemporains

ITRS (International Technology Roadmap for Semiconductorind.)

Design theory International Group : USA, Israel, UK, NL, Canada,Japan...

• Design theory : formal foundations of creative reasoning and design

• Methods for Collaborative innovation (Thèse minatec T.Gillier)

• from R&D to RID : increase innovation capacities

Un programme de recherche en partenariat...

Concepts (C) knowledge (K)

C0

C1

C2

K1

K2

K3

KnK4

K

Design path

P2 partitions C1

Explains the rationality of crazy concepts...

expansions

C3

CkNewobject

Design or conjunction

«crazy concept »

Ki

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Qu’est-ce qu’un raisonnement créatif ? Une conception innovante ?

� Leçons de la psychologie et des sciences cognitives ? Lutte contre « fixation effect » : analogies, métaphores => inconnu, idées « folles» et indécidables, mais permet la redéfinition des objets !!

� Leçons des sciences : expansion des connaissances : validation des objets mais aussi ...source de nouveaux indécidables !

� Théorie C-K = Combinaison des deux logiques !

Créativité vs Connaissance ?

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Provoquer une «expansion» = briser une règle ou un état du connu • C : Définition

progressive d’un objet inconnu

• K : Construction des connaissances permettant cette définition

Fleuves impassibles

Un dessalement de l’eau low cost

Deduction, optimizing,

modelling,…

Refining, choosing, structuring

Four operators of innovative design

C

C

K

K

« From the known to the unknown »

« From the unknown to the known »

• Extensions algébriques : nombres complexes : i 2 = -1

• Forcing : extensions génériques sur les ensembles (Cohen 1963, Médaille Fields)

Fondements mathématiques : une algèbre de l’inconnu

Théorie C-K = Forcing sur structures de connaissances (Hatchuel et Weil 2007)

la théorie C- K : une double expansion Hatchuel and weil (2003)

Concepts (C )Undecidable proposition

Design means expanding concepts with new attributes until satisfactory definitions emerge.

A flying boat that

is not a seaplane

Expansive partition

Knowledge (K)• « true » propositions about things (or people) that are used to:

•

Planes, wings, balloons

zoology

Aerodynamics

Outdoor markets

Boats and sailing

The C-K diagram : a model of innovative design

C0 : A flying boat that

is not a seaplane• to formulate and expand concepts :

• to test concepts

• K-dependancy or K-illusions like « optical »illusions

Testing concepts generates new knowledge

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• knowledge and concepts expansion

• overcoming fixation effect

Cognitive goals

Number of participants

?« Creative taskforce »

Participative seminar

C-K et processus collectifs : la méthode KCP

Socialisation and involvement

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K1

C1C2C3C4C5

K2 K3

L’atelier KCP (40-60 personnes) : une logique non-intuitive

P

t

État du non-art Briser les

objets communs

Régénération de projets disruptifs

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KCP examples

I-Deck,

Cockpit designer

RATP

• 2.0 city• « Walking » constellation• « Walking » station,….• Meta-mode…

Hatchuel Le Masson Weil, R.&D. meeting, Vallourec, La Villette, 15th March 2006 16

C K

Smart Grid for PowerPlant

Manufacturing Inc.(PPM)

Competitive

advantage

Existing

needs

Brand building

Existing customers

(operators)

New

customers

Create new needs

via end-users

Smart Grid

positive energy

building

T&D proposals on Smart Grid

For Power Plant Manufacturing Inc. = • competitive advantage:

• for existing customers = optimize theirs needs / create new end-users needs. • for future customers

• brand building (EU commission, policy makers…)

User

Utility

Transportation and distribution

systems

STµ,Load manufacturers, .

retailer

UtilityUtility

Power plant manufacturers

Smart Grid

energy policysimulator

Smart Griduser

interfaces

Thales“Cockpit of the future ”

Areva “Smart Grids”

« After thread » 31

Vallourec “After Threading”RATP

“new walking ”

Quelques impacts...

Nouveau K

Propriétés de la double expansion C-K

C-Expansion : redéfinition arborescente des objets

K -Expansion en archipel des connaissances disponibles

Concept Knowledge

C0ancien

K

Capacité d’innovation : les expansions àrenforcer

Expansion des concepts

∆K

Nano-thérapies anti-

cancéreuses

Nano-thérapies anti-

cancéreuses

Conception réglée

CI

1

2

Vêtements fraicheur

∆K=ingénierie

bioclimatique du Vêtement

Moteur MG-CO2 pour Mars

∆C=Hopper

pour explo

Expansion des

connaissances

∆C

Projets d’élèves ingénierie de la ConceptionMines Paris Tech