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A systematic method to perform goal directed task analysis with application to enterprise architecture

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Nasser-Dine, Ayad (2021). A systematic method to perform goal directed task analysis with application to enterprise architecture. Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Situation awareness (SA), the perception of the elements in the environment (level 1), the comprehension of their meaning (level 2), and the projection of their state in the future (level 3) is known to affect the performance of system operators who work in complex environments. Given the importance of SA in achieving goals and avoiding fatal errors, SA-oriented design has emerged as an approach to design human-machine systems that promote a high degree of SA. To design such systems, the first step is to create SA requirements—i.e., a list of SA elements—that will be translated later to design a system that promotes the SA of its operators. Goal-directed task analysis (GDTA) is a commonly used method for identifying SA requirements. However, GDTA has several shortcomings: it is broad, conceptual, and generic, and it is not clear from the literature how to perform GDTA in practice, that is, there are no explicit and systematic guidelines for performing GDTA. This shortfall may lead the SA analyst to create incomplete and/or erroneous SA requirements. This is problematic because those requirements will be adopted to design and evaluate a system that promotes SA and consequently, the incompleteness and/or errors in the list of SA elements will lead to design problems. Therefore, the purpose of this thesis is to design a method that guides GDTA practitioners in performing GDTA in explicit, systematic, and traceable steps, and to extend the application of GDTA outside the system design field to the documentation field. The present manuscript-based thesis is made up of three studies each of which aims to achieve a specific objective: the first study explored how GDTA is performed in practice; the second study designed a method to perform GDTA in a systematic and explicit way based on the best practices documented in the literature and ISO 15939; and the third study extends the application of the SA model outside the system design field by proposing a method based on GDTA and ISO 15939 to evaluate a non-procedural technical document. The findings of this thesis contribute to highlight 1) the shortfalls in performing GDTA; 2) the advancement of GDTA research and practice by proposing a concrete, applicable, systematic, and literaturebased method to perform GDTA; and 3) how the SA model and GDTA can be applied outside the system design field, to the technical document field, which shows researchers and practitioners the importance of considering the SA model in technical document evaluation.

Titre traduit

Méthode systématique pour réaliser l’analyse des taches dirigés par les buts et l’appliquer à l’architecture d’entreprise

Résumé traduit

La conscience de la situation (CS), soit la perception des éléments de l'environnement (niveau 1), la compréhension de leur signification (niveau 2) et la projection de leur état dans le futur (niveau 3), est un facteur qui affecte la performance des opérateurs qui travaillent dans des environnements complexes. Compte tenu de l'importance de la CS pour atteindre les objectifs et éviter les erreurs fatales, la conception orientée-CS est apparue comme une approche pour concevoir des systèmes humain-machines qui favorisent la conscience de la situation. Pour concevoir de tels systèmes, premièrement il faut identifier les exigences CS qui seront transformées ultérieurement pour concevoir un système qui favorise la CS de ses opérateurs. Pour identifier les exigences de CS, l'analyse des tâches dirigées par les buts (ATDB) est une technique largement utilisée pour identifier les exigences SA d'un système. Cependant, ATDB présente plusieurs lacunes : elle est large, conceptuelle et générique, et il n'est pas clair dans la littérature comment effectuer la ATDB dans la pratique, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de directives explicites et systématiques pour effectuer la ATDB. Ceci est problématique car ces exigences seront adoptées pour concevoir et évaluer un système qui favorise la CS et par conséquent, l'incomplétude et/ou les erreurs dans la liste des éléments de la CS entraîneront des problèmes de conception.

Par conséquent, le but de cette thèse est de concevoir une méthode qui guide les praticiens pour performer ATDB selon des étapes explicites, systématiques et traçables, et d'étendre l'application de ATDB en dehors du domaine de la conception de systèmes, au domaine de la documentation. La présente thèse est composée de trois études dont chacune vise à atteindre un objectif spécifique : la première étude a exploré la manière dont ATDB est appliquée dans la pratique ; la deuxième étude a conçu une méthode pour effectuer ATDB de manière systématique et explicite basée sur les meilleures pratiques documentées dans la littérature et ISO 15939 ; et la troisième étude étend l'application du modèle CS en dehors du domaine de la conception de systèmes en proposant une méthode basée sur ATDB et ISO 15939 pour évaluer un document technique non procédural. Les résultats de cette thèse contribuent à : 1) mettre en évidence les lacunes de ATDB ; 2) l'avancement de la recherche et de la pratique de la ATDB en proposant une méthode concrète, applicable, systématique et fondée sur la littérature pour performer la ATDB ; et 3) démontrer comment le modèle CS et ATDB peuvent être appliqués en dehors du domaine de la conception du système, au domaine des documents techniques, ce qui montre aux chercheurs et aux praticiens l'importance de considérer le modèle CS dans l'évaluation des documents techniques.

Type de document: Mémoire ou thèse (Thèse de doctorat électronique)
Renseignements supplémentaires: "Manuscript-based thesis presented to École de technologie supérieure in partial fulfillment for the degree of doctor of philosophy". Comprend des références bibliographiques (pages 151-157).
Mots-clés libres: conscience de la situation, analyse des tâches orientées vers les buts, science de la conception, ISO 15939, document technique
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Lapalme, James
Codirecteur:
Codirecteur
Moise, Alexandre
Programme: Doctorat en génie > Génie
Date de dépôt: 17 janv. 2022 19:36
Dernière modification: 17 janv. 2022 19:36
URI: https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/2844

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