..

Copyright
© 2000-2002 LHERBAUDIERE

Hit-Parade
dernière mise à jour
18 octobre 2002

conseils à un débutant partie 2/3

 

index du site
page d'accueil conseils
partie 1 du module

 

4. DEVELOPPEMENT DE LA RECHERCHE

4.1 La méthodologie expérimentale

Le travail au sein d'une équipe: Avant tout, il convient de se souvenir de l'existence d'autres chercheurs dans l'équipe, car c'est de la confrontation des idées que naît la bonne idée, et c'est en exposant et faisant critiquer vos idées à vos collègues que vous serez amené à mieux les formuler, à en découvrir les limites, les erreurs ou parfois un aspect intéressant qui vous aurait échappé.

Le cahier de laboratoire: Le deuxième point fondamental est la tenue d'un cahier de laboratoire. Il s'agit d'un grand cahier, éventuellement d'un classeur. Son rôle fondamental est d'être votre mémoire permanente, ce qui signifie qu'on y inscrira tout (absolument tout) ce qui peut (ou a pu) servir à l'avancement de votre travail. Pour d'évidentes raisons d'efficacité, il devra être découpé en plusieurs parties :

Notez que ce "cahier" ne peut être remplacé par un dossier informatique. Il est évidemment conseillé de mettre dans votre PC le maximum d'informations mais ne rêvez pas jamais vous ne mettrez dans un fichier informatique aussi convivial soit-il tout ce que vous pouvez noter sur un bout de papier (croyez en mon expérience non point personnelle, mais celle de mes récents thésards qui par hypothèse sont jeunes, beaux (ou belles) et branchés sur les nouvelles technologies bien plus que moi qui les exploite mais n'en suis ni esclave ni dupe).

Procédure retenue:

Après l'étude bibliographique, l'analyse des méthodologies de vos collègues, il convient de jeter un regard neuf (et critique) sur la procédure qui vous est fortement suggérée par votre directeur de thèse. Sans mettre systématiquement en doute la validité des choix proposés, posez vous et posez à votre entourage les questions (de béotien parfois, mais pas toujours) qu'elle vous suggère. Cherchez à justifier ou faire justifier chaque élément de la méthode afin de ne l'utiliser qu'en parfaite connaissance de ses avantages et de ses inconvénients évidents et difficultés prévisibles.

Notez dans votre cahier de labo tous les éléments d'information recueillis : l'expérience montre que c'est le petit détail qui vous a paru anodin trois mois plus tôt, qui expliquera un résultat bizarre et vous évitera de longues manipulations complémentaires inutiles et/ou erronées.

La mise en œuvre du matériel:

Rassemblez le matériel nécessaire à votre démarche et contrôlez ses performances au préalable; d'une part, en lisant les notices des constructeurs (et faisant une copie dans votre cahier de labo des éléments importants), d'autre part, en procédant à des étalonnages ou réétalonnages. Ce n'est pas du temps perdu, car cela vous permet de connaître les limites de vos appareils et de ne pas en attendre plus qu'ils ne peuvent donner.

A titre d'exemple, intéressez vous à la réponse en fréquence du multimètre qui va vous servir à contrôler la consommation du microsystème que vous devez développer. Pensez que les dérives thermiques sont toujours présentes, mais que d'autres grandeurs d'influence peuvent parfois perturber votre processus de mesure (parasites venant d'ailleurs, humidité...).

Si un appareil présente une petite défectuosité, tentez d'y remédier ou d'y faire remédier, ne bricolez pas, un mauvais contact doit être corrigé DEFINITIVEMENT et non APPAREMMENT. Lorsqu'un appareil nécessite un entretien régulier, du type graissage ou vidange par ex, notez sur l'appareil et DANS votre cahier de labo (à la page ad hoc) la date et la nature exacte du dernier entretien.

Si le stock de pièces de rechange est épuisé, faites faire le réapprovisionnement. Ne vous contentez pas de dire à la cantonade "il n'y a plus de joints"(sic), insistez pour que la commande soit diligentée et VERIFIEZ quelques jours plus tard qu'elle est effectivement partie. Pensez que le responsable éventuel de la commande a d'autres soucis et vous aura oubliés (de bonne foi, même s'il vous a dit "OK, je passe la commande tout de suite").

L'expérimentation proprement dite:

Une fois le matériel en état réuni, le travail expérimental peut commencer. Il faut cependant au préalable avoir décrit toutes les opérations qui vont se succéder à l'aide d'un organigramme très détaillé lequel constituera le SYSTEME EXPERT de votre manipulation. Vous vous y reporterez régulièrement pour ne rien oublier en particulier lors des phases répétitives, et vous l'enrichirez au fur et à mesure de l'avancement de vos travaux. Dans la mesure du possible, les temps opératoires seront notés. La précision et le respect de cet organigramme sont le garant d'une bonne reproductibilité de vos conditions expérimentales et donc d'un gain de temps appréciable. Pensez aussi que votre mémoire n'est pas toujours opérationnelle au plus haut niveau. Si une procédure informatique est complexe à mettre en œuvre, ce qui est souvent le cas, en CAO en particulier, ne croyez pas que parce que vous la pratiquez régulièrement, vous pouvez vous dispenser de la noter dans vos archives. L'expérience montre qu'une semaine de vacances aura généralement suffi pour vous faire oublier le petit point de détail essentiel qui fait que l'ordinateur plante systématiquement si on l'omet. Pendant l'expérimentation, il est bon de noter tous les paramètres susceptibles d'avoir une influence sur le résultat, mais aussi ceux dont l'influence n'est pas évidente a priori; ainsi la présence ou l'absence d'un rayon de soleil lors d'un dépôt sous vide ne semble pas fondamentale, et pourtant cela a perturbé le fonctionnement d'un régulateur de température et ce n'est qu'en comparant les notes prises au cours d'une série d'expériences que l'anomalie de fonctionnement a été explicitée.

En ce qui concerne les prévisions quant à l'avancement de vos travaux, sachez que seuls les fonctionnaires ministériels (surtout s'ils sont énarques) sont persuadés que l'on peut prévoir la recherche, mais essayez honnêtement de vous fixer quand même un calendrier. Et rappelez vous qu'en recherche on ne sait jamais ce que l'on va trouver, sinon il n'y aurait plus de recherche, (à ce propos expliquez inlassablement à votre entourage non scientifique que la recherche ça consiste à chercher, certes avec méthode, mais que jamais on ne pourra prévoir ce que l'on va trouver, et que jamais aucun chercheur, fusse-t-il un futur prix Nobel, ne pourra prédire la difficulté d'une recherche) et que les prévisions sont toujours optimistes. Prévoyez la panne, ou la non disponibilité, d'un appareil essentiel et assurez-vous une occupation, telle la mise à jour de votre bibliographie, pour le jour où cela se produit. Il est indispensable de consacrer régulièrement quelques heures à l'exploitation de vos résultats, ainsi qu'à la mise en forme de notes qui vous seront utiles pour la rédaction de votre thèse ou rapport de DEA. En effet, l'expérience montre, que la rédaction de morceaux de chapitres, ou de publications, nécessite souvent de vérifier certaines hypothèses, de contrôler certaines sources bibliographiques. Il est beaucoup plus aisé de le faire dans le cours du travail expérimental, pendant un temps mort, sans perte de temps, que deux ans après avoir effectué l'expérimentation.

Ainsi qu'il a déjà été précisé, l'état d'avancement de vos travaux doit faire l'objet d'exposés réguliers, ce qui est grandement facilité si vos notes sont à jour. Cette présentation de votre travail, que la majorité des thésards ont du mal à effectuer spontanément, présente pourtant plusieurs intérêts majeurs :

validation des résultats

Dans un chapitre ultérieur on vous explique comment présenter vos résultats et quelques lignes plus haut nous avons fait allusion à l'expérimentation et ses résultats. Quels que soient ceux-ci il faut les valider et c'est sans doute l'une des choses les plus difficiles dans la recherche. Comment s'assurer que les résultats obtenus sont valides?

REMARQUONS que l'on admet parfois que 3 expérimentations effectuées dans des conditions aussi semblables que possible et conduisant aux mêmes résultats (au pourcentage d'erreur dû à l'appareillage près) suffisent pour valider une hypothèse théorique, ou autoriser la publication de résultats expérimentaux. La plus grande honnêteté scientifique est indispensable: ne surtout pas tenter d'arranger un peu les résultats expérimentaux pour qu'ils collent avec vos hypothèses ou vos désirs, c'est en procédant ainsi que l'on commet les erreurs les plus grossières et que certains, que nous ne citerons pas, sont passés à côté d'un prix Nobel.

Si un résultat n'est pas conforme à ce que vous attendiez, il y a plusieurs explications possibles:

Comment pratiquer si les trois premières hypothèses sont éliminées après une analyse minutieuse et qu'une nouvelle expérimentation conduit au même résultat inattendu?

La première remarque consiste à vérifier (si ce n'a pas déjà été fait) si d'autres travaillent ou ont travaillé sur le même sujet et ont obtenu ou non les mêmes résultats expérimentaux et/ou tirés les mêmes conséquences théoriques de leurs résultats.

 

retour méthodologie
page d'accueil conseils

4.2 Développement logiciel:

Une partie croissante du travail de recherche s'effectue derrière la console d'un microordinateur. Cela impose aussi une démarche rigoureuse car vous n'êtes généralement pas seul à utiliser ladite console.

Vérifier la date A la mise sous tension, ou lorsque vous prenez la main, il faut vérifier la date et l'heure. De nombreux étudiants ne prennent pas cette précaution élémentaire et ils ont absolument tort car c'est la seule façon de ne pas confondre une version ancienne ou plus récente d'un fichier. En effet supposons que votre PC soit connecté à un réseau local (type Netware ou NT par exemple), l'heure affichée et la date sont alors celles du serveur gérant ledit réseau et il peut fort bien arriver qu'une coupure de courant pendant votre absence ait perturbé le serveur (qui affiche alors une date de 1988!) et que le responsable ne s'en soit pas encore aperçu.

Gérer ses sauvegardes personnelles On doit posséder ses propres disquettes, disques ZIP ou CD-RW. Ce qui veut dire que la procédure doit être la suivante, même si elle parait contraignante. Je suppose que l'on travaille en C++ sur un programme en cours depuis plusieurs jours. On appelle l'environnement C++, puis on charge à partir de la disquette (ou du CD) son propre fichier dans le répertoire ad hoc du disque dur. On travaille alors sur ce fichier en prenant soin d'effectuer des sauvegardes régulières. En fin de session on fait une copie et une copie de secours de la dernière version sur le support qui vous convient (et sur un autre pour la copie de secours) en opérant de telle sorte que l'avant dernière version présente sur ledit support ne soit pas effacée. Pour cela on change le nom du fichier, par ex il est commode de placer un chiffre comme dernier caractère du nom de fichier ce qui autorisera 10 versions successives de 0 à 9, ou une lettre ce qui donne 26 possibilités. Notez que l'existence d'outils de sauvegarde de grande capacité tels les disques zip ou les CD vous facilitent la vie. Il y a généralement au moins un lecteur zip au labo et avec une disquette zip de capacité 100 Mo, ou même parfois 250Mo, on peut tenir une thèse entière (un peu moins si vous faites du traitement d'images à haute dose). Mais ne vous contentez pas d'une seule sauvegarde, pensez que plus on utilise un disque ou une disquette plus l'instant de son crash fatal se rapproche (et les disques Zip ne sont pas inusables, après 6 mois d'usage intensif mon expérience est qu'ils ont de gros problèmes). Enfin on n'oubliera pas d'effacer les fichiers de travail du disque dur. Ceci est très important, de nombreux étudiants encombrent les disques durs de fichiers personnels qui n'ont plus aucune utilité, ce qui réduit d'autant la capacité du disque pour les fichiers de leurs condisciples. Fréquemment le disque est saturé, et alors c'est un utilisateur quelconque qui est contraint de faire le ménage, avec le risque évident d'effacement d'un fichier non sauvegardé par ailleurs.

Votre catalogue Il va de soi que le nombre de fichiers et de supports de sauvegarde à gérer par un utilisateur régulier d'un microordinateur s'accroît très vite avec le temps. Il convient donc d'être très rigoureux si l'on ne veut pas perdre beaucoup de temps à retrouver un fichier. L'idéal est :

Notez enfin l'existence en shareware de nombreux logiciels d'aide au catalogage qui vous simplifieront la vie si vous ne voulez pas créer votre propre outil. Un catalogue cela implique évidemment la création d'une base de données, et sa mise à jour à chaque fois que l'on quitte un logiciel ou ferme un fichier. Il est alors judicieux d'inclure dans un fichier batch cette mise à jour automatique, ainsi votre fichier batch personnalisé d'appel de windows DUPONT.BAT pourrait se présenter de la façon suivante

cd windows
win
cd..
catalog

sachant que CATALOG.BAT est le fichier batch d'appel de votre base de données personnelle.

Se protéger contre les virus L'informatique est actuellement littéralement empoisonnée par les virus dont des petits malins inventent chaque jour de nouvelles moutures. Même en prenant des précautions vous n'êtes jamais à l'abri d'une infestation, cependant avec un peu de rigueur on limite sérieusement les risques. La première précaution consiste à ne jamais utiliser une disquette inconnue sans au préalable la tester avec un anti virus récent (Mac Affee ou Fprot sont parmi les plus connus généralement à votre disposition au laboratoire, mais il en existe de nombreux autres dont Viguard qui est sans doute le meilleur et AntiVir le moins cher parmi les plus performants). Cela prend quelques secondes tout au plus, mais vous évitera peut être de perdre tout le contenu de votre disque dur. Chaque fois que vous utilisez votre disquette sur un microordinateur qui n'est pas votre PC habituel, pour quelque raison que ce soit (recopie d'un fichier vers un PC d'un service ami, recopie d'un fichier à partir d'un PC d'un service ami) il est indispensable de recontrôler ensuite votre disquette. Mon expérience au sein du PSI montre que les infestations ont toujours été le fait d'un transfert de fichier vers ou à partir d'une disquette dont le propriétaire était certain AVANT le transfert qu'elle n'était pas infestée et qui a omis de la vérifier APRES. cf pc_52.htm pour un complément sur les virus informatiques.

Réseau informatique La majorité des systèmes informatiques mis à votre disposition sont interconnectés à un ou plusieurs réseaux. Ne pensez pas parce que vous avez eu il y a trois ans un mini cours sur les réseaux informatiques que vous êtes de ce fait un expert. Demandez au superviseur du réseau de vous faire un exposé précis des possibilités, mais aussi des contraintes pratiques du réseau local à votre disposition, cela vous évitera bien des déboires. En particulier notez que souvent il y a des limitations en capacité mémoire à votre disposition sur les disques durs du réseau. Il est bon de s'en souvenir plutôt que de rester incrédule devant un ordinateur qui, tout à coup, refuse de sauvegarder un fichier. De même ne chargez jamais vous même un nouveau logiciel dans votre répertoire personnel du réseau, mais demandez au superviseur de le faire, cela vous évitera d'écraser votre base de registre et de vous retrouver soudainement incapable d'exécuter un logiciel partagé du réseau qui jusqu'alors ne vous avait pas posé de problèmes. Pour les mêmes raisons enquérez vous, auprès du spécialiste, des fichiers qu'il ne faut sous aucun prétexte effacer ou modifier, et pensez à chaque fois que vous voulez personnaliser votre environnement de travail à faire une sauvegarde PREALABLE dudit environnement, c'est souvent une précaution indispensable.

Pensez aussi que le superviseur du réseau, ou l'expert qui vous dépanne lorsque vous avez fait une erreur, est un être humain qui prend des congés (et il a raison) ou n'est de toute façon pas présent à votre service 24h par jour et rappelez vous la loi de Murphy...essayez de ne pas provoquer le diable qui se cache derrière Murphy ! Rappelez vous que l'ordinateur ne vous pardonnera rien.

retour logiciel
page d'accueil conseils

4.3 Réalisation d'Appareillage:

Votre travail implique la réalisation d'un appareil. Tous les conseils précédents restent valables. Toutefois, on y ajoutera un certain nombre de remarques concernant les composants électroniques ou mécaniques. Une fois votre projet défini sur le papier (ou simulé sur l'écran soit dans sa globalité, soit plus souvent par parties) il faudra le réaliser, ce qui vous conduira à sélectionner les composants adéquats.

Pour ce faire ayez: :

Usage du Téléphone: Lorsque vous consultez téléphoniquement une société pour un problème précis, il convient de préparer la communication avant. Souvenez-vous que le téléphone coûte toujours très cher. Les renseignements demandés doivent être consignés sur votre cahier de laboratoire, et non comme on le voit trop souvent sur une feuille volante. La page ayant été préparée, vous gagnerez du temps et n'oublierez pas l'essentiel. Il faut :

Tous ces renseignements sont indispensables pour établir le bon de commande. Il est bon de connaître le nom de la personne qui vous a aimablement répondu (et de le noter). La prochaine fois que vous appellerez cela vous fera gagner du temps, et vis-à-vis de la standardiste de la société appelée cela vous crédibilise. De plus n'oubliez pas que vous appartenez à une équipe et faites profiter vos collègues de cette information.

N'oubliez pas de dire avec clarté qui vous êtes et quelles sont vos coordonnées, et assurez vous que votre correspondant a bien compris. Souvent de jeunes chercheurs s'étonnent de ne pas recevoir la documentation demandée...C'est tout simplement que l'adresse était mal libellée. Imaginons que vous soyiez à l'INSA-Rouen, dans l'équipe de M. Hubin. Pensez que vous êtes nouveau au laboratoire et que ni les services des PTT, ni le service de tri interne à l'INSA ne vous connaissent, aussi prenez l'initiative (si votre responsable de thèse ne l'a pas déjà fait) de vous faire connaître auprès du personnel chargé du tri à l'INSA. Et libellez toujours votre adresse de la façon suivante : Votre nom et prénom intégral (surtout si vous portez un patronyme répandu sur le campus)/le nom de votre responsable (qui lui est connu depuis de nombreuses années à l'INSA et vraisemblablement aussi par les PTT, et peut-être aussi de votre correspondant) l'adresse du laboratoire : ne dites pas Laboratoire Perception Systèmes Information, mais plutôt P.S.I. en précisant P comme perception, S comme systèmes, I comme information . Ainsi votre correspondant aura noté le sigle correctement et compris sa signification. Précisez INSA de Rouen (attention beaucoup ignorent l'existence d'un INSA à Rouen et risquent d'écrire INSA Lyon, parlez donc clairement et LENTEMENT, ne bredouillez pas), la boite postale (en disant boite postale et non BP), le code postal, et épelez Mont Saint Aignan. En conclusion cela doit donner: Mr DUPONT Vincent/ M. HUBIN ou Mr Vincent DUPONT / service de M. HUBIN PSI - INSA de ROUEN BP 08, F-76131 Mont Saint Aignan Cedex.

Construction de la maquette: Après avoir tout (ou presque tout) rassemblé, vous passez à la construction proprement-dite. Avant de réaliser l'appareil final, tel qu'il pourrait être industrialisé, vous allez monter une maquette de faisabilité sur laquelle vous allez tester vraisemblablement diverses solutions. Nous allons supposer qu'il s'agit d'un microsystème de gestion d'une mesure quelconque faites par un capteur particulier. Il importe de travailler avec intelligence et clarté, pour cela vous avez examiné ce qu'ont fait vos prédécesseurs et tiré partie de leurs erreurs et de leurs réussites.

Vous allez donc définir une carte de travail sur circuit imprimé de telle sorte que votre montage soit très clair, facilement modifiable. La taille du circuit imprimé n'est pas laissée au hasard, mais résulte du choix préalable du boîtier dans lequel vous allez le monter. Vous prendrez soin d'éviter au maximum les éléments volants reliés par des fils plus ou moins souples et multiples. Ainsi vous avez besoin d'un clavier, d'un afficheur. Ils seront soit fixés rigidement sur votre circuit principal soit fixés rigidement sur le boîtier et reliés par un câble en nappe. On peut faire preuve d'un peu d'imagination et faire un montage fixe, mais démontable de l'afficheur et du clavier qui permette la mise au point aisée tout en ayant une connectique qui soit celle du montage définitif lorsque clavier et afficheur seront intégrés rigidement au boîtier. Ce qui est essentiel c'est que les éléments ne se baladent pas, ce qui est source de faux contacts et donc de déboires. Votre circuit principal sera muni, lors de la phase de mise au point, de pieds afin d'éviter que les pistes ou les fils wrappés ne soient chahutés lors de déplacements accidentels (pensez que le personnel chargé du ménage n'a aucun respect a priori pour votre montage et n'a reçu aucune formation en ce sens). Vous aurez prévu sur le circuit imprimé des pistes d'alimentation et de masse ainsi qu'un bus de données et d'adresses suffisamment bien conçus pour que chaque composant que vous pourriez rajouter soit effectivement aisément interfacé. Cela signifie qu'il faut prévoir que l'on puisse avoir oublié quelque chose et donc prévoir sur la carte d'essai des emplacements possibles de circuits avec leurs supports inutilisés à priori pour placer une RAM, une EPROM ou un décodeur de plus.

Pour gagner de la place inspirez vous des techniques employées par les coréens et taiwanais qui empilent éventuellement deux composants : le plus petit est directement soudé sur le circuit imprimé et le plus grand monté sur un support entourant le plus petit. Prévoyez aussi pour RAM et EPROM dès aujourd'hui l'emploi de composants 512Kx8, même si vous ne mettez effectivement aujourd'hui sur votre montage d'essai qu'une EPROM 8Kx8, avec un strap professionnel pour passer l'alimentation de la patte 32 à 28 (plutôt qu'un bout de fil soudé sur la piste du circuit imprimé) si besoin est. Réservez une zone pour la partie analogique de votre montage d'essai avec des possibilités d'ajouts ou de retraits de composants actifs et passifs aisés. Il existe toute une gamme de supports embrochables dans des supports de CI pouvant servir de base pour des résistances ou capacités qu'il vaut mieux utiliser pour la mise au point plutôt que de souder, dessouder directement sur le circuit imprimé jusqu'à avoir trouvé la bonne valeur.

Pensez à prévoir des points de test sur lesquels vous pourrez aisément connecter vos appareils de mesure (examinez leurs sondes au préalable) sans risque de court-circuit ou d'arrachage de pistes. Réfléchissez sur le choix des potentiomètres de réglage (aurez vous la place de passer le tournevis de réglage une fois que le microprocesseur, les autres composants... seront montés?).

Essayez que votre montage soit esthétique, évitez les montages "à la Dubout", l'expérience montre qu'un circuit propre à plus de chances de fonctionner qu'un bricolage "innommable". Ce conseil pour électronicien vaut évidemment aussi pour la réalisation d'une maquette en mécanique. Ce n'est pas du temps perdu que de réfléchir longuement à ces problèmes avant de dessiner le circuit imprimé sur lequel vous allez travailler ensuite des mois durant. Il va de soi que vous avez une sauvegarde de votre schéma de circuit imprimé vierge de tout cablage supplémentaire, et que si vous l'avez dessiné (ce que je recommande) à l'aide d'un logiciel de DAO, vous avez (sur disquette) le fichier correspondant, ainsi que celui avec les composants en place, les câblages supplémentaires (wrappés ou soudés) et toutes les variantes testées (sauvegarde disquette et papier sur/dans votre cahier de labo). Pensez à noter correctement les résultats (bons et médiocres) des différentes variantes testées, ce n'est pas forcément le dernier essai qui sera le meilleur. Rappelez vous enfin qu'un circuit imprimé double face prototype au format simple Europe avec trous métallisés, réalisé par une entreprise professionnelle, coûte environ 150 € HT.

retour réalisation
page d'accueil conseils

4.4 Coût de la Recherche

Il n'est pas inintéressant de vous préoccuper du coût de fonctionnement de votre manip, ou du coût de réalisation de votre montage. Cela, pour plusieurs raisons :

Pour cela sur une page de votre cahier, notez toutes les dépenses afférentes à votre travail. Même celles dont vous ne connaissez pas exactement le coût, telles les communications téléphoniques, dont le relevé parvient au labo tous les deux mois environ (laissez un blanc dans la colonne coût tant que vous ne le connaissez pas, mais remplissez le blanc dès que possible, ou mettez provisoirement au crayon une estimation du coût, c'est très formateur).