Cette thèse doctorale est l'acte de naissance d'ASIT. Roni Horowitz y développe une méthode révolutionnaire de résolution créative de problèmes en simplifiant radicalement TRIZ, la théorie d'Altshuller basée sur l'analyse de plus de 200 000 brevets. Là où TRIZ nécessite des centaines d'heures d'apprentissage, ASIT (appelé SIT dans la thèse, pour Structured Inventive Thinking) se maîtrise en quelques heures tout en conservant son efficacité.
Soutenue à l'Université de Tel-Aviv en mai 1999, cette recherche de 150 pages pose les fondations théoriques, empiriques et psychologiques d'ASIT. Horowitz identifie deux conditions suffisantes universelles caractérisant les solutions inventives et développe une méthode structurée guidant systématiquement vers ces solutions. La validation est triple : théorique par analyse de brevets, empirique par tests sur problèmes réels, et psychologique via le système de signification de Kreitler.
Jusqu'au début du 20e siècle, la créativité était considérée comme un phénomène magique, voire d'origine divine. Les grands inventeurs eux-mêmes contribuaient à cette vision : le compositeur Mahler déclarait "Je ne compose pas, je suis composé", tandis que Kekulé attribuait sa découverte de la structure du benzène à un rêve. Cette conception rendait impossible toute approche scientifique de la créativité.
Le défi que relève Horowitz est double : d'une part, développer un test objectif permettant d'identifier les solutions véritablement inventives (par opposition aux solutions routinières ou par "force brute") ; d'autre part, transformer ce test en une méthode enseignable et structurée. L'enjeu est de taille : rendre la créativité accessible à tous les ingénieurs, et non plus réservée à quelques génies inspirés.
Horowitz limite volontairement son champ d'investigation aux problèmes quotidiens d'ingénierie, ceux qui surgissent lors du développement ou de l'amélioration de systèmes existants. Il ne s'agit pas des grandes révolutions technologiques (laser, électricité, micro-ondes) mais des inventions "à l'intérieur d'un paradigme", selon la classification d'Altshuller. Ces problèmes, bien que plus modestes, sont omniprésents dans la pratique quotidienne des ingénieurs.
La thèse poursuit trois objectifs scientifiques complémentaires, correspondant aux trois parties principales du travail :
Premier objectif : développer des conditions suffisantes pour les solutions inventives. Il s'agit d'identifier un ensemble de caractéristiques objectives qu'une solution doit satisfaire pour être jugée inventive par des experts. Horowitz reconnaît d'emblée qu'il ne cherche pas des conditions nécessaires et suffisantes (qui couvriraient 100% des solutions inventives), mais seulement des conditions suffisantes couvrant un large sous-ensemble. L'ambition est pragmatique : capturer l'essence de la majorité des solutions inventives avec un minimum de conditions universelles.
Deuxième objectif : créer une méthode structurée (SIT) guidant vers ces solutions. Les conditions identifiées doivent déboucher sur un processus opérationnel. SIT est conçue comme une série d'étapes et de sous-questions (prompts) organisées selon un graphe orienté. Chaque sous-tâche doit être plus simple que le problème global, garantissant l'enseignabilité de la méthode.
Troisième objectif : identifier les processus cognitifs sous-jacents. Même avec une méthode structurée, des variations individuelles persistent dans la capacité à l'utiliser efficacement. Horowitz cherche donc à identifier les qualités cognitives fondamentales qui sous-tendent le succès dans l'utilisation de SIT. L'objectif ultime est de développer des programmes d'entraînement cognitif préparant mentalement les utilisateurs.
La rigueur scientifique de cette thèse repose sur une validation empirique à trois niveaux, structurée en six chapitres méthodiquement organisés.
Validation théorique par analyse de cas. Horowitz examine plusieurs dizaines de problèmes réels d'ingénierie et leurs solutions (provenant notamment de la littérature de brevets et de cas industriels). Pour chaque problème, il compare les solutions routinières aux solutions jugées inventives par des experts. Cette analyse comparative révèle des patterns récurrents chez les solutions inventives, menant à la formulation des deux conditions suffisantes.
Validation empirique par tests expérimentaux. Une étude contrôlée démontre que les solutions satisfaisant les deux conditions sont statistiquement jugées plus créatives par des experts indépendants. Parallèlement, l'efficacité de la méthode SIT est testée via des formations : les participants montrent une amélioration significative de leur capacité à générer des solutions inventives après quelques heures d'apprentissage seulement.
Validation psychologique via le système de signification. Horowitz utilise le cadre théorique développé par Kreitler et Kreitler, qui permet d'identifier les processus cognitifs privilégiés par un individu à travers son système d'attribution de signification. Des tests révèlent des différences significatives entre les utilisateurs performants et non-performants de SIT, confirmant l'existence de processus cognitifs spécifiques sous-jacents à la pensée inventive.
Le point de départ de Horowitz est une analyse critique approfondie de TRIZ, la méthode développée par Genrich Altshuller à partir des années 1940. Altshuller avait analysé plus de 200 000 brevets pour identifier des patterns récurrents dans les solutions inventives, aboutissant à un système complexe comprenant :
Bien que puissante, cette complexité rend TRIZ difficilement applicable en pratique. Horowitz cite l'exemple révélateur de Valeo Engine Cooling qui a testé TRIZ et le logiciel TechOptimizer sur plus de 600 heures, concluant que les outils étaient "trop lourds". Cette expérience illustre le fossé entre la richesse théorique de TRIZ et sa praticabilité réelle.
La contribution de Horowitz consiste à extraire l'essence universelle de TRIZ en posant la question : qu'ont en commun les solutions les plus élégantes analysées par Altshuller ? Cette démarche inductive mène à l'identification de deux conditions suffisantes simples, universelles et enseignables, qui capturent l'esprit de TRIZ sans sa complexité opérationnelle.
La création d'ASIT repose sur une observation fondamentale de Horowitz : en analysant les solutions les plus élégantes des brevets étudiés par Altshuller, un pattern récurrent émerge. Ces solutions ne consistent pas à ajouter de nouveaux types d'objets au système, mais à utiliser différemment les ressources déjà présentes. Elles ne luttent pas contre le problème par la force, mais transforment la cause même du problème en solution.
Cette observation conduit Horowitz à formuler l'hypothèse que deux conditions simples pourraient caractériser un large sous-ensemble de solutions inventives, rendant superflue la complexité de TRIZ. Là où TRIZ propose 40 principes inventifs qu'il faut mémoriser et une matrice de contradictions pour les indexer, ASIT réduit l'apprentissage à la compréhension de deux concepts universels.
Le contraste est saisissant : alors que la formation TRIZ nécessite des centaines d'heures (l'exemple de Valeo cite 600 heures), la méthode SIT développée par Horowitz peut être enseignée en quelques heures. Cette réduction drastique de la complexité ne se fait pas au détriment de l'efficacité, comme le démontrent les tests empiriques : les participants formés à SIT génèrent significativement plus de solutions inventives qu'auparavant.
Horowitz identifie deux conditions suffisantes qui, lorsqu'elles sont simultanément satisfaites, caractérisent une solution inventive :
1. La Closed World Condition (Condition du Monde Clos) : Une solution inventive n'introduit pas de nouveaux types d'objets dans le système. Elle réutilise uniquement les ressources déjà présentes dans le problème ou son environnement immédiat. Cette condition rejoint les principes TRIZ d'idéalité ("le système idéal est celui où il n'y a pas de système") et d'utilisation des ressources, mais les simplifie considérablement.
Le Monde Clos n'est pas une contrainte arbitraire mais une caractéristique observée des solutions jugées les plus élégantes. Elle explique aussi pourquoi ces solutions évoquent souvent la réaction "Comment n'y ai-je pas pensé plus tôt ?" : tous les éléments nécessaires étaient déjà présents, seule leur combinaison était non-évidente.
2. La Qualitative Change Condition (Condition du Changement Qualitatif) : Une solution inventive utilise ou annule la cause même du problème pour le résoudre. Cette condition permet de "casser" les contradictions que TRIZ cherche à résoudre, mais de manière plus directe et accessible. Au lieu de lutter contre le problème, on le transforme qualitativement.
Horowitz illustre ces deux conditions avec l'exemple devenu célèbre de l'antenne radio : Une antenne dans une région à hivers rigoureux accumule de la neige qui, en gelant, devient si lourde qu'elle risque de casser l'antenne. Les solutions conventionnelles violent le Monde Clos : ajouter un système de chauffage, installer un bouclier protecteur, renforcer la structure avec plus de matériau. La solution inventive satisfaisant les deux conditions : concevoir l'antenne de manière que la glace accumulée renforce sa structure mécanique. La neige, cause du problème, devient la solution. Aucun nouvel objet n'est ajouté (Closed World). Le problème est transformé qualitativement (Qualitative Change).
Des deux conditions fondamentales émergent naturellement cinq outils opérationnels qui guident concrètement la recherche de solutions inventives. Horowitz montre que ces outils ne sont pas arbitraires mais découlent logiquement des conditions : chaque outil représente une manière systématique de satisfaire simultanément le Monde Clos et le Changement Qualitatif.
La thèse détaille la logique de ces outils et leur intégration dans la méthode SIT. Depuis cette thèse fondatrice, SolidCreativity a fait évoluer la méthode avec des développements opérationnels significatifs, adaptant et affinant ces outils pour diverses applications pratiques au-delà de l'ingénierie technique initiale.
La validation des conditions suffisantes s'appuie sur une méthodologie rigoureuse combinant deux études parallèles. Dans la première, des experts évaluent la créativité de solutions à divers problèmes d'ingénierie sur une échelle de 1 à 5. Dans la seconde, des évaluateurs indépendants déterminent si ces mêmes solutions satisfont ou non les deux conditions suffisantes. L'intégration des résultats révèle une corrélation significative : les solutions satisfaisant les deux conditions obtiennent systématiquement des scores de créativité élevés.
Plus remarquable encore, la validation de l'efficacité de la méthode SIT montre des résultats mesurables. Avant la formation, les participants génèrent principalement des solutions routinières. Après quelques heures d'apprentissage de SIT, la distribution des solutions se déplace significativement vers des solutions satisfaisant les conditions suffisantes et jugées inventives par les experts. Cette amélioration quantifiable démontre que la créativité inventive n'est pas uniquement un don inné mais peut être développée par une méthode structurée.
La validation psychologique via le système de signification de Kreitler identifie les processus cognitifs qui distinguent les utilisateurs performants de SIT. Les résultats montrent des différences significatives dans l'utilisation de certaines dimensions de signification et types de relations cognitives. Cette découverte ouvre la voie à des programmes d'entraînement cognitif ciblés, renforçant les processus mentaux qui sous-tendent la pensée inventive.
La contribution majeure de cette thèse est la démonstration qu'il est possible de réduire drastiquement la complexité de TRIZ tout en maintenant son efficacité. Passer de 40 principes inventifs, 76 standards, une matrice de contradictions et 1000 effets catalogués à seulement 2 conditions universelles représente une simplification radicale.
Cette simplification n'est pas une vulgarisation appauvrissante mais une distillation de l'essence. Horowitz montre que les deux conditions suffisantes capturent le cœur de ce qui rend une solution inventive dans la majorité des cas étudiés par Altshuller. Les 40 principes de TRIZ peuvent être vus comme des instanciations spécifiques des deux conditions plus générales d'ASIT.
L'impact pratique est considérable : là où l'apprentissage de TRIZ nécessite des centaines d'heures et l'accompagnement d'experts, ASIT devient accessible en quelques heures de formation. Cette démocratisation de la créativité inventive répond à l'objectif initial : élargir le cercle des ingénieurs capables de générer des solutions inventives, plutôt que de réserver cette capacité à quelques spécialistes TRIZ hautement formés.
Au-delà de la simplification opérationnelle, Horowitz apporte des fondations scientifiques rigoureuses à ASIT. La triple validation (théorique, empirique, psychologique) donne à la méthode une crédibilité académique rare dans le domaine des méthodes de créativité.
La validation psychologique via le système de signification de Kreitler et Kreitler est particulièrement innovante. En identifiant les processus cognitifs sous-jacents à l'utilisation efficace de SIT, Horowitz montre que la méthode n'est pas qu'un ensemble de règles mécaniques mais s'appuie sur des processus mentaux spécifiques. Ces processus, une fois identifiés, peuvent être renforcés par un entraînement ciblé.
Cette approche ouvre une perspective fascinante : la créativité inventive peut être développée non seulement par l'apprentissage d'une méthode, mais aussi par le renforcement des processus cognitifs qui la sous-tendent. Horowitz suggère ainsi une formation en deux temps : d'abord un entraînement cognitif préparatoire (pre-SIT training) renforçant les dimensions de signification et types de relations pertinents, puis l'apprentissage de la méthode SIT elle-même.
Dans le chapitre 6 consacré aux perspectives de recherche future, Horowitz identifie explicitement l'extension d'ASIT à d'autres domaines comme une piste prometteuse. Il mentionne notamment : le management, la planification stratégique, le marketing, la publicité, et le développement de nouveaux produits.
Horowitz reconnaît toutefois la principale difficulté : "La principale difficulté dans l'application du cadre des conditions suffisantes à ces nouveaux domaines sera la formulation de la condition du Monde Clos." En ingénierie, définir les frontières du système et identifier les objets qui le composent est relativement direct. Dans des domaines plus abstraits comme le marketing ou la stratégie, cette délimitation devient plus complexe.
Interrogée sur cette difficulté pressentie par Horowitz (formuler le Monde Clos hors ingénierie), SolidCreativity a confirmé que cette crainte s'est révélée surmontable. Les travaux de Takahara (2003), Tyl (2011), Maume (2016) ainsi que l'expérience terrain de SolidCreativity ont depuis démontré l'applicabilité d'ASIT au-delà de la technologie et établi des modalités de composition de mondes clos pour le management, la stratégie, les services et l'innovation de business models via ASIT-BIM et ecoASIT notamment.
Malgré cette difficulté reconnue, Horowitz exprime sa confiance dans la possibilité d'étendre ASIT : "Un sujet de recherche future pourrait être l'extension de la théorie à d'autres champs". Cette intuition s'est révélée prophétique, comme en témoignent les développements ultérieurs.
Auteur : Roni Horowitz
Titre : Creative Problem Solving in Engineering Design
Type : Thèse de doctorat (Doctor of Philosophy)
Université : Tel-Aviv University
Superviseur : Prof. Oded Maimon
Conseillère : Prof. Shulamith Kreitler
Date de soumission : Mai 1999
Nombre de pages : 150 pages (+ annexes)
Langue : Anglais
Mots-clés : ASIT, SIT, TRIZ, créativité, ingénierie, Closed World, Qualitative Change, invention, conditions suffisantes, résolution de problèmes
Accès au document complet (PDF) : https://www.asit.info/publication/Creative%20Problem%20Solving%20in%20Engineering%20Design,%20thesis%20by%20Roni%20Horowitz.pdf
Le document complet (150 pages) est disponible en téléchargement gratuit sur ASIT.info. Pour toute citation académique, veuillez vous référer à ce document source.
Les extensions mentionnées par Horowitz dans le chapitre 6 de sa thèse (applications au management, marketing, planification stratégique et autres domaines non-techniques) ont depuis été largement couvertes par les travaux de SolidCreativity ainsi que par plusieurs recherches scientifiques internationales. Ces développements confirment la pertinence des intuitions de Horowitz sur le potentiel d'ASIT au-delà de l'ingénierie technique.
La difficulté identifiée par Horowitz concernant la formulation du Monde Clos dans des contextes non-techniques a été progressivement surmontée. Des thèses comme celle de Tyl (2011) pour l'éco-innovation, Maume (2016) pour la stratégie business, et l'expérience terrain accumulée par SolidCreativity ont démontré l'applicabilité universelle des principes fondateurs d'ASIT.
Cette thèse fondatrice a posé les bases scientifiques d'ASIT. Découvrez comment appliquer concrètement cette méthode.