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Laetitia Bornes

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Méthodes et outils systémiques concrets pour faire face à la complexité environnementale et aux effets rebond pendant un processus de design ou de décision

Systemic and concrete methods and tools to address environmental complexity and rebound effects within a design or decision-making process

  • Inscription en thèse en 2021
  • Section CNU 27 Informatique
  • Laboratoire(s) ENAC (LII) & Université Toulouse Capitole (IDETCOM)

Résumé de thèse

Le défi du changement climatique et des conséquences de l'activité humaine sur l'environnement est sans aucun doute l'une des questions les plus préoccupantes et les plus urgentes de notre époque. Cependant, les tentatives de résolution de ce problème ont jusqu'à présent été insuffisantes. Pendant des années, les efforts se sont concentrés sur la réduction de l'impact matériel direct des systèmes, en particulier la consommation d'énergie, grâce à l'optimisation des systèmes (Park, 2004 ; Blair, 2020) et au design persuasif dans le domaine de l'interaction homme-machine soutenable (SHCI). Un nombre croissant de chercheurs reconnaissent la complexité de la durabilité, la nécessité d’une forme de sobriété, et en particulier le rôle des effets rebond dans l'affaiblissement de ces efforts. Par exemple, dès 2014, la communauté SHCI a identifié la nécessité d'une approche plus systémique, et certains chercheurs préconisent désormais une approche systémique pour adresser les effets rebond (Bremer, 2023 ; Widdicks, 2023). Pour permettre aux designers et aux décideurs d'identifier, d'anticiper, de comprendre, de prévenir et d'atténuer les effets rebond et autres effets indirects, nous nous appuyons sur des méthodes et des outils systémiques issus de la pensée systémique, de la dynamique des systèmes et du design systémique. En particulier, nous proposons un outil sous forme de cartes pour aider les designers et les décideurs à identifier les futurs effets rebond potentiels qui pourraient résulter d'une décision de design ou d’autres types d’interventions. De plus, nous avons développé une méthodologie de modélisation systémique collective pour permettre à des parties prenantes de représenter et comprendre des effets rebond existants par le biais de la modélisation, et d'élaborer et comparer des stratégies de design par le biais de la simulation. Nous avons développé un prototype d'outil de simulation spécifique, ce qui nous a permis de mieux comprendre les exigences de la modélisation conséquentielle des effets indirects d'un produit ou d'un service au sein d'un système socio-technique. La méthodologie et les outils proposés ont été mis en pratique sur plusieurs cas d'études afin d'évaluer leur utilité et leur utilisabilité, de tirer des conclusions sur la mitigation des effets rebond par le design et d'identifier des pistes pour de futures recherches.
The challenge of climate change and the impact of human activity on the environment is undoubtedly one of the most pressing and urgent issues of our time. However, attempts to solve this problem have so far been inadequate. For years, efforts have focused on reducing the direct material impact of systems, particularly energy consumption, through system optimization (Park, 2004; Blair, 2020) and persuasive design in Sustainable Human-Computer Interaction (SHCI). An increasing number of researchers are acknowledging the complexity of sustainability, the need for a form of sobriety, and in particular the role of rebound effects in undermining these efforts. For instance, since 2014, the SHCI community has identified the necessity for a more systemic approach, and some researchers are now advocating for a systemic approach to addressing rebound effects (Bremer, 2023; Widdicks, 2023). To equip designers and decision-makers to identify, anticipate, understand, prevent, and mitigate rebound effects, we draw on systemic methods and tools from systems thinking, system dynamics, and systemic design. In particular, we propose a card-based tool to help designers and decision-makers identify potential future rebound effects that could result from a design intervention or decision. Furthermore, we have developed a collective systemic modeling methodology to enable stakeholders to represent and understand existing rebound effects through modeling and to build and compare design strategies through simulation. We developed a prototype simulation tool specifically for this purpose, which enabled us to better understand the requirements of consequential modeling of the indirect effects of a product or service within a socio-technical system. The proposed methodology and tools were implemented in a series of case studies to assess their usefulness and usability, reveal insights into the mitigation of rebound effects through design, and identify avenues for future research.

Direction de thèse

  • Rob Vingerhoeds, ISAE-SUPAERO
  • Catherine Letondal, ENAC

Biographie

Laetitia Bornes est chercheuse en design systémique et numérique responsable. Avant d’entreprendre une thèse en IHM (Interaction Humain-Machine) et ingénierie système, elle a étudié l’ingénierie, l’architecture, ainsi que le design numérique, et a travaillé pendant cinq ans en tant que designer d’expérience utilisateur dans l’industrie. Sa thèse visait à aider les designers et décideurs à faire face à la complexité des impacts socio-environnementaux de leurs choix, en particulier lorsque leurs interventions influencent les pratiques de consommation et de production, provoquant des phénomènes d’émergence appelés “effets rebond”. Pour cela, Laetitia Bornes a mis en place une démarche multidisciplinaire (à la croisée de l'Interaction Humain-Machine (IHM), de l'ingénierie système et du design systémique), participative et pragmatique. Elle a notamment développé des outils concrets pour animer des ateliers collaboratifs, tels que Rebound Archetypes, un ensemble de cartes pour anticiper et limiter les effets rebond, et Magnitude, un outil de modélisation des effets directs et indirects pour faciliter la prise de décision environnementale. Aujourd’hui, elle s’intéresse aux scénarios prospectifs et à leur utilisation dans un contexte démocratique, pour informer des choix de société.
Laetitia Bornes is a researcher in systemic and responsible digital design. Before embarking on a PhD in HCI (Human-Computer Interaction) and Systems Engineering, she studied engineering, architecture and digital design, and worked for five years as a user experience designer in industry. Her PhD aimed to help designers and decision-makers address the complexity of the socio-environmental impacts of their choices, particularly when their interventions influence consumption and production practices, triggering emergent phenomena known as ‘rebound effects’. To this end, Laetitia Bornes has developed a multidisciplinary (at the intersection of Human-Computer Interaction (HCI), systems engineering and systems design), participatory and pragmatic approach. In particular, she has developed practical tools for facilitating collaborative workshops, such as Rebound Archetypes, a set of cards to anticipate and limit rebound effects, and Magnitude, a tool for modelling direct and indirect effects to facilitate environmental decision-making. Today, she is interested in future scenarios and their use in a democratic context to inform societal choices.

Soutenance de thèse

12/12/2024

Composition du jury

  • Ines DI LORETO, Rapporteure, Université de technologie de Troyes
  • Peter JONES, Rapporteur, Tecnológico de Monterrey
  • Vincent GERBAUD, Président, INPT/ENSIACET
  • Tina COMES, Examinatrice, TU Delft
  • Adrian FRIDAY, Examinateur, Lancaster University
  • Marija JANKOVIC, Examinatrice, CentraleSupélec
  • Catherine LETONDAL, Co-directrice de thèse, ENAC
  • Rob VINGERHOEDS, Directeur de thèse, ISAE-SUPAERO

Articles et communications

Bornes, L., Letondal, C., & Vingerhoeds, R. (2024, July). Systemic sustainable HCI: Integrating collaborative modeling into a design process to address rebound effects. In Proceedings of the 2024 ACM Designing Interactive Systems Conference (pp. 3046-3062).

Ekchajzer, D., Bornes, L., Combaz, J., Letondal, C., & Vingerhoeds, R. (2024, June). Decision-making under environmental complexity: the need for moving from avoided impacts of ICT solutions to systems thinking approaches. In 2024 10th International Conference on ICT for Sustainability (ICT4S) (pp. 29-40). IEEE.

Bornes, L., Smith, M. T., Bates, O., Blair, G., Letondal, C., & Vingerhoeds, R. (2024). Rebound archetypes: A card-based tool to help designers think through the rebound effects when designing for sustainability. In Relating Systems thinking and Design.

Bornes, L., Letondal, C., & Vingerhoeds, R. (2024, April). Could Systemic Design Methods Support Sustainable Design Of Interactive Systems?. In Proceedings of Relating Systems Thinking and Design, RSD11.

Letondal, C., Giroud, G., Pauchet, S., & Bornes, L. (2024). Une critique de l’hylémorphisme dans les théories du design d’interaction: recherche de concepts dans la philosophie pour appréhender la forme et la matérialité. Sciences du Design, 19(1), 162-179.

Bornes, L., Letondal, C., & Vingerhoeds, R. (2023). Understanding the indirect effects of interactive systems within systems of systems. INSIGHT, 26(4), 18-21.