\section{Définition et périmètre : une vision partagée du cahier de laboratoire électronique}
\label{definition}

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\subsection{Définition}

Un cahier de laboratoire électronique (\textit{Electronic Laboratory Notebook}, ou ELN) est un logiciel qui permet de recueillir et centraliser toutes les informations essentielles à la reproduction d’une expérience scientifique. Ses fonctions documentaires et sa force probatoire lors du dépôt de brevet recoupent celles du cahier papier, mais elles les dépassent largement pour constituer un cahier « enrichi » et « augmenté » assimilable à un véritable outil de gestion des connaissances du laboratoire. Les différences les plus significatives reposent sur l’approche collaborative (travail en réseau), la traçabilité renforcée (adoption de protocoles-type ou modèles de données) et le gain de temps (requête des expériences par moteur de recherche). Au-delà du recueil des modes opératoires, le cahier électronique offre une approche intégrée des travaux scientifiques. Il établit une continuité entre l’expérience menée et les données brutes associées, sans avoir vocation à assurer le stockage de celles-ci. Il facilite le traitement des données grâce à la possibilité d’interfaçage avec les logiciels disciplinaires, les instruments de laboratoire et les bases de données. Enfin, lorsque l’ELN est couplé à une solution de type LIMS (cf. section 2.2.3 « outils connexes » ci-dessous), son rôle scientifique est complété par des fonctionnalités logistiques de nature à améliorer l’organisation du laboratoire en matière de gestion quotidienne des stocks (substances, échantillons, animaux, etc.) ou d’équipements (réservation, maintenance).

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\subsection{Périmètre}

\subsubsection{Personnes concernées}

L’ELN fait intervenir les actrices et acteurs suivants :
\begin{itemize}
    \item[•] \textbf{Les actrices et acteurs principaux de la recherche}, à qui l’ELN est principalement dédié. Il s’agit des utilisatrices et utilisateurs principaux de l’ELN, dans le cadre du traçage et de l’enregistrement de leur activité ; 
    \item[•] \textbf{La ou le responsable d'équipe}, qui aura un rôle de référent-e voire d’administratrice ou administrateur. On pourra également parler d’investigatrice ou investigateur principal-e, ou \textit{principal investigator} (PI) ;
    \item[•] \textbf{La ou le signataire}, qui aura la responsabilité finale de valider les travaux de recherche consignés dans l’ELN ;
    \item[•] \textbf{Les services juridiques et valorisation}, qui pourront s’appuyer sur l’ELN pour définir ou confirmer la date et la paternité des travaux de recherche consignés dans l’ELN, notamment dans les processus de dépôt de brevet ;
    \item[•] \textbf{Les différents partenaires} des actrices et acteurs principaux de la recherche (communautés, industriels, hospitaliers, etc.), qui pourront utiliser l’ELN comme outil collaboratif et de partage d’information ;
    \item[•] \textbf{Les services d’archives}, qui seront amenés à assurer la conservation de l’information contenue dans l’ELN sur le long terme.
\end{itemize}

\subsubsection{Usages}
\label{usages}
Les usages de l’ELN sont très différents selon la discipline scientifique, mais aussi – et surtout – selon les pratiques de recherche. Les appellations de carnet de terrain, cahier de manipulation, journal de bord, cahier de fouilles sont alors préférées à celles de « cahiers de laboratoire » avec une diversité de formes (notamment numériques) mais aussi de finalités en fonction des besoins des communautés. En dehors du « laboratoire », les enquêtes de terrain s’accompagnent d’un certain nombre de supports et d’outils dont les fonctions diffèrent en fonction des démarches méthodologies de recherche. Il peut s’agir ainsi : 

\begin{itemize}
    \item[•] d’une aide au recueil d’une variété d’observations de terrain ou de notes d’analyse tout au long d’une recherche « qualitative »de manière individuelle ou collective dans des démarches ethnographiques, sociologiques, ou anthropologiques
    \item[•] de la collecte et de l’organisation systématisée de données en archéologie, en sciences de l’environnement donnant lieu à des bases de données et systèmes d’information
\end{itemize}

Qu’il s’agisse de prises de notes sur un éditeur de texte ou de la mise en œuvre de systèmes d’information géographique, la nature des outils numériques employés varient selon les pratiques. \\

Dans le domaine des SHS (sociologie, anthropologie, etc.) ou des sciences du vivant (écologie, etc.), des outils informatiques ont commencé à remplacer sur le terrain les supports papier pour les prises de notes d’observation, d’analyse, etc. Sans pour autant avoir les mêmes besoins que la recherche expérimentale, ces disciplines peuvent tirer un avantage certain de l’usage des ELN, pour ce qui est de la sécurisation des données, de leur indexation, des liens avec d’autres outils numériques, etc. Un panorama bien documenté de ces questions, sans objectif d’exhaustivité, est présenté en annexes. \\

En termes de pratiques de recherche, de manière transversale aux différents domaines scientifiques, le groupe de travail a identifié trois modalités principales caractérisant des usages différents de l’ELN :
\begin{itemize}
    \item[•] La recherche à dominante \textbf{expérimentale}. Le cœur de la recherche s’articule autour de manipulations contrôlées et volontaires, qu’elles soient en laboratoire ou en milieu naturel. 
    \item[•] La recherche à dominante \textbf{observationnelle}, où l’activité de recherche a pour principal objet l’observation d’objets, phénomènes, comportements en dehors d’un cadre manipulatoire. 
    \item[•] La recherche à dominante \textbf{analytique}, principalement centrée sur l’analyse informatique et le traitement de données, quelle que soit leur origine. \\
\end{itemize}

On notera que la plupart des disciplines scientifiques présentent des domaines et sujets de recherche se rapportant à ces trois modalités et qu’il n’y a pas de frontière stricte entre elles. 


\subsubsection{Outils connexes}
\label{outilsconnexes}
Avec l’avancée des technologies numériques, les différents outils pouvant être mis en place sont de moins en moins considérés comme des objets séparés : à différentes échelles, des environnements numériques de travail se développent  mettant en avant l'interopérabilité entre différents logiciels. Le  cahier de laboratoire en contexte numérique est donc bien loin d'être isolé comme un cahier papier et s'articule avec différents outils et  infrastructure de recherche permettant une gestion fluide et sécurisée  des données. \\

Parmi les outils les plus à même d’interagir avec l’ELN, nous pouvons noter :
\begin{itemize}
    \item[•] Les \textbf{LIMS (\textit{Laboratory Information Management System})}. Il s’agit de progiciels de gestion intégrés qui gèrent par exemple la saisie sur le terrain et la traçabilité des  échantillons, les utilisatrices et utilisateurs, les instruments (principalement des  automates), les stocks et approvisionnements, et le suivi des produits et  des équipements. Pour les entités de recherche tels que les laboratoires, travaillant principalement selon une modalité expérimentale, il est particulièrement pertinent de disposer de fonctionnalités propres à la gestion de ces informations. On notera que de nombreuses solutions d’ELN intègrent des fonctionnalités de type LIMS.
    \item[•] Les \textbf{\textit{notebooks}}. Il s’agit d’interfaces de programmation interactive permettant de combiner des sections en langage naturel et des sections en langage informatique. Ces outils sont particulièrement utilisés par les communautés de recherche travaillant principalement en mode analytique.
    \item[•] Les \textbf{forges logicielles}. Il s’agit de systèmes de gestion et de maintenance collaborative de code, texte et documents souvent liés à un projet informatique ou un produit logiciel. Ces outils sont principalement utilisés en recherche analytique.
    \item[•] Les \textbf{systèmes d’information disciplinaires}, comme par exemple les SIG (Systèmes d’Information Géographiques), utilisés en archéologie.
    \item[•] Les \textbf{entrepôts de données}, permettant de faire le lien entre la démarche de recherche présentée dans l’ELN et les données finales, potentiellement publiées, issues de ces travaux. \\
\end{itemize}

Les liens entre le suivi d’un travail de recherche, les données traitées, les équipements utilisés ou encore le code employé sont souvent nécessaires pour répondre aux exigences de traçabilité et reproductibilité. En fonction du contexte, l’interopérabilité avec ces différents outils peut s’avérer nécessaire pour l’utilisation correcte d’un ELN.
