Méthodes exactes pour l'optimisation combinatoire multi-objectif : conception et application

par Julien Lemesre

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de El-Ghazali Talbi et de Clarisse Dhaenens.

Soutenue en 2006

à Lille 1 .

mots clés

• Méthode exacte
• Pareto, Optimum de
• Recherche opérationnelle
• Optimisation combinatoire
• Ordonnancement (gestion) -- Informatique
• Flux de travail
• Parallélisme (informatique)
• Heuristique

Résumé

Cette thèse s'inscrit dans le domaine de l'optimisation combinatoire multi-objectif. Elle porte, plus particulièrement, sur les méthodes de résolution exacte trouvant l'intégralité du front Pareto. Pour tester et comparer nos méthodes, nous utilisons un problème de flow-shop multiobjectif (problème d 'ordonnancement). Nous présentons différentes méthodes exactes de la littérature et analysons leurs périmètres d'utilisation efficace. Afin de résoudre le problème de flow-shop bi-objectif, nous proposons en premier lieu une application de la méthode deux phases optimisée en fonction des spécificités de notre problème. Ensuite, nous proposons une nouvelle méthode exacte de résolution des problèmes bi-objectif (la méthode parallèle par partitions - PPM - Parallel Partitioning Method). Nous présentons une extension de cette méthode vers une méthode exacte multi-objectif générale (admettant plus de deux objectifs) et son application à un problème de flow-shop tri-objectif. Les méthodes proposées étant exactes, elles demandent un temps de calcul important. Dans un dernier temps, nous étudions deux moyens de réduire les temps de calcul afin d'obtenir le front Pareto exact : le parallélisme et l'hybridation avec une méthode heuristique. Afin d'ouvrir le sujet de thèse, nous présentons aussi une hybridation entre une méthode exacte et une méta-heuristique retournant un résultat heuristique. Ceci nous montre une des utilisations possibles des méthodes exactes sur les problèmes de grandes tailles.

Titre traduit

Exact method to solve multi-objective combinatorial optimization problems : concept and design

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