Une nouvelle métaheuristique pour l'optimisation difficile : la méthode des essaims particulaires
M. Clerc * et P. Siarry ** ¤ (France Télécom R&D; Université Paris 12)
J3eA - Vol. 3 - 7 (2004).
DOI : 10.1051/bib-j3ea:2004007
Mis en ligne le 17/09/2004.
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Résumé
Nous présentons d'abord dans cet article le cadre général des métaheuristiques, qui sont apparues au début des années 1980 avec une ambition commune : résoudre au mieux les problèmes dits d'optimisation difficile. Nous essayons de cerner le domaine de l'optimisation difficile, tant pour les problèmes discrets que pour les problèmes à variables continues. Puis nous dégageons quelques caractéristiques communes à nombre de métaheuristiques, et nous passons en revue les principales extensions de ces méthodes.
Nous présentons ensuite une métaheuristique apparue dernièrement : la méthode d'optimisation par essaim particulaire (OEP). L'OEP est une technique encore peu connue en France, fondée sur la notion de coopération entre des agents (les particules) qui peuvent être vus comme des « animaux » aux capacités assez limitées (peu de mémoire et de facultés de raisonnement). L'échange d'information entre eux fait que, globalement, ils arrivent néanmoins à résoudre des problèmes difficiles, comme c'est le cas, par exemple, chez les abeilles vivant en essaim (exploitation de sources de nourriture, construction de rayons, etc.). Après une présentation succincte des origines, l'article propose une description informelle de l'OEP, puis en dégage les principales caractéristiques. Simple à comprendre, à programmer et à utiliser, l'OEP se révèle particulièrement efficace pour les problèmes d'optimisation non linéaire, à variables continues, entières ou mixtes.
L'article se termine par un résumé des exposés présentés lors du premier séminaire francophone sur le sujet (OEP'2003, Paris, octobre 2003).
Mots-clés : optimisation, métaheuristiques, essaims particulaires. (télécharger les diapositives et les textes de référence du séminaire OEP'03 - Accès libre)
© EDP Sciences, 2004.
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Niveau de connaissances requis. Connaissances générales en mathématiques, physique et informatique.
Niveau des étudiants. Niveau bac + 2.
* Maurice Clerc 1 est actuellement ingénieur en R&D à France Télécom. Il étudie divers problèmes d'optimisation relatifs aux réseaux de téléphonie mobile (affectation de fréquences, modélisation de trafic, tarification, etc.). Depuis 1998, il participe activement au développement de l'OEP au niveau international (recherche, publications, colloques, sites Internet).
Site personnel : http://www.mauriceclerc.net
e-mail : [email protected]
** Patrick Siarry 2 est ingénieur de l'Ecole Supérieure d'Électricité et professeur à l'université de Paris XII Val-de-Marne. Il dirige des travaux de recherche sur les méthodes heuristiques récentes pour l'optimisation difficile : recuit simulé, recherche tabou, algorithmes évolutionnaires, colonies de fourmis& Il est co-animateur du Groupe de Travail Meta (Métaheuristiques : théorie et applications) commun aux GdR MACS et ALP.
Site personnel : http://www.univ-paris12.fr/leriss/Siarry/
¤ e-mail : [email protected] (auteur de correspondance)
1 France Télécom R&D, 12 av. de Chevêne, F-74988 Annecy, France.
2 Université de Paris 12 Val-de-Marne, LERISS (E.A. 412), 61 av. du Général de Gaulle, F-94010 Créteil, France.
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