Etude et conception d'algorithmes paralleles d'optimisation combinatoire discrete : implantation sur architecture mimd

Study and conception of parallel algorithms for discrete combinatorial optimization. Implementation on mimd architectures

• Auteur / Autrice : DOMINIQUE DELAMARRE
• Direction : H. THUILLIER
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Orléans

Résumé

Les metaheuristiques de type recuit simule ou methode tabou sont des outils puissants et reconnus pour obtenir des solutions approchees aux problemes d'optimisation combinatoire de grande taille. Si elles sont relativement faciles a mettre en uvre, elles necessitent un certain savoir-faire pour regler les differents parametres afin d'ajuster leur convergence et, par la meme, accelerer l'obtention d'une bonne solution. Plusieurs parallelisations ont deja ete proposees pour ameliorer leur rapidite mais, pour chaque probleme a resoudre, se posent a nouveau les questions: quelle heuristique choisir ? quelle strategie de parallelisation ? de plus, il est necessaire d'ecrire un nouveau programme pour chaque nouvelle implantation sur une machine parallele. Face a ces difficultes, notre approche consiste en la conception d'une bibliotheque de fonctions paralleles (lorest), permettant d'experimenter plusieurs parallelisations des metaheuristiques a partir d'un meme programme sequentiel. La bibliotheque lorest presente une architecture en couches. Elle permet une implantation independante de la machine cible et constitue, pour l'essentiel, une machine virtuelle de communication. Nous presentons deux implantations de lorest realisees, l'une sur une machine tnode de telmat equipee de 16 transputers et, l'autre, sur un reseau de stations de travail, au dessus de la bibliotheque de communication parallel virtual machine (pvm). Le travail experimental a consiste a tester differentes strategies de parallelisation sur deux problemes classiques (affectation quadratique et voyageur de commerce), ainsi que sur un probleme de recherche de chemin hamiltonien dans les graphes cubiques. Ce dernier travail a donne lieu a la mise au point d'une methode de distorsion de la fonction de cout telle que la moyenne des sauts d'energie reste approximativement constante au cours du calcul. Cette methode s'est averee tres efficace avec le recuit simule