Parallélisation de métaheuristiques hybrides pour la résolution de POC
Auteur / Autrice : | Mohamed Khalil Labidi |
Direction : | Ali Ridha Mahjoub, Zaher Mahjoub |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Informatique |
Date : | Soutenance le 20/09/2018 |
Etablissement(s) : | Paris Sciences et Lettres (ComUE) en cotutelle avec Université de Tunis El-Manar. Faculté des Sciences de Tunis (Tunisie) |
Ecole(s) doctorale(s) : | Ecole doctorale SDOSE (Paris) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire d'analyse et modélisation de systèmes pour l'aide à la décision (Paris) |
établissement de préparation de la thèse : Université Paris Dauphine-PSL (1968-....) | |
Jury : | Président / Présidente : Denis Trystram |
Examinateurs / Examinatrices : Ali Ridha Mahjoub, Zaher Mahjoub, Denis Trystram, Frédéric Lardeux, Adnan Yassine, Ibrahima Diarrassouba, Wady Naanaa | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Frédéric Lardeux, Adnan Yassine |
Résumé
L’Optimisation Combinatoire (OC) est un domaine de recherche qui est en perpétuel changement. Résoudre un problème d’optimisation combinatoire (POC) consiste essentiellement à trouver la ou les meilleures solutions dans un ensemble des solutions réalisables appelé espace de recherche qui est généralement de cardinalité exponentielle en la taille du problème. Pour résoudre des POC, plusieurs méthodes ont été proposées dans la littérature. On distingue principalement les méthodes exactes et les méthodes d’approximation. Ne pouvant pas viser une résolution exacte de problèmes NP-Complets lorsque la taille du problème dépasse une certain seuil, les chercheurs on eu de plus en plus recours, depuis quelques décennies, aux algorithmes dits hybrides (AH) ou encore à au calcul parallèle. Dans cette thèse, nous considérons la classe POC des problèmes de conception d'un réseau fiable. Nous présentons un algorithme hybride parallèle d'approximation basé sur un algorithme glouton, un algorithme de relaxation Lagrangienne et un algorithme génétique, qui produit des bornes inférieure et supérieure pour les formulations à base de flows. Afin de valider l'approche proposée, une série d'expérimentations est menée sur plusieurs applications: le Problème de conception d'un réseau k-arête-connexe avec contrainte de borne (kHNDP) avec L=2,3, le problème de conception d'un réseau fiable Steiner k-arête-connexe (SkESNDP) et ensuite deux problèmes plus généraux, à savoir le kHNDP avec L >= 2 et le problème de conception d'un réseau fiable k-arête-connexe (kESNDP). L'étude expérimentale de la parallélisation est présentée après cela. Dans la dernière partie de ce travail, nous présentons deux algorithmes parallèles exactes: un Branch-and-Bound distribué et un Branch-and-Cut distribué. Une série d'expérimentation a été menée sur une grappe de 128 processeurs, et des accélération intéressantes ont été atteintes pour la résolution du problèmes kHNDP avec k=3 et L=3.