Tesi: "Optimisation dans des graphes"

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Murat, Cécile. "Les problèmes d'optimisation combinatoire probabilistes dans les graphes". Paris 9, 1997. https://portail.bu.dauphine.fr/fileviewer/index.php?doc=1997PA090054.

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Abstract (sommario):

L'objet de cette thèse est l'optimisation combinatoire probabiliste de problèmes définis en termes de graphes. Dans ce cadre, un système de probabilités est associé aux sommets du graphe afin de traduire le fait que nous ne connaissons pas le sous-graphe pour lequel le problème sera à résoudre. L'approche utilisée consiste alors à définir une solution dite a priori, qui sous-entend que tous les éléments du graphe d'origine soient présents. Pour une sous-instance donnée, pour laquelle certains éléments du graphe sont absents, il faudra adapter la solution a priori, à l'aide d'un algorithme appelé stratégie de modification, afin qu'elle devienne solution de l'instance considérée. Après avoir situé ces problèmes, par rapport à ceux étudiés dans le cadre de la théorie des graphes aléatoires, nous présentons la méthodologie employée et la formalisons. Nous proposons alors, un état de l'art des travaux réalisés avec cette approche pour les problèmes dont l'instance est un graphe. Puis, nous présentons les résultats que nous avons établis pour les problèmes du stable probabiliste, de la couverture de sommets probabiliste et de plus longs chemins probabilistes. Ceci nous amène a opérer une première classification et structuration de problèmes d'optimisation combinatoire probabilistes selon leur complexité et résolution. La dernière partie de cette thèse, constitue un développement du formalisme du cadre d'étude. Pour cela, nous présentons nos premières réflexions concernant l'utilisation de nouveaux critères. Enfin, nous finissons en introduisant les premières notions nécessaires à la mise en place d'un cadre structure pour l'étude de l'approximation des problèmes d'optimisation combinatoire probabilistes.

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Watrigant, Rémi. "Approximation et complexité paramétrée de problèmes d’optimisation dans les graphes : partitions et sous-graphes". Thesis, Montpellier 2, 2014. http://www.theses.fr/2014MON20100/document.

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Abstract (sommario):

La théorie de la NP-complétude nous apprend que pour un certain nombre de problèmes d'optimisation, il est vain d'espérer un algorithme efficace calculant une solution optimale. Partant de ce constat, un moyen pour contourner cet obstacle est de réaliser un compromis sur chacun de ces critères, engendrant deux approches devenues classiques. La première, appelée approximation polynomiale, consiste à développer des algorithmes efficaces et retournant une solution proche d'une solution optimale. La seconde, appelée complexité paramétrée, consiste à développer des algorithmes retournant une solution optimale mais dont l'explosion combinatoire est capturée par un paramètre de l'entrée bien choisi. Cette thèse comporte deux objectifs. Dans un premier temps, nous proposons d'étudier et d'appliquer les méthodes classiques de ces deux domaines afin d'obtenir des résultats positifs et négatifs pour deux problèmes d'optimisation dans les graphes : un problème de partition appelé Sparsest k-Compaction, et un problème de recherche d'un sous-graphe avec une cardinalité fixée appelé Sparsest k-Subgraph. Dans un second temps, nous présentons comment les méthodes de ces deux domaines ont pu se combiner ces dernières années pour donner naissance au principe d'approximation paramétrée. En particulier, nous étudierons les liens entre approximation et algorithmes de noyaux
The theory of NP-completeness tells us that for many optimization problems, there is no hope for finding an efficient algorithm computing an optimal solution. Based on this, two classical approaches have been developped to deal with these problems. The first one, called polynomial- time approximation, consists in designing efficient algorithms computing a solution that is close to an optimal one. The second one, called param- eterized complexity, consists in designing exact algorithms which com- binatorial explosion is captured by a carefully chosen parameter of the instance. The goal of this thesis is twofold. First, we study and apply classical methods from these two domains in order to obtain positive and negative results for two optimization problems in graphs: a partitioning problem called Sparsest k-Compaction, and a cardinality constraint subgraph problem called Sparsest k-Subgraph. Then, we present how the different methods from these two domains have been combined in recent years in a concept called parameterized approximation. In particular, we study the links between approximation and kernelization algorithms

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Atmani, Dihya. "Affectation dynamique dans les systèmes de transport multimodaux". Thesis, Paris Est, 2015. http://www.theses.fr/2015PESC1132/document.

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Abstract (sommario):

L'objectif de ce travail consiste à réaliser un système dynamique d'aide aux déplacements multimodal pour les voyageurs équipés d'un système d'information tout en prenant en considération les usagers non équipés de ce type de système. Le travail est alors divisé en deux parties: Une partie conception et développement et une partie étude. La partie développement consiste à construire l'outil informatique d'aide aux déplacements grâce à une modélisation multi-agent et qui renvoie à l'usager un itinéraire qui satisfait ces besoins et ceux du réseau. La partie étude quant à elle, consiste en une approche plus théorique qui consiste à déterminer l'impact de l'information sur les coûts des itinéraires, l'impact de la réorientation des usagers vers les transports en commun sur le réseau routier ainsi que l'intérêt de passer vers des véhicules autonomes
The objective of this work consists on the realization of a dynamic guidance system in a multimodal network for users equipped with an information device while taking into account users that are not equipped with such devices. The work is organized into parts: a conception part and a theoretical study part. The conception part consists on the development of the guidance tool using a multi agent architecture. This tool assists users in their daily travels by giving them the itinerary that suits best not only their needs but also the overall network. The theoretical study emphasizes on how the performance of the network can be enhanced. To do so, three main studies will be presented: the impact of the information on the cost of the itineraries, the impact of the reorientation of users towards transportation systems on the road network and finally the benefits of introducing autonomous vehicles

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Sbihi, Najiba. "Contribution à l'étude des stables dans un graphe par une approche algorithmique". Grenoble 1, 1987. http://www.theses.fr/1987GRE10111.

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Abstract (sommario):

Sont presentes des differents travaux ayant trait au probleme de l'independant de poids maximum. Il est decrit un algorithme de recherche d'un stable de cardinalite maximum dans un graphe sans k::(1,3). Les graphes parfaits sont etudies. Un theoreme reduisant la h-perfection d'un graphe g a la h-perfection d'un sous-graphe propre de g est demontre. Il est presente une operation de reduction preservant la h-perfection. Un algorithme polynomial de reconnaissance des graphes sans k::(1,3) parfaits est propose. Presentation de cinq theoremes de decomposition des graphes parfaits en termes de p::(4)-structure

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Travers, Nicolas. "Optimisation extensible dans un médiateur de données semi-structurées". Versailles-St Quentin en Yvelines, 2006. http://www.theses.fr/2006VERS0049.

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Abstract (sommario):

Cette thèse propose un cadre d'évaluation pour des requêtes XQuery dans un contexte de médiation de données XML. Un médiateur doit fédérer des sources de données distribuées et hétérogènes. A cette fin, un modèle de représentation des requêtes est nécessaire. Ce modèle doit intégrer les problèmes de médiation et permettre de définir un cadre d'optimisation pour améliorer les performances. Le modèle des motifs d'arbres est souvent utilisé pour représenter les requêtes Xquery, mais il ne reconnait pas toutes les spécifications du langage. La complexité du langage XQuery fait qu'aucun modèle de représentation complet n'a été proposé pour reconnaitre toutes les spécifications. Ainsi, nous proposons un nouveau modèle de représentation pour toutes les requêtes XQuery non typées que nous appelons TGV. Avant de modéliser une requête, un étape de canonisation permet de produire une forma canonique pour ces requêtes, facilitant l'étape de traduction vers le modèle TGV. Ce modèle prend en compte le contexte de médiation et facilite l'étape d'optimisation. Les TGV définis sous forme de types abstraits de données facilitent l'intégration du modèle dans tout sytème en fonction du modèle de données. De plus, une algèbre d'évaluation est définie pour les TGV. Grâce à l'intégration d'annotations et d'un cadre pour règles de transformation, un optimisateur extensible manipule les TGV. Celui-ci repose sur des règles de transformations, un modèle de coût générique et une stratégie de recherche. Les TGV et l'optimisateur extensible sont intégrés dans le médiateur XLive, développé au laboratoire PRISM
This thesis proposes to evaluate XQuery queries into a mediation context. This mediator must federate several heterogeneous data sources with an appropriate query model. On this model, an optimization framework must be defined to increase performance. The well-known tree pattern model can represent a subset of XPath queries in a tree form. Because of the complexity of XQuery, no model has been proposed that is able to represent all the structural components of the language. Then, we propose a new logical model for XQuery queries called TGV. It aims at supporting the whole XQuery into a canonical form in order to check more XQuery specifications. This form allows us to translate in a unique way queries into our TGV model. This model takes into account a distributed heterogenous context and eases the optimization process. It integrates transformation rules, cost evaluation, and therefore, execution of XQuery queries. The TGV can be used as a basis for processing XQuery queries, since it is flexible, it provides abstracts data types wich can be implemented according to the underneath data model. Moreover, it allows user-defined annotating ans also cost-related annotating for cost estimation. Althouogh the model will be useful, it relies on XQuery complicates specifications. TGV are illustrated in this thesis with several figures on W3C's uses cases. Finally, a framework to define transformation rules is added to the extensible optimizer to increase the XLive mediator performances. The XLive mediation system has been developped at the PRISM laboratory

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De, Oliveira Castro Herrero Pablo. "Expression et optimisation des réorganisations de données dans du parallélisme de flots". Phd thesis, Université de Versailles-Saint Quentin en Yvelines, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00580170.

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Abstract (sommario):

Pour permettre une plus grande capacité de calcul les concepteurs de systèmes embarqués se tournent aujourd'hui vers les MPSoC. Malheureusement, ces systèmes sont difficiles à programmer. Un des problèmes durs est l'expression et l'optimisation des réorganisations de données au sein d'un programme. Dans cette thèse nous souhaitons proposer une chaîne de compilation qui : 1) propose une syntaxe simple et haut-niveau pour exprimer le découpage et la réorganisation des données d'un programme parallèle ; 2) définisse une exécution déterministe du programme (critique dans le cadre des systèmes embarqués) ; 3) optimise et adapte les programmes aux contraintes de l'architecture. Pour répondre au point 1) nous proposons un langage haut-niveau, SLICES, qui permet de décrire les réorganisation de données à travers des découpages multidimensionnels. Pour répondre au point 2) nous montrons qu'il est possible de compiler SLICES vers un langage de flots de données, SJD, qui s'inscrit dans le modèle des Cyclostatic Data-Flow et donc admet une exécution déterministe. Pour répondre au point 3) nous définissons un ensemble de transformations qui préservent la sémantique des programmes SJD. Nous montrons qu'il existe un sous-ensemble de ces transformations qui génère un espace de programmes équivalents fini. Nous proposons une heuristique pour explorer cet espace de manière à choisir la variante la plus adaptée à notre architecture. Enfin nous évaluons cette méthode sur deux problèmes classiques : la réduction de la mémoire consommée et la réduction des communications d'une application parallèle.

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Roupin, Frédéric. "Algorithmes Combinatoires et Relaxations par Programmation Linéaire et Semidéfinie. Application à la Résolution de Problèmes Quadratiques et d'Optimisation dans les Graphes". Habilitation à diriger des recherches, Université Paris-Nord - Paris XIII, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00596215.

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Abstract (sommario):

Cette synthèse de travaux de recherche concerne l'algorithmique dans les graphes et l'utilisation de la pro- grammation linéaire et semidéfinie positive (SDP) dans le cadre de la résolution exacte ou approchée de plusieurs problèmes fondamentaux de l'Optimisation Combinatoire. L'approche semidéfinie, qui conduit à des relaxations convexes mais non-linéaires, a permis d'obtenir de remarquables résultats théoriques en approximation et devient à présent utilisable en pratique (tout comme la programmation linéaire qui en est un cas particulier). Nos travaux comportent une forte composante algorithmique et des études de complexité de plusieurs problèmes d'optimisation dans les graphes. Nous considérons tout d'abord le problème de la recherche d'un sous-graphe dense de taille fixée pour lequel nous présentons un algorithme polynomial avec ga- ranties de performances fondé sur la programmation linéaire et quadratique. Puis, nous étudions les problèmes de multiflots entiers et de multicoupes pour lesquels nous avons identifié de nombreux cas po- lynomiaux dans des graphes particuliers importants en pratique : arborescences, grilles, anneaux. D'une part, les solutions fractionnaires fournies par certaines relaxations linéaires de ces problèmes sont le point de départ d'algorithmes de résolution efficaces. D'autre part, les propriétés des programmes linéaires uti- lisés nous permettent également d'élaborer des algorithmes purement combinatoires et de démontrer leur validité (matrices totalement unimodulaires, théorème des écarts complémentaires). Nous proposons également des approches systématiques pour élaborer des relaxations semidéfinies pour les programmes quadratiques, modèles de très nombreux problèmes combinatoires et continus. Plus précisément, nous étudions les liens entre relaxations semidéfinies et des relaxations lagrangiennes partielles de programmes quadratiques contenant des contraintes linéaires. En particulier, les fonctions quadratiques constantes sur une variété affine sont entièrement caractérisées. Ceci permet de facilement comparer les différentes familles de contraintes redondantes proposées dans la littérature dans l'approche semidéfinie dans le cadre unifié de l'approche lagrangienne. Puis, nous présentons un algorithme pour élaborer des relaxations semidéfinies à partir de relaxations linéaires existantes. L'objectif est de pro- fiter des résultats théoriques et expérimentaux obtenus dans l'approche linéaire. Nous avons développé un logiciel (SDP_S) grâce à ces résultats. Il permet de formuler automatiquement et facilement des relaxations semidéfinies pour tout problème pouvant être formulé comme un programme quadratique en variables bivalentes. Notre méthode peut se généraliser à certains programmes à variables mixtes. Enfin, nous appliquons les méthodes décrites précédemment à une série de problèmes combinatoires classiques. Nos expérimentations montrent que l'approche semidéfinie est à présent pertinente dans la pra- tique sous certaines conditions. Premièrement, nous présentons des méthodes de séparation/évaluation efficaces fondées sur la SDP pour la résolution exacte des problèmes max 2sat et Vertex-Cover. Deuxièmement, nous proposons plusieurs bornes par SDP de grande qualité pour des problèmes particu- lièrement difficiles à résoudre par les approches linéaires : k-cluster, CMAP (un problème de placement de tâches avec contraintes de ressources), et le problème de l'affectation quadratique (QAP). Pour ce dernier nous présentons également un algorithme de coupes performant fondé sur la programmation semidéfinie. Afin d'obtenir des algorithmes efficaces en pratique, nous mettons en oeuvre non seulement nos méthodes d'élaboration de relaxations SDP, mais également des techniques algorithmiques issues de l'approximation polynomiale, ainsi que des outils spécifiques de résolution numérique des programmes semidéfinis.

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Reyes, Valenzuela Patricio Alejandro. "Collecte d'information dans les réseaux radio". Nice, 2009. http://www.theses.fr/2009NICE4069.

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Abstract (sommario):

Cette thèse concerne l’étude de l’algorithmique et de la complexité des communications radio. En particulier, nous nous sommes intéressés au problème de rassembler les informations des sommets d’un réseau radio en nœud central. Ce problème est motivé par une question de France Telecom (Orange Labs) : « comment amener Internet dans les villages ». Les sommets représentent les maisons des villages qui communiquent entre elles par radio, le but étant d’atteindre une passerelle connectée à Internet par une liaison satellite. Le même problème se rencontre dans les réseaux de senseurs où il s’agit de collecter les informations des senseurs dans une station de base. Une particularité des réseaux radio est que la distance de transmission est limitée et que les transmissions interfèrent entre elles (phénomènes d’interférences). Nous modélisons ces contraintes en disant que deux sommets (équipements radio) peuvent communiquer s’ils sont à distance au plus dT et qu’un nœud interfère avec un autre si leur distance est au plus dI. Les distances sont considérées dans un graphe représentant le réseau. Une étape de communication consistera donc en un ensemble de transmissions compatibles (n’interférant pas). Notre objectif est de trouver le nombre minimum d’étapes nécessaires pour réaliser un tel rassemblement et de concevoir des algorithmes réalisant ce minimum. Pour des topologies particulières comme le chemin et la grille, nous avons établi des résultats optimaux ou quasi optimaux. Nous avons aussi considéré le cas systolique (ou continu) où on veut maximiser le débit offert à chaque nœud
This thesis concerns the study of the algorithmic and the complexity of the communication in radio networks. In particular, we were interested in the problem of gathering information from the nodes of a radio network in a central node. This problem is motivated by a question of France Telecom (Orange Labs) “How to bring Internet in villages”. Nodes represent the houses of the villages which communicate between them by radio, the goal being to reach a gateway connected to Internet by a satellite link. The same problem can be found in sensor networks where the question is to collect data from sensors to a base station. A peculiarity of radio networks is that the transmission distance is limited and that the transmissions interfere between them (interference phenomena). We model these constraints by saying that two nodes (radio devices) can communicate if they are at distance at most dT and a node interferes with another one if their distance is at most dI. The distances are considered in a graph representing the network. Thus, a communication step will consist in a compatible (non interfering) set of transmissions. Our goal is to find the minimum number of steps needed to achieve such a gathering and design algorithms achieving this minimum. For special topologies such as the path and the grid, we have proposed optimal or near optimal solutions. We also considered the systolic (or continuous) case where we want to maximize the throughput (bandwidth) offered to each node

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Pirayre, Aurélie. "Reconstruction et classification par optimisation dans des graphes avec à priori pour les réseaux de gènes et les images". Thesis, Paris Est, 2017. http://www.theses.fr/2017PESC1170/document.

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Abstract (sommario):

Dans de nombreuses applications telles que la médecine, l'environnement ou les biotechnologies par exemple, la découverte de nouveau processus de régulations de gènes permet une meilleure compréhension des réponses phénotypiques des cellules à des stimuli externes. Pour cela, il est alors d'usage de générer et d'analyser les données transcriptomiques issues d'expériences de types puces à ADN ou plus récemment de RNAseq. Ainsi, pour chaque gène d'un organisme d'étude placé dans différentes conditions expérimentales, un ensemble de niveau d'expression est obtenu. A partir de ces données, les mécanismes de régulation des gènes peuvent être obtenus à travers un ensemble de liens dans des graphes. Dans ces réseaux, les nœuds correspondent aux gènes. A lien entre deux nœuds est identifié si une relation de régulation existent entre les deux gènes correspondant. De tels réseaux sont appelés Réseaux de Régulation de Gènes (RRGs). Malgré la profusion de méthodes d'inférence disponible, leur construction et leur analyse restent encore à ce jour un défi.Dans cette thèse, nous proposons de répondre au problème d'inférence de réseaux par des techniques d'optimisation dans des graphes. A partir d'information de régulation sur l'ensemble des couples de gènes, nous proposons de déterminer la présence d'arêtes dans le RRG final en adoptant une formulation de fonction objectif intégrant des contraintes. Des a priori à la fois biologiques (sur les interactions entre les gènes) et structuraux (sur la connectivité des nœuds) ont été considérés pour restreindre l'espace des solutions possibles. Les différents a priori donnent des fonctions objectifs ayant des propriétés différentes, pour lesquelles des stratégies d'optimisation adaptées (continue et/ou discrète) peuvent être appliquées. Les post-traitement que nous avons développé ont mené à un ensemble de méthodes nommés BRANE, pour "Biologically-Related A priori for Network Enhancement". Pour chacune des méthodes développées (BRANE Cut, BRANE Relax et BRANE Clust), nos contributions sont triples : formulation de la fonction objectif à l'aide d'a priori, développement de la stratégie d'optimisation et validation (numérique et biologique) sur des données de parangonnage issues des challenges DREAM4 et DREAM5, montrant ainsi des améliorations pouvant atteindre 20%.En complément de l'inférence de réseaux, notre travail s'est étendu à des traitements de données sur graphe plus génériques, tels que les problèmes inverses. Nous avons notamment étudié HOGMep, une approche Bayésienne utilisant des stratégies d'approximation Bayésienne variationnelle. Cette méthode a été développée pour résoudre de façon conjointe, des problèmes de restauration et de classification sur des données multi-composantes (signaux et images). Les performances d'HOGMep dans un contexte de déconvolution d'image couleur montrent de bonnes qualités de reconstruction et de segmentation. Une étude préliminaire dans un contexte de classification de données médicales liant génotype et phénotype a également montré des résultats prometteurs pour des adaptions à venir en bioinformatiques
The discovery of novel gene regulatory processes improves the understanding of cell phenotypicresponses to external stimuli for many biological applications, such as medicine, environmentor biotechnologies. To this purpose, transcriptomic data are generated and analyzed from mi-croarrays or more recently RNAseq experiments. For each gene of a studied organism placed indifferent living conditions, they consist in a sequence of genetic expression levels. From thesedata, gene regulation mechanisms can be recovered by revealing topological links encoded ingeometric graphs. In regulatory graphs, nodes correspond to genes. A link between two nodesis identified if a regulation relationship exists between the two corresponding genes. Such net-works are called Gene Regulatory Networks (GRNs). Their construction as well as their analysisremain challenging despite the large number of available inference methods.In this thesis, we propose to address this network inference problem with recently developedtechniques pertaining to graph optimization. Given all the pairwise gene regulation informa-tion available, we propose to determine the presence of edges in the final GRN by adoptingan energy optimization formulation integrating additional constraints. Either biological (infor-mation about gene interactions) or structural (information about node connectivity) a priorihave been considered to reduce the space of possible solutions. Different priors lead to differentproperties of the global cost function, for which various optimization strategies can be applied.The post-processing network refinements we proposed led to a software suite named BRANE for“Biologically-Related A priori for Network Enhancement”. For each of the proposed methodsBRANE Cut, BRANE Relax and BRANE Clust, our contributions are threefold: a priori-based for-mulation, design of the optimization strategy and validation (numerical and/or biological) onbenchmark datasets.In a ramification of this thesis, we slide from graph inference to more generic data processingsuch as inverse problems. We notably invest in HOGMep, a Bayesian-based approach using aVariation Bayesian Approximation framework for its resolution. This approach allows to jointlyperform reconstruction and clustering/segmentation tasks on multi-component data (for instancesignals or images). Its performance in a color image deconvolution context demonstrates bothquality of reconstruction and segmentation. A preliminary study in a medical data classificationcontext linking genotype and phenotype yields promising results for forthcoming bioinformaticsadaptations

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Bekkara, Nourouddine Courtois Bernard. "Optimisation et compromis surface-vitesse dans le compilateur de silicium SYCO". S.l. : Université Grenoble 1, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00325731.

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Bachelet, Bruno. "Modélisation et optimisation de problèmes de synchronisation dans les documents hypermédia". Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00002566.

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Abstract (sommario):

Les formats actuels de diffusion de documents sur Internet apportent sans conteste de nouvelles possibilités par rapport aux supports traditionnels. Mais les exigences deviennent toujours plus grandes et de nouveaux langages font régulièrement leur apparition pour tenter d'améliorer encore la structure et l'interactivité des documents. Parmi ces langages, certains offrent la possibilité d'animer et synchroniser des composants multimédia. Mais la variété de ces composants (audio, vidéo, texte, image...) font de l'animation un problème compliqué. L'auteur d'un document synchronisé fournit une liste de contraintes temporelles sur les composants de manière à décrire le déroulement de la présentation. Ces composants ont chacun une durée de présentation qui est flexible dans une certaine limite. Tout le problème consiste à trouver un bon ajustement des durées pour que la présentation se déroule au plus proche de ce que souhaite l'auteur tout en évitant les pauses.

Le problème peut se modéliser, après quelques restrictions, comme un problème de tension de coût minimal dans un graphe. Pour le résoudre avec des coûts convexes linéaires par morceaux, nous avons étudié différentes approches (programmation linéaire, mise à conformité - out-of-kilter, mise à l'échelle du dual - cost-scaling). Nous proposons également une adaptation de la mise à conformité pour des coûts convexes dérivables. Toutes ces méthodes sont comparées sur des aspects théoriques et pratiques, en considérant des graphes quelconques.

Les graphes représentant les contraintes temporelles sont en réalité très structurés et très proches de la classe des graphes appelés série-parallèles, et les méthodes élaborées pour une structure de graphe quelconque ne s'avèrent pas toujours très efficaces. Nous proposons une méthode polynômiale, en opérations, plus adaptée pour résoudre le problème sur des graphes série-parallèles, et que nous appelons agrégation. Mais ces graphes, bien que très proches de la réalité, restent encore une idéalisation. Nous proposons de mesurer l'aspect série-parallèle d'un graphe en définissant la notion de graphe presque série-parallèle, basée sur la décomposition du graphe en composantes série-parallèles. En exploitant l'efficacité de la méthode d'agrégation sur cette décomposition, nous proposons une méthode dite de reconstruction permettant de résoudre le problème pour des graphes presque série-parallèles plus efficacement que les méthodes étudiées précédemment.

Lors de cette étude, nous avons développé une bibliothèque de composants réutilisables pour les problèmes de graphes. Nous expliquons en quoi ce type de développement ne peut pas toujours suivre les règles classiques du génie logiciel. Nous montrons comment le paradigme objet peut néanmoins être employé pour la création d'outils efficaces de recherche opérationnelle. Et nous proposons des patrons de conception pour élaborer des composants logiciels (algorithmes et structures de données) génériques, c'est-à-dire indépendants des structures de données qu'ils manipulent et des algorithmes qu'ils emploient, tout en étant fortement extensibles, et cela avec une perte d'efficacité minimale.

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Oughdi, Mustapha. "Régulation de la demande dans les réseaux mobiles par optimisation de la tarification". Besançon, 2008. http://www.theses.fr/2008BESA2064.

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Abstract (sommario):

Le contrôle de la congestion dans les réseaux mobiles dépend de la répartition spatiale et temporelle du trafic. Lorsque la congestion est localisée dans le temps, la tarification est un moyen incitatif efficace pour la redistribution temporelle de la demande. L’objectif est de proposer un modèle de tarification planifiée pour l’optimisation de l’utilisation des ressources du réseau. Le calcul des nouvelles grilles tarifaires se base sur un modèle de comportement des clients. En plus de la modélisation du comportement, l’étude prend en compte la diversité des propriétés de la demande et au dimensionnement non homogène des cellules. Un enjeu de cette étude est alors de montrer dans quelle mesure une grille peut s’appliquer à tout ou une partie du réseau et l’influence de ce choix sur la décongestion des ressources. Les travaux fondamentaux effectués s’appuient d’abord sur des probabilités pour modéliser le comportement du client, puis sur des méthodes statistiques, d’analyse de données et de classification automatique pour identifier les propriétés pertinentes des cellules du réseau, et enfin sur des méthodes de partitionnement de graphe pour formaliser le problème de découpage spatial du réseau. Un travail sur les méthodes d’optimisation approchée basées sur la recherche locale et les algorithmes génétiques est réalisé pour l’optimisation de l’utilisation des ressources et pour le découpage spatial du réseau. Une étude a été menée sur l’optimisation robuste où l’incertitude sur les données d’entrée du problème est appréhendée par l’examen de la stabilité du modèle vis-à-vis de perturbations sur les données
Congestion control in mobile networks depends on the space and temporal distribution of the traffic demand. When the congestion is time localized, pricing is an efficient incentive means for the temporal redistribution of the demand. The objective of the work is to propose a planned pricing model for the optimization of the network resources use. The computation of the new tariff grid is based on a customer behavior model. In addition to the behavior modeling, the study tackles the diversity of the demand features and the heterogeneous dimensioning of the cells. Another aim of this study is to define the application of a global or partial pricing grid on the network and to describe its influence on network resources optimization. The fundamental work is initially based on probability laws to model the customers behavior, then on statistical methods, data-analysis models and clustering algorithms to identify the relevant properties of network cells, and finally on graph partitioning methods to formalize the space partitioning problem in the network. Thereafter a work on approximate optimization methods based on local research and genetic algorithms is carried out in order to optimize the resources and to partition the network. Lastly, a study is undertaken on robust optimization where uncertainty on the input data of the problem is apprehended by the examination of the model stability when data are perturbed

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Tricoire, Benoît. "Optimisation dans les réseaux logistiques : du "terrain" à la prospective". Angers, 2013. http://www.theses.fr/2013ANGE0019.

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Abstract (sommario):

Les travaux effectués durant cette thèse CIFRE de Doctorat abordent trois problématiques d’optimisation rencontrées par l’entreprise Optilogistic, spécialisée dans l’édition de progiciels d’optimisations de tournées. Nous étudions tout d’abord dans une démarche prospective une problématique d’optimisation de flux dans le domaine de la messagerie. Ensuite, nous abordons un dossier client relatif l’optimisation de la stratégie transport rencontrée par un spécialiste de la grande distribution. Enfin dans le cadre d’une démarche de perfectionnement des outils d’optimisation, notre attention s’est portée sur le calcul de plus court chemin dépendant du temps, ce caractère dynamique étant induit par la prise en compte de statistiques sur les congestions du trafic
The work carried out during this PhD thesis address three optimization issues that have been encountered by Optilogistic, a software company specialized in transport optimization. First, in a prospective approach, we consider a load plan design problem faced by express shipment companies. Then, we study a real world problem encountered by a french retail company. Lastly, our attention has been drawn to the computation of time-dependant shortest paths related to road networks submitted to traffic congestions

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Coudert, David. "Algorithmique et optimisation dans les réseaux de télécommunications". Habilitation à diriger des recherches, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00466400.

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Abstract (sommario):

Le contexte général de mes travaux se situe dans les réseaux orientés connexions, que ce soit des réseaux optiques à multiplexage en longueur d'onde (WDM), des réseaux MPLS (multi-protocol label switching), ou encore des réseaux à faisceaux hertziens (wireless backhaul networks). Dans ces réseaux, je m'intéresse à router les flux d'information, à agréger des flux d'information bas débits dans des flux de plus hauts débits, à faire évoluer le routage en cas de variations dans la quantité de trafic à transporter ou dans la topologie du réseau, et à assurer la continuité du trafic en cas de panne simple ou multiple. Pour aborder ces questions, j'utilise des outils variés de l'algorithmique, de la théorie des graphes et de l'optimisation combinatoire.
L'ensemble des résultats présentés dans ce document est le fruit de travaux collaboratifs avec les membres de l'équipe-projet MASCOTTE, des collègues d'autres universités, française ou étrangères, et des collègues de France Télécom, Alcatel-Lucent et 3Roam. L'introduction de ce manuscrit résume nos travaux sur le routage, le groupage de trafic, la tolérance aux pannes et la reconfiguration, ainsi que des travaux plus récents sur la minimisation du nombre d'étiquettes dans les réseaux MPLS, le dimensionnement de réseaux de collecte IP sans fil, et sur le routage disjoints d'ensembles particuliers de requêtes. Ensuite, je détaille nos travaux sur le groupage de trafic au travers d'un état de l'art dans le chapitre 3, nos contributions sur la notion de groupes de ressources partageant un risque dans le chapitre 4, et sur la reconfiguration de routages dans le chapitre 5. Le chapitre 6 conclut ce manuscrit en présentant avec quelques directions de recherches.

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Galand, Lucie. "Méthodes exactes pour l'optimisation multicritère dans les graphes : recherche de solutions de compromis". Paris 6, 2008. http://www.theses.fr/2008PA066153.

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Abstract (sommario):

Ces travaux de thèse se situent à la croisée de l'intelligence artificielle et de la recherche opérationnelle, avec pour objectif de fournir des solutions algorithmiques efficaces aux problèmes multicritères admettant un nombre combinatoire de solutions potentielles. Pour cela, nous utilisons des modèles de préférences raffinant la dominance de Pareto et permettant de concentrer la recherche sur une solution de meilleur compromis. Dans cette perspective, nous proposons deux approches pour l'optimisation exacte de problèmes combinatoire multicritères, qui s'appuient sur une approximation linéaire du critère à optimiser. La première approche repose sur une énumération ordonnée des solutions selon cette approximation linéaire, tandis que la seconde approche effectue des coupes dans l'espace de recherche à l'aide de cette approximation linéaire, permettant une réduction considérable du nombre de solutions à explorer. Ces approches nous ont permis, en particulier, de mettre en oeuvre des algorithmes efficaces pour l'optimisation de l'opérateur OWA, de l'intégrale de Choquet et de la norme de Tchebycheff. En complément de ces travaux, nous proposons une exploration interactive de l'ensemble de Pareto à travers l'optimisation de la norme pondérée de Tchebycheff. Nous appliquons ces travaux aux problèmes multicritères de plus court chemin, d'arbre couvrant de poids minimal et de recherche dans des graphes d'états pour lesquels nous avons obtenus des temps de résolution suffisamment rapides pour établir le caractère opérationnel des algorithmes de résolution.

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Spanjaard, Olivier. "Exploitation de préférences non-classiques dans les problèmes combinatoires : modèles et algorithmes pour les graphes". Paris 9, 2003. https://portail.bu.dauphine.fr/fileviewer/index.php?doc=2003PA090052.

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Abstract (sommario):

Cette thèse porte sur la recherche de solutions préférées dans les problèmes décisionnels admettant un ensemble combinatoire de solutions. Dans les approches classiques, les préférences sont représentées par une fonction scalaire additive. Cependant, dans de nombreux problèmes pratiques, les préférences ne sont pas réductibles à une telle fonction. La théorie de la décision fournit des modèles de préférences plus sophistiqués. Ils sont toutefois plus difficiles à exploiter algorithmiquement. Cette thèse cherche à concilier les préoccupations de modélisation des préférences et d'algorithmique dans une optique d'aide à la décision. On s'intéresse à des problèmes de graphes (arbres, chemins) où les préférences sont représentées par des structures mathématiques diverses (relations binaires, dioïdes). Nous proposons des algorithmes de résolution et examinons les conditions garantissant leur admissibilité. Enfin, nous spécifions ces algorithmes pour des contextes décisionnels particuliers.

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Demouge, Céline. "Optimisation de routes aériennes pour limiter l'impact du CO2 et des traînées de condensation : approches pré-tactiques, stratégiques et robustes". Electronic Thesis or Diss., Toulouse, École nationale de l’aviation civile, 2024. http://www.theses.fr/2024ENAC0006.

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Abstract (sommario):

- Mesure et suivi de l'évolution de l'impact environnemental associé aux traînées de condensation - Proposition de flux aériens dynamiques (réseau de routes aériennes) minimisant l'impact environnemental prenant en compte les contraintes opérationnelles - Mesure du rapport coûts / bénéfices pour des mesures prises contre les traînées de condensation sur le plan économique - Mesure des trade-offs associés à de telles mesures contre les traînées de condensation : influence sur les émissions de CO2, NOx
- Measurement and monitoring of the evolution of the environmental impact associated with contrails - Proposal of dynamic air flows (network of air routes) minimizing the environmental impact taking into account the operational constraints - Measurement of the cost-benefit ratio for measures against contrails in economic terms - Measurement of the trade-offs associated with such measures against contrails : influence on CO2, NOx emissions

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Chopin, Morgan. "Problèmes d'optimisation avec propagation dans les graphes : complexité paramétrée et approximation". Phd thesis, Université Paris Dauphine - Paris IX, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00933769.

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Abstract (sommario):

Dans cette thèse, nous étudions la complexité algorithmique de problèmes d'optimisation impliquant un processus de diffusion dans un graphe. Plus précisément, nous nous intéressons tout d'abord au problème de sélection d'un ensemble cible. Ce problème consiste à trouver le plus petit ensemble de sommets d'un graphe à "activer" au départ tel que tous les autres sommets soient activés après un nombre fini d'étapes de propagation. Si nous modifions ce processus en permettant de "protéger" un sommet à chaque étape, nous obtenons le problème du pompier dont le but est de minimiser le nombre total de sommets activés en protégeant certains sommets. Dans ce travail, nous introduisons et étudions une version généralisée de ce problème dans laquelle plus d'un sommet peut être protégé à chaque étape. Nous proposons plusieurs résultats de complexité pour ces problèmes à la fois du point de vue de l'approximation mais également de la complexité paramétrée selon des paramètres standards ainsi que des paramètres liés à la structure du graphe.

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Oliveira, Castro Herrero Pablo de. "Expression et optimisation des réorganisations de données dans du parallélisme de flots". Versailles-St Quentin en Yvelines, 2010. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00580170.

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Abstract (sommario):

Pour permettre une plus grande capacité de calcul, les concepteurs de systèmes embarqués se tournent aujourd'hui vers les multicœurs. Malheureusement, ces systèmes sont difficiles à programmer. Un des problèmes durs est l'expression et l'optimisation des réorganisations de données. Dans cette thèse nous souhaitons proposer une chaîne de compilation qui: 1) utilise une syntaxe simple et haut-niveau pour exprimer le découpage et la réorganisation des données d'un programme parallèle; 2) garantisse une exécution déterministe du programme (critique dans le cadre des systèmes embarqués); 3) optimise et adapte les programmes aux contraintes de l'architecture. Pour répondre au point 1) nous proposons un langage haut-niveau, SLICES, qui décrit les réorganisation de données à travers des découpages multidimensionnels. Pour répondre au point 2) nous montrons qu'il est possible de compiler SLICES vers un langage de flots de données, SJD, qui s'inscrit dans le modèle Cyclostatic Data-Flow et donc admet une exécution déterministe. Pour répondre au point 3) nous définissons un ensemble de transformations qui préservent la sémantique des programmes SJD. Nous montrons qu'il existe un sous-ensemble de ces transformations qui génère un espace de programmes équivalents fini. Nous proposons une heuristique pour explorer cet espace de manière à choisir la variante la plus adaptée à notre architecture. Enfin nous évaluons cette méthode sur deux problèmes classiques: la réduction de la mémoire consommée et la réduction du coût des communications d'une application parallèle
Embedded systems designers are moving to multi-cores to increase the performance of their applications. Yet multi-core systems are difficult to program. One hard problem is expressing and optimizing data reorganizations. In this thesis we would like to propose a compilation chain that: 1) uses a simple high-level syntax to express the data reorganization in a parallel application; 2) ensures the deterministic execution of the program (critical in an embedded context); 3) optimizes and adapts the programs to the target's constraints. To address point 1) we propose a high-level language, SLICES, describing data reorganizations through multidimensional slicings. To address point 2) we show that it is possible to compile SLICES to a data-flow language, SJD, that is built upon the Cyclostatic Data-Flow formalism and therefore ensures determinism. To address point 3) we define a set of transformations that preserve the semantics of SJD programs. We show that a subset of these transformations generates a finite space of equivalent programs. We show that this space can be efficiently explored with an heuristic to select the program variant more fit to the target's constraints. Finally we evaluate this method on two classic problems: reducing memory and reducing communication costs in a parallel application

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Aissat, Kamel. "Optimisation et intégration de la mobilité partagée dans les systèmes de transport multimodaux". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0074.

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Abstract (sommario):

Le besoin de se déplacer est un besoin fondamental dans la vie de tous les jours. Avec l’extension continue des zones urbaines, l’augmentation de la population et l’amélioration du niveau de vie des citoyens, le nombre de voitures ne cesse d’augmenter. Ceci étant, la plupart des transports publics proposés aujourd’hui obéissent à des règles qui manquent de souplesse et qui incluent rarement le caractère dynamique, en temps et en espace, de la demande. Cela réduit ainsi l’attractivité de ces services et les rendant même parfois difficilement supportables. De ce fait, la majorité des usagers utilisent encore leur propre véhicule. Ce grand nombre de véhicules, qui est en augmentation continue sur les réseaux routiers, provoque de nombreux phénomènes de congestion induisant une surconsommation de carburant, des émissions inutiles de gaz à effet de serre et une perte de temps importante. Pour y remédier, nous proposons dans cette thèse de nouveaux systèmes de déplacement des usagers avec différents modèles d’optimisation pour la mobilité partagée (covoiturage et taxis-partagés) ainsi que la combinaison de la mobilité partagée avec les transports publics. Les expérimentations sont réalisées sur de vrais réseaux routiers ainsi que sur des données réelles. Ces nouveaux systèmes améliorent considérablement la qualité de service des systèmes classiques existants en termes de coût et de flexibilité tout en ayant un temps de calcul raisonnable
The travelling is a fundamental part of everyday life. The continuous expansion of urban areas combined with the population increasing and the improvement of life standards increases the need of mobility and the use of private cars. Furthermore, the majority of public transportations are subject to rules lacking of flexibility and rarely taking into account the dynamic context. The attractiveness of public transportation is therefore reduced and, as a consequence, its financial support, resulting in a further deterioration of the public services quality and flexibility. Therefore, the majority of users still use their own vehicles. The number of vehicles is continuously increasing on road networks causing important phenomena of congestion, high fuel consumption and emissions of greenhouse gases, time loss. This unpleasant situation forces communities to consider alternative solutions for the mobility such as ride-sharing, an interesting alternative to solo car use. The overall objective of this thesis is to propose new travel systems for users through the introduction of optimization models for shared mobility (ride-sharing and taxi-sharing) and the combination of shared mobility and public transportation. The computational experiments are carried out on real road networks and real data. Our numerical results show the effectiveness of our approach, which improves the quality of service compared to the traditional systems in terms of cost and flexibility. The running time remains reasonable to allow using our framework in real-time transportation applications

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Marcus, Karina. "Multiflots, métriques et graphes h-parfaits : les cycles impairs dans l'optimisation combinatoire". Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005002.

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Abstract (sommario):

Ce travail se situe dans le domaine de l'optimisation combinatoire. Nous étudions plus particulièrement des caractérisations d'objets pour lesquels des problèmes, qui dans le cas général sont NP-complets, deviennent polynomiaux. Nous traitons d'abord le problème de la faisabilité d'un multiflot, qui possède des applications trés importantes en recherche opérationnelle. C'est à dire, étant donnée la spécification du problème, avec le réseau, les capacités et les demandes, on veut démontrer l'existence ou la non-existence d'une solution. Une façon d'aborder ce problème est de donner des conditions nécessaires et suffisantes pour l'existence d'un multiflot, comme celle connue par condition de coupe. Nous présentons la condition (CC, K_5, F_7), qui généralise la condition de coupe et "raffine" une autre condition existante, la (CC3). La structure du problème de multiflot nous permet aussi de regarder un problème étroitement associé, celui du "packing" de métriques. Nous traitons le cas des packing entiers et demi-entiers, quand la famille de métriques comprend les métriques CC3 et les métriques K_5 et F_7. Nous caractérisons la classe de graphes, et plus généralement de matroïdes, ou l'on peut trouver des packings entiers et demi-entiers, sous quelques hypothèses additionnelles. Puis nous nous intéressons aux propriétés générales des graphes h- et t-parfaits, et au problème de coloration associé. Les résultats que nous présentons donnent des bornes pour leur nombres chromatiques, et des classes qui satisfont une conjecture de Shepherd. Enfin nous présentons la hiérarchie des graphes étudiés, qui est obtenu grâce à des outils comme les graphes faiblement bipartis, les clutters binaires et les matrices à composantes 0,1. Nous clôturons ce mémoire en précisant quelques directions de recherche qui pourront donner suite à ce travail, aussi bien sur le sujet de la faisabilité des problèmes de multiflot, que sur la coloration des graphes h- et t-parfaits.

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Aissat, Kamel. "Optimisation et intégration de la mobilité partagée dans les systèmes de transport multimodaux". Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0074/document.

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Abstract (sommario):

Le besoin de se déplacer est un besoin fondamental dans la vie de tous les jours. Avec l’extension continue des zones urbaines, l’augmentation de la population et l’amélioration du niveau de vie des citoyens, le nombre de voitures ne cesse d’augmenter. Ceci étant, la plupart des transports publics proposés aujourd’hui obéissent à des règles qui manquent de souplesse et qui incluent rarement le caractère dynamique, en temps et en espace, de la demande. Cela réduit ainsi l’attractivité de ces services et les rendant même parfois difficilement supportables. De ce fait, la majorité des usagers utilisent encore leur propre véhicule. Ce grand nombre de véhicules, qui est en augmentation continue sur les réseaux routiers, provoque de nombreux phénomènes de congestion induisant une surconsommation de carburant, des émissions inutiles de gaz à effet de serre et une perte de temps importante. Pour y remédier, nous proposons dans cette thèse de nouveaux systèmes de déplacement des usagers avec différents modèles d’optimisation pour la mobilité partagée (covoiturage et taxis-partagés) ainsi que la combinaison de la mobilité partagée avec les transports publics. Les expérimentations sont réalisées sur de vrais réseaux routiers ainsi que sur des données réelles. Ces nouveaux systèmes améliorent considérablement la qualité de service des systèmes classiques existants en termes de coût et de flexibilité tout en ayant un temps de calcul raisonnable
The travelling is a fundamental part of everyday life. The continuous expansion of urban areas combined with the population increasing and the improvement of life standards increases the need of mobility and the use of private cars. Furthermore, the majority of public transportations are subject to rules lacking of flexibility and rarely taking into account the dynamic context. The attractiveness of public transportation is therefore reduced and, as a consequence, its financial support, resulting in a further deterioration of the public services quality and flexibility. Therefore, the majority of users still use their own vehicles. The number of vehicles is continuously increasing on road networks causing important phenomena of congestion, high fuel consumption and emissions of greenhouse gases, time loss. This unpleasant situation forces communities to consider alternative solutions for the mobility such as ride-sharing, an interesting alternative to solo car use. The overall objective of this thesis is to propose new travel systems for users through the introduction of optimization models for shared mobility (ride-sharing and taxi-sharing) and the combination of shared mobility and public transportation. The computational experiments are carried out on real road networks and real data. Our numerical results show the effectiveness of our approach, which improves the quality of service compared to the traditional systems in terms of cost and flexibility. The running time remains reasonable to allow using our framework in real-time transportation applications

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Pollet, Valentin. "Contribution à des problèmes algorithmiques dans les graphes : applications aux réseaux de capteurs, et recherche de motifs". Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTS054.

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Abstract (sommario):

On s'intéresse dans cette thèse à trois problèmes algorithmiques dans les graphes.Dans un premier temps, on étudie le problème de diffusion à distance 2 dans les réseaux ad-hoc sans fil en communication synchrone : le temps est découpé en étapes et les communications ont lieu simultanément à chaque étape. Le problème consiste, étant donné un réseau et une source, à planifier les communications des nœuds pour diffuser une information détenue par la source à distance 2 de celle-ci. La motivation est théorique : on cherche de "bonnes" bornes en fonction de la topologie du réseau. Ces bornes peuvent porter sur, par exemple, le nombre d'étapes pour compléter une diffusion à distance 2 ou encore le nombre de nœuds qu'il est possible d'informer en une étape. Les classes de réseaux considérées sont les graphes d'intervalles, d'intervalles circulaires, et de disques unitaires.On présente ensuite des résultats sur une variante du problème de recherche de motifs colorés : le problème du plus grand sous-graphe connexe équilibré. Étant donné un graphe dont les sommets sont colorés avec deux couleurs, on en cherche le plus grand sous-graphe connexe contenant autant de sommets de chaque couleur. L'étude est ici purement théorique, et on se concentre sur la classification, au sens de la complexité, du problème dans des classes de graphes très restreintes : les graphes bipartis cubiques, les graphes bipartis de diamètre quatre et les graphes de diamètre trois. On montre que le problème reste difficile dans toutes ces classes de graphes, et sa non-approximabilité à facteur constant dans les graphes bipartis de degré maximum quatre.Enfin, on présente une nouvelle approche pour un problème motivé par l'application : la maximisation de durée de vie dans les réseaux de capteurs. Ces réseaux consistent en un grand nombre de capteurs autonomes qui peuvent communiquer entre eux par des technologies sans-fil. Ces capteurs peuvent être tributaires d'une batterie limitée, ce qui a fait naître de nombreux problèmes d'optimisation. On s'intéresse au problème de planifier les allumages et mises en veille de capteurs déployés sur une vaste zone contenant des points d'intérêts à surveiller. On désire qu'à tout instant l'ensemble des cibles soient surveillées (un capteur allumé proche d'elles) et l'ensemble de capteurs allumés pour ce faire doivent communiquer entre eux pour faire remonter l'information à une station de base. On propose une nouvelle approche de la tolérance aux pannes dans ce contexte, ainsi qu'une validation de notre solution par simulation
In this thesis, we give results on three algorithmical problems in graphs.First, we study the Distance-2 Broadcast Scheduling problem in wireless ad-hoc networks. We assume that time is discretized into slots. At each slot, all the communication events take place simultaneously. Given a network and a source node detaining a piece of information, distance-2 broadcast scheduling consists in scheduling the communication events to spread the information to every node within distance 2 of the source. The study is rather theoretical: we aim at establishing "good" bounds depending on the structure of the network. For instance, we give upper bounds on the number of slots sufficient to complete broadcast, or lower bounds on the number of nodes that can be informed in a limited number of slots. We refine those bounds in various classes of networks characterized by the structure of the underlying graph.We then tackle the Balanced Connected Subgraph problem: given a graph which vertices are colored either red or blue, find the largest connected subgraph containing as many red vertices as blue vertices. Our study focuses on the classification of the problem when restricted to "small" classes of graphs, namely bipartite cubic graphs, graphs of diameter three and bipartite graphs of diameter four. We show that the problem remains NP-complete in each of those classes. In addition, we prove it non-approximable within constant factor in the case of bipartite graphs of maximum degree four.Last, we give a novel approach to fault tolerance for extending lifetime of wireless sensor networks. These networks are used for a variety of applications including surveillance and monitoring. They consist of large amounts of autonomous devices with sensing capabilities deployed to monitor vast areas. Usually, these devices run on limited batteries and communicate wirelessly. Thus, numerous optimization problems have appeared. We study the problem of scheduling sensor activity in order to extend network lifetime. The goal is to ensure that at all time each target is monitored by at least one sensor, and the set of active sensors does relay the information to a specified communication base. We describe a new approach which addresses this problem with a fault-tolerant solution. We then validate our approach by simulation

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Nguyen, Thanh Quang. "Une approche D. C. En optimisation dans les réseaux. Algorithmes, codes et simulations numériques". Rouen, 1999. http://www.theses.fr/1999ROUES030.

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Abstract (sommario):

Dans cette thèse nous étudions, d'une part un problème de multiflot de coût non convexe minimum, d'autre part un problème de réalisation de graphe. Ces deux problèmes sont d'une importance fondamentale en optimisation dans les réseaux qui interviennent dans des contextes extrêmement variés. Cependant, de par leur nature fortement combinatoire, leur résolution efficace représente actuellement un défi important. Pour contribuer à relever ce défi, nous proposons une démarche basée sur une approche D. C. (différence de fonctions convexes). L'étude débute par une présentation générale des outils théoriques et des méthodes en optimisation d D. C. Approche continue et déterministe). Elle se poursuit ensuite, dans le cadre des problèmes de flots, où nous introduisons formellement la classe du problème de multiflot de coût D. C. Minimum (cas séparable sur les arcs), qui permet d'étendre très largement la classification usuelle. Un premier problème d'application est alors traité : le dimensionnement optimal d'un réseau de télécommunication. Une formulation D. C. Polyédrale est proposée et, un algorithme de résolution adapte à la structure D. C. Polyédrale sous des contraintes de multiflot est développé. Nous abordons ensuite un second problème : la réalisation de graphe appliqué au problème de la conformation moléculaire. Nous proposons pour cela deux stratégies toujours développées dans le cadre D. C. : dans la première, un bon point de départ est déterminé au préalable par une procédure d'estimation ; la deuxième met en œuvre une approche globale de continuation par lissage. Enfin, le tout est programmé sur ordinateur et teste sur des simulations numériques.

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Garnero, Valentin. "(Méta)-noyaux constructifs et linéaires dans les graphes peu denses". Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTT328/document.

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Abstract (sommario):

En algorithmique et en complexité, la plus grande part de la recherche se base sur l’hypothèse que P ≠ NP (Polynomial time et Non deterministic Polynomial time), c'est-à-dire qu'il existe des problèmes dont la solution peut être vérifiée mais non construite en temps polynomial. Si cette hypothèse est admise, de nombreux problèmes naturels ne sont pas dans P (c'est-à-dire, n'admettent pas d'algorithme efficace), ce qui a conduit au développement de nombreuses branches de l'algorithmique. L'une d'elles est la complexité paramétrée. Elle propose des algorithmes exacts, dont l'analyse est faite en fonction de la taille de l'instance et d'un paramètre. Ce paramètre permet une granularité plus fine dans l'analyse de la complexité.Un algorithme sera alors considéré comme efficace s'il est à paramètre fixé, c'est-à-dire, lorsque sa complexité est exponentielle en fonction du paramètre et polynomiale en fonction de la taille de l'instance. Ces algorithmes résolvent les problèmes de la classe FPT (Fixed Parameter Tractable).L'extraction de noyaux est une technique qui permet, entre autre, d’élaborer des algorithmes à paramètre fixé. Elle peut être vue comme un pré-calcul de l'instance, avec une garantie sur la compression des données. Plus formellement, une extraction de noyau est une réduction polynomiale depuis un problème vers lui même, avec la contrainte supplémentaire que la taille du noyau (l'instance réduite) est bornée en fonction du paramètre. Pour obtenir l’algorithme à paramètre fixé, il suffit de résoudre le problème dans le noyau, par exemple par une recherche exhaustive (de complexité exponentielle, en fonction du paramètre). L’existence d'un noyau implique donc l'existence d'un algorithme à paramètre fixé, la réciproque est également vraie. Cependant, l’existence d'un algorithme à paramètre fixé efficace ne garantit pas un petit noyau, c'est a dire un noyau dont la taille est linéaire ou polynomiale. Sous certaines hypothèses, il existe des problèmes n’admettant pas de noyau (c'est-à-dire hors de FPT) et il existe des problèmes de FPT n’admettant pas de noyaux polynomiaux.Un résultat majeur dans le domaine des noyaux est la construction d'un noyau linéaire pour le problème Domination dans les graphes planaires, par Alber, Fellows et Niedermeier.Tout d'abord, la méthode de décomposition en régions proposée par Alber, Fellows et Niedermeier, a permis de construire de nombreux noyaux pour des variantes de Domination dans les graphes planaires. Cependant cette méthode comportait un certain nombre d’imprécisions, ce qui rendait les preuves invalides. Dans la première partie de notre thèse, nous présentons cette méthode sous une forme plus rigoureuse et nous l’illustrons par deux problèmes : Domination Rouge Bleue et Domination Totale.Ensuite, la méthode a été généralisée, d'une part, sur des classes de graphes plus larges (de genre borné, sans-mineur, sans-mineur-topologique), d'autre part, pour une plus grande variété de problèmes. Ces méta-résultats prouvent l’existence de noyaux linéaires ou polynomiaux pour tout problème vérifiant certaines conditions génériques, sur une classe de graphes peu denses. Cependant, pour atteindre une telle généralité, il a fallu sacrifier la constructivité des preuves : les preuves ne fournissent pas d'algorithme d'extraction constructif et la borne sur le noyau n'est pas explicite. Dans la seconde partie de notre thèse nous effectuons un premier pas vers des méta-résultats constructifs ; nous proposons un cadre général pour construire des noyaux linéaires en nous inspirant des principes de la programmation dynamique et d'un méta-résultat de Bodlaender, Fomin, Lokshtanov, Penninkx, Saurabh et Thilikos
In the fields of Algorithmic and Complexity, a large area of research is based on the assumption that P ≠ NP(Polynomial time and Non deterministic Polynomial time), which means that there are problems for which a solution can be verified but not constructed in polynomial time. Many natural problems are not in P, which means, that they have no efficient algorithm. In order to tackle such problems, many different branches of Algorithmic have been developed. One of them is called Parametric Complexity. It consists in developing exact algorithms whose complexity is measured as a function of the size of the instance and of a parameter. Such a parameter allows a more precise analysis of the complexity. In this context, an algorithm will be considered to be efficient if it is fixed parameter tractable (fpt), that is, if it has a complexity which is exponential in the parameter and polynomial in the size of the instance. Problems that can be solved by such an algorithm form the FPT class.Kernelisation is a technical that produces fpt algorithms, among others. It can be viewed as a preprocessing of the instance, with a guarantee on the compression of the data. More formally, a kernelisation is a polynomial reduction from a problem to itself, with the additional constraint that the size of the kernel, the reduced instance, is bounded by a function of the parameter. In order to obtain an fpt algorithm, it is sufficient to solve the problem in the reduced instance, by brute-force for example (which has exponential complexity, in the parameter). Hence, the existence of a kernelisiation implies the existence of an fpt algorithm. It holds that the converse is true also. Nevertheless, the existence of an efficient fpt algorithm does not imply a small kernel, meaning a kernel with a linear or polynomial size. Under certain hypotheses, it can be proved that some problems can not have a kernel (that is, are not in FPT) and that some problems in FPT do not have a polynomial kernel.One of the main results in the field of Kernelisation is the construction of a linear kernel for the Dominating Set problem on planar graphs, by Alber, Fellows and Niedermeier.To begin with, the region decomposition method proposed by Alber, Fellows and Niedermeier has been reused many times to develop kernels for variants of Dominating Set on planar graphs. Nevertheless, this method had quite a few inaccuracies, which has invalidated the proofs. In the first part of our thesis, we present a more thorough version of this method and we illustrate it with two examples: Red Blue Dominating Set and Total Dominating Set.Next, the method has been generalised to larger classes of graphs (bounded genus, minor-free, topological-minor-free), and to larger families of problems. These meta-results prove the existence of a linear or polynomial kernel for all problems verifying some generic conditions, on a class of sparse graphs. As a price of generality, the proofs do not provide constructive algorithms and the bound on the size of the kernel is not explicit. In the second part of our thesis, we make a first step to constructive meta-results. We propose a framework to build linear kernels based on principles of dynamic programming and a meta-result of Bodlaender, Fomin, Lokshtanov, Penninkx, Saurabh and Thilikos

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Bekkara, Nourouddine. "Optimisation et compromis surface-vitesse dans le compilateur de silicium SYCO". Phd thesis, Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376027103.

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Zrikem, Maria. "Optimisation du routage de câbles dans les installations de production d'électricité". Paris, CNAM, 2001. http://www.theses.fr/2001CNAM0394.

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Abstract (sommario):

Lors de la conception du câblage d'une installation de production d'électricité, l'une des étapes consiste à faire cheminer des câbles sur des supports, appelés «tablettes», de capacité limitée. Chaque câble relie un équipement «tenant» à un équipement «aboutissant». L'ensemble des itinéraires choisis doit respecter des contraintes techniques et des contraintes de sécurité imposées par les règles d'installation des câbles. De plus, les coûts engendrés par l'achat et la pose des câbles sont très élevés. Le but est donc de trouver un ensemble d'itinéraires qui minimise le coût total du câblage. D'autre part, le problème du routage de câbles est de grande taille : environ 35000 tablettes et 25000 câbles. Dans une première étape, nous définissons le problème réel et les différentes contraintes à respecter ainsi que les critères à minimiser. Le problème se classe parmi les problèmes de multiflots en entier connus en optimisation combinatoire. Une fois le problème défini, nous décrivons le graphe qui représente les différentes composantes de la centrale nucléaire. Ensuite nous utilisons un formalisme mathématique ensembliste pour modéliser les différentes contraintes et critères. Le problème est de grande taille, ce qui le rend difficile à résoudre. Heureusement, nous le décomposons en plusieurs sous-problèmes de multichemins de longueur totale minimale et sous contraintes de capacité dans des sous-graphes de plus petites tailles. Ces problèmes consistent à relier dans un graphe des paires de sommets données en respectant les contraintes de capacité et en choisissant les chemins de longueur totale minimale. Ces problèmes qui sont un cas particulier des multiflots entiers, sont NP-difficiles : nous dressons un panorama des différentes méthodes présentées dans la littérature qui proposent de bonnes résolutions pour ces problèmes. Nous présentons également trois bornes inférieures proposées pour ce problème. Nous montrons l'équivalence entre la borne obtenue par relaxation Lagrangienne des contraintes de capacité et celle obtenue par une méthode de génération de colonnes. Vu son aspect combinatoire et sa grande taille, nous proposons de résoudre le problème de multichemin de coût minimum sous contraintes de capacité par une nouvelle métaheuristique proposée par Nenad Mladenoviç et Pierre Hansen : Recherche à Voisinage Variable (RVV). Cette heuristique se base sur un changement systématique de voisinage pour éviter les optima locaux. Nous montrons comment nous l'adaptons pour la résolution du problème du câblage. Nous nous intéressons ensuite à une variante de cette heuristique dédiée aux problèmes de grande taille : Recherche et Décomposition à Voisinage Variable. Nous décrivons également son adaptation à notre problème. Les résultats montrent que notre méthode est bien adaptée à ce genre de problèmes. Le problème de multichemins avec longueur totale minimale et sous contraintes de capacité est un problème difficile dans un graphe quelconque. Nous nous intéressons à la résolution exacte de ce problème dans les graphes particuliers que sont les grilles. Nous proposons un algorithme qui résout, de façon exacte, le problème dans une grille où les capacité sont unitaires sur les colonnes et paires sur les lignes. Cet algorithme route chaque liaison sur un plus court chemin. Il est linéaire et d'une complexité qui vaut (n − 1)×d/2, où n est le nombre des liaisons à router et d la densité de la grille. Si la capacité est impaire sur les lignes, nous montrons que le problème de multichemin de longueur totale minimale sous contraintes de capacité n'admet pas toujours une solution des plus courts chemins.

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Pinaud, Bruno. "Contribution à la visualisation des connaissances par des graphes dans une mémoire d'entreprise : application sur le serveur Atanor". Phd thesis, Université de Nantes, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00335934.

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Abstract (sommario):

Le bon déroulement d'un processus de gestion des connaissances passe par l'utilisation de méthodes efficaces de visualisation qui permettent une compréhension aisée des différents modèles de connaissances utilisés. Les retours d'expériences avec le système de gestion des connaissances Atanor, qui est orienté vers le déploiement des connaissances dans un contexte opérationnel portant sur des systèmes complexes, ont montré que le modèle d'arbres actuellement utilisé pour la visualisation des modèles de connaissances n'est pas intuitif. Des redondances de sommets trop nombreuses peuvent entraîner des difficultés de lecture et cacher des caractéristiques importantes. Pour résoudre ces problèmes nous proposons le modèle Graph'Atanor qui est basé sur des graphes en niveaux.
Le passage au modèle de graphes pose le problème de sa représentation visuelle. Les tracés doivent rester lisibles et compréhensibles par les utilisateurs. Ceci se traduit notamment par le respect de critères esthétiques qui permettent de modéliser un problème d'optimisation combinatoire consistant à trouver un ordre optimal des sommets dans chaque niveau. Pour résoudre ce problème, nous avons développé un algorithme génétique qui possède deux particularités : deux opérateurs de croisements spécifiques et une hybridation par une recherche locale. Les expérimentations montrent que pour des graphes de taille standard, l'algorithme génétique donne de meilleurs résultats que les autres méthodes que nous connaissons. La comparaison des modèles de représentation des connaissances sur un exemple industriel montre qu'en plus de faciliter la lecture, Graph'Atanor permet de facilement suivre la trace des utilisateurs et de mettre en avant les sommets critiques.

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Gillet, Noel. "Optimisation de requêtes sur des données massives dans un environnement distribué". Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0553/document.

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Abstract (sommario):

Les systèmes de stockage distribués sont massivement utilisés dans le contexte actuel des grandes masses de données. En plus de gérer le stockage de ces données, ces systèmes doivent répondre à une quantité toujours plus importante de requêtes émises par des clients distants afin d’effectuer de la fouille de données ou encore de la visualisation. Une problématique majeure dans ce contexte consiste à répartir efficacement les requêtes entre les différents noeuds qui composent ces systèmes afin de minimiser le temps de traitement des requêtes ( temps maximum et en moyenne d’une requête, temps total de traitement pour toutes les requêtes...). Dans cette thèse nous nous intéressons au problème d’allocation de requêtes dans un environnement distribué. On considère que les données sont répliquées et que les requêtes sont traitées par les noeuds stockant une copie de la donnée concernée. Dans un premier temps, des solutions algorithmiques quasi-optimales sont proposées lorsque les communications entre les différents noeuds du système se font de manière asynchrone. Le cas où certains noeuds du système peuvent être en panne est également considéré. Dans un deuxième temps, nous nous intéressons à l’impact de la réplication des données sur le traitement des requêtes. En particulier, un algorithme qui adapte la réplication des données en fonction de la demande est proposé. Cet algorithme couplé à nos algorithmes d’allocation permet de garantir une répartition des requêtes proche de l’idéal pour toute distribution de requêtes. Enfin, nous nous intéressons à l’impact de la réplication quand les requêtes arrivent en flux sur le système. Nous procédons à une évaluation expérimentale sur la base de données distribuées Apache Cassandra. Les expériences réalisées confirment l’intérêt de la réplication et de nos algorithmes d’allocation vis-à-vis des solutions présentes par défaut dans ce système
Distributed data store are massively used in the actual context of Big Data. In addition to provide data management features, those systems have to deal with an increasing amount of queries sent by distant users in order to process data mining or data visualization operations. One of the main challenge is to evenly distribute the workload of queries between the nodes which compose these system in order to minimize the treatment time. In this thesis, we tackle the problem of query allocation in a distributed environment. We consider that data are replicated and a query can be handle only by a node storing the concerning data. First, near-optimal algorithmic proposals are given when communications between nodes are asynchronous. We also consider that some nodes can be faulty. Second, we study more deeply the impact of data replication on the query treatement. Particularly, we present an algorithm which manage the data replication based on the demand on these data. Combined with our allocation algorithm, we guaranty a near-optimal allocation. Finally, we focus on the impact of data replication when queries are received as a stream by the system. We make an experimental evaluation using the distributed database Apache Cassandra. The experiments confirm the interest of our algorithmic proposals to improve the query treatement compared to the native allocation scheme in Cassandra

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Dodin, Pierre. "Contrôle de l'information par optimisation sur les graphes géodétiques et contrôle de l'allocation dans le cadre des systèmes de capteurs délocalisés". Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066096.

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Favier, Aurélie. "Décompositions fonctionnelles et structurelles dans les modèles graphiques probabilistes appliquées à la reconstruction d'haplotypes". Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1527/.

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Abstract (sommario):

Cette thèse s'articule autour de deux thèmes : la décomposition dans les modèles graphiques que sont, entre autres, les réseaux bayésiens et les réseaux de fonctions de coûts (WCSP) et la reconstruction d'haplotypes dans les pedigrees. Nous appliquons les techniques des WCSP pour traiter les réseaux bayésiens, en exploitant les propriétés structurelles et fonctionnelles, de manière exacte et approchée, des instances dans le cadre de l'inférence (ou d'un problème proche, celui de compter le nombre de solutions) et de l'optimisation. Nous définissons en particulier une décomposition de fonctions qui produit des fonctions portant sur un plus petit nombre de variables. Un exemple d'application en optimisation est la reconstruction d'haplotypes. Elle est essentielle pour une meilleure prédiction de la gravité de maladie ou pour comprendre des caractères physiques particuliers. La reconstruction d'haplotypes se modélise sous forme d'un réseau bayésien. La décomposition fonctionnelle permet de réduire ce réseau bayésien en un problème d'optimisation WCSP (Max-2SAT)
This thesis is based on two topics : the decomposition in graphical models which are, among others, Bayesian networks and cost function networks (WCSP) and the haplotype reconstruction in pedigrees. We apply techniques of WCSP to treat Bayesian network. We exploit stuctural and fonctional properties, in an exact and approached methods. Particulary, we define a decomposition of function which produces functions with a smaller variable number. An application example in optimization is the haplotype reconstruction. It is essential for a best prediction of seriousness of disease or to understand particular physical characters. Haplotype reconstruction is represented with a Bayesian network. The functionnal decomposition allows to reduce this Bayesian network in an optimization problem WCSP (Max-2SAT)

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Strogova, Polina. "Techniques de réécriture pour le traitement de problème de routage dans les graphes de Cayley". Nancy 1, 1996. http://www.theses.fr/1996NAN10352.

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Abstract (sommario):

Cette thèse traite des problèmes de routage dans les réseaux d'interconnexion de machines massivement parallèles, dont les processeurs sont relies entre eux suivant une topologie de graphe de Cayley (connue pour de bonnes propriétés quant au routage). Dans notre modèle chaque processeur, représente par un sommet, possède une mémoire individuelle qui permet d'effectuer un calcul local. Il ne partage avec d'autres processeurs que des canaux de communications, qui sont modélisés par des arcs. Nous étudions le problème de routage simultané qui se pose lors de la programmation, pour une application donnée, d'un schéma de communication entre les processeurs. Le problème de routage simultané consiste à trouver les chemins disjoints par lesquelles les messages, émis par les processeurs-sources, circuleront avant d'arriver aux processeurs-destinataires de messages. Nous traitons ce problème en toute généralité, en supposant que le graphe de Cayley est défini par un ensemble de générateurs du groupe qu'il représente. Notre but est de diviser le problème de routage simultané initial en sous-problèmes de routage simultané pour les sous-graphes de Cayley indépendants, afin de réduire la complexité du problème initial et pouvoir traiter les sous-problèmes en parallèle. Nous introduisons dans la thèse une nouvelle décomposition récursive d'un graphe de Cayley fini en une union arc-disjointe de graphes de Cayley d'un sous-groupe et de graphe dit frontière de décomposition. En utilisant cette décomposition, nous divisons le problème de routage simultané initial en sous-problèmes de routage simultané pour les sous-graphes de Cayley et pour la frontière. Nous formulons un problème d'optimisation combinatoire, dont la résolution permet de faire un choix global optimal de sommets intermédiaires dans les sous-graphes de décomposition. La formulation du problème d'optimisation combinatoire utilise un nouvel algorithme de calcul de cout minimal d'un chemin entre deux sommets d'un graphe de Cayley. Cet algorithme utilise les techniques de réécriture. L’inefficacité des outils de déduction automatique existant dans le cas de grands groupes (i. E. De taille supérieure a 10 000 éléments) nous a poussé à introduire une nouvelle structure de données pour la complétion de groupes finiment présentés, appelée graphes patch. Les graphes patch représentent d'une façon compacte des systèmes de réécriture pour les groupes. L’application des règles d'inférence pour la complétion des groupes, utilisant les graphes patch, accélère le processus de complétion et permet d'économiser de l'espace mémoire, en évitant de copier les mots et d'engendrer certaines équations redondantes. Toutes les nouvelles méthodes et procédures de la thèse sont illustrées par de nombreux exemples.

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Willaume, Pierre. "Modélisation de formes 3D par les graphes pour leur reconnaissance : application à la vision 3D en robotique dans des tâches de "Pick-and-Place"". Thesis, Strasbourg, 2017. http://www.theses.fr/2017STRAD041/document.

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Abstract (sommario):

L'objectif de cette thèse est de concevoir un système automatique constitué d'une ou plusieurs caméras capables de détecter en trois dimensions un amalgame d'objets stockés dans un conteneur. Pour ceci, il est nécessaire de modéliser, de reconnaître et de localiser des formes dans une image. Dans un premier temps, Nous proposons une solution d'optimisation du calibrage de caméras. C'est une tâche essentielle pour récupérer des informations quantitatives sur les images capturées. Cette méthode nécessite des compétences spécifiques en matière de traitement d'image, ce qui n'est pas toujours le cas dans l'industrie. Nous proposons d'automatiser et d'optimiser le système d'étalonnage en éliminant la sélection des images par l'opérateur. Ensuite, nous proposons d'améliorer les systèmes de détection d'objets fins et sans motif. Enfin, nous proposons d'adapter des algorithmes évolutionnaires dans le but d'optimiser les temps de recherche
The aim of this thesis is to design an automatic system involving one or several cameras capable of detecting in three dimensions a set of abjects placed in a bin. To do this, we must model, recognize and locate shapes in an image. First, we propose a solution to optimize the camera calibration system. This is an essential task for the retrieval of quantitative information about the captured images. However, the current methods require specific skills in image processing, which are not always available in industry. We propose to automate and optimize the calibration system by eliminating the selection of images by the operator. Second, we propose to improve the detection systems for thin and featureless abjects. Finally, we propose to adapt evolutionary algorithms to optimize search times

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Hizem, Mohamed Mejdi. "Recherche de chemins dans un graphe à pondération dynamique : application à l'optimisation d'itinéraires dans les réseaux routiers". Ecole Centrale de Lille, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/34/49/58/PDF/Memoire_de_these_MM_HIZEM_-_version_finale.pdf.

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Abstract (sommario):

L'objectif de cette thèse est le développement d'algorithmes et de modèles permettant l'optimisation d'itinéraires dans les réseaux routiers. Dans un premier temps, ce travail de recherche étudie le problème de l'interception d'un mobile dans un graphe. Dans ce contexte, l'objectif est de calculer un itinéraire optimal permettant de rejoindre une cible mobile dont la trajectoire est connue. Cette problématique est traitée pour plusieurs situations (un poursuivant/un objectif et plusieurs poursuivants/plusieurs objectifs) et pour plusieurs types de graphes (graphes statiques et graphes FIFO). Pour chaque cas, un algorithme de résolution est proposé et l'optimalité du résultat qu'il retourne est démontrée. De plus, un ensemble de simulations est réalisé afin de vérifier l'efficacité des algorithmes en termes de temps de calcul. Dans un deuxième temps, une nouvelle classe de graphes dynamiques est définie : les graphes dynamiques avec intervalles. La particularité de ces graphes est que le poids de chaque arc dépende du temps et qu'il est représenté par un intervalle. Pour ce nouveau type de graphes, le problème du plus court chemin est étudié. Ce problème peut être vu soit en tant que problème d'optimisation monocritère soit en tant que problème d'optimisation multicritère. Pour chaque cas, le problème est formulé et des approches pour la résolution sont proposées
This thesis aims to develop algorithms and models for optimizing itineraries in road networks. The first part of this work treats the problem of intercepting a mobile in a graph. In this context, the goal is to compute the optimal path to reach a moving target with a known itinerary. This problem is studied for different situations (one pursuer/one target and several pursuers/several targets) and for different types of graphs (time-independent graphs and FIFO graphs). For each case, an algorithm is suggested and its optimality is proven. Moreover, simulations are conducted to check the algorithms efficiency in terms of execution time. In the second part of this thesis, a new class of time-dependent graphs is defined : the time-dependent interval graphs. The distinctive feature of these graphs is that the edge weight is time-dependent and it is defined by an interval. For this new class of graphs, the shortest path problem is studied. This problem can be viewed either as mono-objective optimization problem or as a multi-objective optimization problem. For each case, the problem is formulated and approaches for resolution are proposed

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Reyes, Patricio. "Collecte d'Information dans les Réseaux Radio". Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00418297.

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Abstract (sommario):

Cette thèse concerne l'étude de l'algorithmique et de la complexité des communications dans les réseaux radio. En particulier, nous nous sommes intéressés au problème de rassembler les informations des sommets d'un réseau radio en un noeud central.
Ce problème est motivé par une question de France Telecom (Orange Labs) "comment amener Internet dans les villages".
Les sommets représentent les maisons des villages qui communiquent entre elles par radio, le but étant d'atteindre une passerelle centrale connectée à Internet par une liaison satellite. Le même problème se rencontre dans les réseaux de senseurs où il s'agit de collecter les informations des senseurs dans une station de base.
Une particularité des réseaux radio est que la distance de transmission est limité et que les transmissions interfèrent entre elles (phénomènes d'interférences). Nous modélisons ces contraintes en disant que deux sommets (équipements radio) peuvent communiquer s'ils sont à distance au plus dT et qu'un noeud interfère avec un autre si leur distance est au plus dI. Les distances sont considérées dans un graphe représentant le réseau. Une étape de communication consistera donc en un ensemble de transmissions compatibles (n'interférant pas).
Notre objectif est de trouver le nombre minimum d'étapes nécessaires pour réaliser un tel rassemblement et de concevoir des algorithmes réalisant ce minimum. Pour des topologies particulières comme le chemin et la grille, nous avons établi des résultats optimaux ou quasi optimaux.
Nous avons aussi considéré le cas systolique (ou continu) où on veut maximiser le debit offert à chaque noeud.

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Mathieu, Bérangère. "Segmentation interactive multiclasse d'images par classification de superpixels et optimisation dans un graphe de facteurs". Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30290/document.

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Abstract (sommario):

La segmentation est l'un des principaux thèmes du domaine de l'analyse d'images. Segmenter une image consiste à trouver une partition constituée de régions, c'est-à-dire d'ensembles de pixels connexes homogènes selon un critère choisi. L'objectif de la segmentation consiste à obtenir des régions correspondant aux objets ou aux parties des objets qui sont présents dans l'image et dont la nature dépend de l'application visée. Même s'il peut être très fastidieux, un tel découpage de l'image peut être facilement obtenu par un être humain. Il n'en est pas de même quand il s'agit de créer un programme informatique dont l'objectif est de segmenter les images de manière entièrement automatique. La segmentation interactive est une approche semi-automatique où l'utilisateur guide la segmentation d'une image en donnant des indications. Les méthodes qui s'inscrivent dans cette approche se divisent en deux catégories en fonction de ce qui est recherché : les contours ou les régions. Les méthodes qui recherchent des contours permettent d'extraire un unique objet correspondant à une région sans trou. L'utilisateur vient guider la méthode en lui indiquant quelques points sur le contour de l'objet. L'algorithme se charge de relier chacun des points par une courbe qui respecte les caractéristiques de l'image (les pixels de part et d'autre de la courbe sont aussi dissemblables que possible), les indications données par l'utilisateur (la courbe passe par chacun des points désignés) et quelques propriétés intrinsèques (les courbes régulières sont favorisées). Les méthodes qui recherchent les régions groupent les pixels de l'image en des ensembles, de manière à maximiser la similarité en leur sein et la dissemblance entre les différents ensembles. Chaque ensemble correspond à une ou plusieurs composantes connexes et peut contenir des trous. L'utilisateur guide la méthode en traçant des traits de couleur qui désignent quelques pixels appartenant à chacun des ensembles. Si la majorité des méthodes ont été conçues pour extraire un objet principal du fond, les travaux menés durant la dernière décennie ont permis de proposer des méthodes dites multiclasses, capables de produire une partition de l'image en un nombre arbitraire d'ensembles. La contribution principale de ce travail de recherche est la conception d'une nouvelle méthode de segmentation interactive multiclasse par recherche des régions. Elle repose sur la modélisation du problème comme la minimisation d'une fonction de coût pouvant être représentée par un graphe de facteurs. Elle intègre une méthode de classification par apprentissage supervisé assurant l'adéquation entre la segmentation produite et les indications données par l'utilisateur, l'utilisation d'un nouveau terme de régularisation et la réalisation d'un prétraitement consistant à regrouper les pixels en petites régions cohérentes : les superpixels. L'utilisation d'une méthode de sur-segmentation produisant des superpixels est une étape clé de la méthode que nous proposons : elle réduit considérablement la complexité algorithmique et permet de traiter des images contenant plusieurs millions de pixels, tout en garantissant un temps interactif. La seconde contribution de ce travail est une évaluation des algorithmes permettant de grouper les pixels en superpixels, à partir d'un nouvel ensemble de données de référence que nous mettons à disposition et dont la particularité est de contenir des images de tailles différentes : de quelques milliers à plusieurs millions de pixels. Cette étude nous a également permis de concevoir et d'évaluer une nouvelle méthode de production de superpixels
Image segmentation is one of the main research topics in image analysis. It is the task of researching a partition into regions, i.e., into sets of connected pixels, meeting a given uniformity criterion. The goal of image segmentation is to find regions corresponding to the objects or the object parts appearing in the image. The choice of what objects are relevant depends on the application context. Manually locating these objects is a tedious but quite simple task. Designing an automatic algorithm able to achieve the same result is, on the contrary, a difficult problem. Interactive segmentation methods are semi-automatic approaches where a user guide the search of a specific segmentation of an image by giving some indications. There are two kinds of methods : boundary-based and region-based interactive segmentation methods. Boundary-based methods extract a single object corresponding to a unique region without any holes. The user guides the method by selecting some boundary points of the object. The algorithm search for a curve linking all the points given by the user, following the boundary of the object and having some intrinsic properties (regular curves are encouraged). Region-based methods group the pixels of an image into sets, by maximizing the similarity of pixels inside each set and the dissimilarity between pixels belonging to different sets. Each set can be composed of one or several connected components and can contain holes. The user guides the method by drawing colored strokes, giving, for each set, some pixels belonging to it. If the majority of region-based methods extract a single object from the background, some algorithms, proposed during the last decade, are able to solve multi-class interactive segmentation problems, i.e., to extract more than two sets of pixels. The main contribution of this work is the design of a new multi-class interactive segmentation method. This algorithm is based on the minimization of a cost function that can be represented by a factor graph. It integrates a supervised learning classification method checking that the produced segmentation is consistent with the indications given by the user, a new regularization term, and a preprocessing step grouping pixels into small homogeneous regions called superpixels. The use of an over-segmentation method to produce these superpixels is a key step in the proposed interactive segmentation method : it significantly reduces the computational complexity and handles the segmentation of images containing several millions of pixels, by keeping the execution time small enough to ensure comfortable use of the method. The second contribution of our work is an evaluation of over-segmentation algorithms. We provide a new dataset, with images of different sizes with a majority of big images. This review has also allowed us to design a new over-segmentation algorithm and to evaluate it

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Koubàa, Mohamed. "Routage, protection et ingénierie de trafic dans les réseaux WDM tout-optiques". Phd thesis, Télécom ParisTech, 2005. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001947.

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Abstract (sommario):

Cette thèse porte essentiellement sur les problématiques fondamentales d'optimisation combinatoire qui se dégagent de la modélisation structurelle et algorithmique du dimensionnement des réseaux de transport WDM tout-optiques. L'optimisation de ces réseaux est nécessaire aux opérateurs de télécommunication, qui demandent la garantie d'une exploitation efficace des ressources déployées. La thèse est organisée en trois parties. La première partie traite du problème de routage et affectation de longueur d'onde. Nous proposons de résoudre le problème considérant des demandes de trafic permanentes. Des méthodes à la fois exactes basées sur la programmation linéaire et approchées ont été développées. Nous étendons ensuite le modèle de trafic pour considérer simultanément des demandes de trafic pré-planifiées et des demandes de trafic aléatoires. Différent algorithmes de routage ont été développés. Les différents algorithmes ont été comparés en terme de taux de rejet global. La deuxième partie concerne le problème de routage et affectation de longueurs d'onde avec protection. Les ressources dédiées à la protection sont rarement sollicitées, nous cherchons à en minimiser le nombre grâce au multiplexage des circuits optiques de protection. Des méthodes exactes et approchées sont encore une fois proposées considérant les demandes de trafic citées ci-dessus. La dernière partie présente un algorithme de reroutage de canaux optiques afin d'améliorer le taux de rejet dans les réseaux tout-optiques sans convertisseurs en longueurs d'onde. Plusieurs variantes de l'algorithme ont été proposées. Les résultats obtenus montrent un gain intéressant en terme de taux de rejet.

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Modrzejewski, Remigiusz. "Distribution et Stockage de Contenus dans les Réseaux". Phd thesis, Université Nice Sophia Antipolis, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00917032.

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Abstract (sommario):

Dans cette thèse, nous étudions divers problèmes dont l'objectif est de gérer la croissance d'internet plus efficacement. En effet celle-ci est très vive : 41% pour le pic en 2012. Afin de répondre aux défis posés par cette évolution aux divers acteurs du réseau, des protocoles de gestion et de communication plus intelligents sont nécessaires. Les protocoles de l'Internet furent conçus, point à point. Or, la part de la diffusion de média dans le trafic est prépondérante et en hausse tendancielle, et des projections indiquent qu'en 2016 80-90% du trafic sera engendré par de la diffusion vidéo. Cette divergence entraîne des inefficacités car les données parcourent plusieurs fois le réseau. Dans cette thèse, nous étudions comment tempérer cette inefficacité. Nos contributions sont organisées selon les couches et les phases de déploiement du réseau. Nous étudions le placement de caches lors de la conception du réseau. Ensuite, pour la gestion d'un réseau, nous regardons quand placer des appareils en veille, en utilisant un mécanisme de cache et en coopération avec des réseaux de distribution. Puis, au niveau de la couche application, nous étudions un problème de maintenance d'arbres équilibrés pour la diffusion de média. Enfin, nous analysons la probabilité de survie de données dans un système de sauvegarde distribuée. Notre travail se fonde à la fois sur des méthodes théoriques (Chaînes de Markov, Programmation Linéaire), mais aussi sur des outils empiriques tels que la simulation et l'expérimentation.

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Ben, Taleb Romain. "Modélisation et optimisation des actifs pour l'aide à la prise de décision stratégique dans les entreprises". Electronic Thesis or Diss., Ecole nationale des Mines d'Albi-Carmaux, 2024. http://www.theses.fr/2024EMAC0001.

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Abstract (sommario):

Les outils et méthodes d'aide à la décision stratégique, notamment utilisés dans les PME, font face à plusieurs limites. On note qu'ils sont essentiellement déterministes, basés sur des données passées, et sont cadrés par une approche quasi exclusivement comptable et financière. Pourtant, les décisions stratégiques en entreprise sont des activités tournées vers le futur, fortement soumis à incertitude qui visent à maximiser la valeur générée de l'entreprise qu'elle soit financière ou non. Dans ce contexte, la question de recherche adressée dans cette thèse est comment aider les dirigeants d'entreprise à prendre des décisions stratégiques prospectives dans un contexte soumis à une incertitude ? En termes de contributions, nous proposons d'abord un cadre conceptuel basé sur méta-modèle qui permet de représenter une entreprise selon une logique d'actifs et de valeur. Cette modélisation est ensuite enrichie d'un diagramme de causalité qui établit la dynamique existante entre les actifs permettant de créer de la valeur. Pour illustrer l'applicabilité de ce cadre conceptuel, on propose une approche par plan d'expériences basée sur un modèle de simulation d'une part, et un modèle d'optimisation en Programmation Mixte en Nombres Entiers d'autre part. Un ensemble d'expérimentations permet de valider la pertinence de la proposition et notamment d'identifier les conséquences des décisions prises sur chaque actif en matière de valeur générée pour l'entreprise
The tools and methods used to assist in strategic decision-making, particularly in SMEs, face several limitations. It is observed that they are primarily deterministic, based on past data, and are framed by an approach that is almost exclusively accounting and financial. However, strategic decisions in a company are activities aimed towards the future, highly subject to uncertainty, which aim to maximize the generated value of the company, whether it is financial or not. In this context, the research question addressed in this thesis is how to assist business leaders in making prospective strategic decisions in a context subject to uncertainty ? In terms of contributions, we first propose a conceptual framework based on a meta-model that allows representing a company according to a logic of assets and value. This modeling is then enriched with a causality diagram that establishes the existing dynamics between the assets that create value. To illustrate the applicability of this conceptual framework, an approach is proposed using experimental design based on a simulation model on one hand, and an optimization model in Mixed Integer Programming on the other hand. A set of experiments validates the relevance of the proposal, notably identifying the consequences of the decisions made on each asset in terms of generated value for the company

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Finta, Lucian Liu zhen. "Ordonnancement dans les systèmes multiprocesseurs". [S.l.] : [s.n], 1996. ftp://ftp.inria.fr/INRIA/publication/Theses/TU-0386.ps.gz.

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Abstract (sommario):

Reproduction de : Thèse de doctorat : Informatique : Université de Nice-Sophia Antipolis : 1996.
Résumés en français et en anglais. En annexe articles en anglais. L'Impr. INRIA a attribué un n° de coll, TU 386 associé à un code-barres en 4e de couv. Bibliogr. p. 79-82.

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Beaujean, Paul. "Défense contre les épidémies dans les réseaux". Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019PSLED063.

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Abstract (sommario):

Les théories mathématiques en épidémiologie ont adopté l'usage de réseaux d'intéractions pour modéliser la propagation d'une épidémie au sein d'une population de nœuds qui sont en contact s'ils sont reliés par une arête. Bien que des avancées majeures aient été réalisées pour concevoir des contre-mesures efficaces qui agissent directement sur les maladies, peu d'études en comparaison ont été effectuées pour tenter de modifier le réseau d'interaction lui-même.Cette thèse étudie la possibilité de trouver une modification optimale d'un réseau de manière à stopper une épidémie qui s'y propagerait. Ce problème d'optimisation étant difficile du point de vue la théorie de la complexité, nous proposons un algorithme probabiliste d'approximation qui est guaranti de produire une modification stoppant l'épidémie en un temps limité. De plus, nous montrons que l'analyse du ratio d'approximation de cet algorithme est la meilleure possible pour un large ensemble d'instances.Pour mesurer l'utilité pratique d'un tel algorithme, nous procédons à une analyse critique des méthodologies actuelles en évaluation expérimentale des algorithmes. En réponse, nous proposons une nouvelle méthodologie pour étudier des implantations d'algorithmes produisant des solutions potentiellement inexactes, sous-optimales et dont le comportement dépend de paramètres
The modern mathematical study of epidemics has adopted the concept of contact networks to model a disease spreading among nodes who may interact with each other along edges. While much progress has been made in designing effective countermeasures against epidemics by acting upon the disease, fewer studies have explored the use of modifying the contact network itself.This thesis explores the possibility of finding an optimal modification of a network to stop an epidemic spreading over it. Because this optimization problem is computationally hard to solve, we design a randomized approximation algorithm by combining semidefinite programming together with matrix concentration inequalities which is guaranteed to return a network modification that stops the epidemic in a short amount of time. Furthermore, we give evidence that the analysis of this algorithm is tight in a large regime.To understand the practical applicability of this algorithm, we analyze current practices in the experimental evaluation of algorithms and propose a new methodology to assess algorithms that may fail, may return approximate solutions, and may change behavior based on hyperparameters

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Ag, Rhissa Anasser. "La conception assistée par ordinateur appliquée au routage dans les circuits intégrés VLSI". Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112299.

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Abstract (sommario):

Après avoir rappelé le processus de conception d'un circuit intégré VLSI et parlé des outils C. A. O (Conception Assistée par Ordinateur) qui lui sont nécessaires et de leur complexité, nous présentons dans cette thèse deux algorithmes d'interconnexions dans un canal à deux niveaux de technologie. Ces algorithmes utilisent des concepts de Recherche Opérationnelle. En effet, le premier est basé sur l'optimisation par graphes et le deuxième sur l'optimisation stochastique par recuit simulé ("simulated annealing''). Des exemples d'applications (partition, placement et routage global) du "simulated annealing" à la conception physique des systèmes sont aussi décrits. En général, ces méthodes nous ont permis de réduire le nombre de pistes {nécessaires aux interconnexions), par rapport aux algorithmes classiques
After recalling the process of the VLSI integrated circuits design and talking about the C. A. D (Computer Aided-Design) tools which are necessary for it and their complexity, we present in this thesis two algorithms of channel routing with two levels of technology. These algorithms use some concepts of operational Research. In fact, the first one is based on graphs optimization and the second on stochastic optimization by simulated annealing. Some applications (partition, placement and global routing) of simulated annealing to the physical design of systems are also described. Generally, these methods have allowed us to reduce the number of tracks (which are necessary for the interconnections) in comparison with the classical ones

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Porumbel, Daniel Cosmin. "Algorithmes Heuristiques et Techniques d'Apprentissage - Applications au Probleme de Coloration de Graphe". Phd thesis, Université d'Angers, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00481253.

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Abstract (sommario):

Au cours des trois dernieres decennies, les algorithmes heuristiques ont permis de realiser des progres remarquables dans la resolution des problemes diciles d'optimisation combinatoire. Cependant, la conception de ces algorithmes releve encore plusieurs challenges importants { en particulier, il semble qu'il est toujours dicile d'integrer dans une heuristique une vue d'ensemble sur l'evolution de la recherche ou sur sa trajectoire. Prenant comme cadre experimental le probleme bien connu de la coloration de graphe, nous presentons de nouvelles strategies qui font appel a certains mecanismes d'apprentissage pour rendre le processus de recherche plus \auto-conscient". Nous introduisons un algorithme qui est capable d'enregistrer sa trajectoire et d'interpreter sa propre evolution. Une analyse de l'espace de recherche a montre que les meilleures congurations visitees sont relativement proches les unes des autres, regroupees dans des spheres de rayon xe. Avec ce type d'informations apprises, nous avons concu : (i) des algorithmes de diversication qui \prennent garde" a ne pas visiter la m^eme sphere a plusieurs reprises, (ii) des algorithmes d'intensication qui se focalisent sur l'exploration d'un perimetre limite en utilisant un parcours en largeur des spheres de ce perimetre, et (iii) des approches evolutionnistes pour gerer la diversite de sorte que les individus soient a la fois de bonne qualite eu egard a la fonction objectif et susamment distants les uns des autres. En fait, nous presentons une gamme de techniques (e.g. nouvelles fonctions d'evaluation) qui peuvent rendre la recherche heuristique \bien informee".

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Benfekir, Abderrahim. "Contribution à l'analyse de performances des Systèmes à Evénements Discrets non linéaires dans l'algèbre (min,+)". Phd thesis, Université de Cergy Pontoise, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00957875.

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Abstract (sommario):

Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la théorie des systèmes linéaires dans les dioïdes. Cette théorie concerne la sous-classe des systèmes à événements discrets modélisables par les Graphes d'Événements Temporisés (GET). La dynamique de ces graphes peut être représentée par des équations récurrentes linéaires sur des structures algébriques particulières telles que l'algèbre (max,+) ou l'algèbre (min,+).Ce mémoire est consacré à l'analyse de performances des systèmes dynamiques qui peuvent être modélisés graphiquement par des Graphes d'Événements Temporisés Généralisés (GETG). Ces derniers, contrairement au GET, n'admettent pas une représentation linéaire dans l'algèbre (min,+). Pour pallier à ce problème de non linéarité, nous avons utilisé une approche de modélisation définie sur un dioïde d'opérateurs muni de deux lois internes : loi additive correspondant à l'opération (min), et loi multiplicative équivalente à la loi de composition usuelle. Le modèle d'état obtenu, est utilisé pour évaluer les performances des GETG. Pour cela, nous avons proposé une nouvelle méthode qui a pour but de linéariser le modèle mathématique régissant l'évolution dynamique du modèle graphique, dans le but d'obtenir un modèle (min,+) linéaire. La deuxième partie de cette thèse est consacrée au problème qui consiste à déterminer les ressources à utiliser dans une ligne de production, en vue d'atteindre des performances souhaitée. Ceci est équivalent à déterminer le marquage initial de la partie commande du GETG.

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Giraud, Xavier. "Méthodes et outils pour la conception optimale des réseaux de distribution d'électricité dans les aéronefs". Phd thesis, Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00955887.

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Abstract (sommario):

Dans le domaine aéronautique, la dernière décennie a été marquée par une augmentation constante et progressive du taux d'électrification des systèmes embarqués. L'avion plus électrique est aujourd'hui vu comme un axe d'amélioration majeure pour l'industrie aéronautique permettant d'atteindre des objectifs toujours plus ambitieux : réduction de l'impact environnemental, rationalisation des coûts de maintenance... Dans ce contexte, le réseau de distribution électrique joue un rôle majeur. Les architectes doivent imaginer de nouveaux concepts architecturaux afin d'assurer le " service " de fourniture d'électricité tout en minimisant la masse et le coût. Ainsi les travaux de cette thèse proposent des méthodes d'aide à la conception pour les architectes de réseau. Le manuscrit se divise en 2 parties pouvant être vues comme 2 études distinctes et qui sont introduites dans le chapitre 1. La 1ère partie, traitée dans les chapitres 2 et 3, développe des méthodes et outils afin de résoudre de manière automatique et optimale 2 tâches de l'architecte : la définition des reconfigurations du réseau et l'identification de l'allocation des charges. La formalisation de ces 2 problématiques met en lumière une caractéristique commune : l'explosion combinatoire. Ainsi les résolutions sont réalisées à l'aide de méthodes issues de la recherche opérationnelle. Un processus général est défini afin de traiter les 2 tâches de manière consistante. Les aspects liés à la reconfiguration sont traités à l'aide de : la théorie des graphes pour modéliser la connectivité du réseau, un système expert capturant les règles métiers et la programmation linéaire sélectionnant les reconfigurations les plus performantes. La méthode a été appliquée avec succès sur des réseaux avions existants (A400M et A350) ainsi que sur des réseaux plus électriques prospectifs. La deuxième tâche consistant en l'allocation des charges a été résolue à l'aide de méthodes stochastiques. L'algorithme génétique utilisant une méthode de nichage se révèle être le plus performant en proposant à l'architecte réseau des solutions performantes et variées. La 2ème partie, traitée dans le chapitre 4, s'intéresse à un nouveau concept le " cœur électronique modulaire et mutualisé ". Cet organe de distribution, étroitement lié à l'avion plus électrique, se caractérise par la mutualisation de " m " modules électronique de puissance pour " c " charges électriques. Les méthodes développées dans le chapitre 4 vise à concevoir de manière optimale ce nouveau cœur en ayant 2 degrés de liberté : le nombre " m " de modules et les reconfigurations entre les " m " modules et les " c " charges. De nouveau, la formalisation du problème met en évidence l'explosion combinatoire à laquelle est confronté le concepteur. Le principal objectif de cette étude est de proposer un cadre méthodologique pour la résolution de ce problème de conception. Ainsi une heuristique a été développée pour résoudre ce problème combinatoire. Une attention particulière a été portée pour développer des modèles de composants simples et génériques dans une procédure générale organisée. Enfin une cartographie a été réalisée afin de dégager d'une part les formes de solutions les plus performantes et d'identifier les éléments ayant les impacts les plus significatifs sur la masse du système complet.

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Al-Iedani, Najat Hameed Qasim. "Contribution à la résolution des problèmes d'optimisation combinatoire : cas du problème des k-clusters dans un graphe biparti et du problème de sac à dos quadratique". Electronic Thesis or Diss., Amiens, 2017. http://www.theses.fr/2017AMIE0035.

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Abstract (sommario):

Les problèmes d'optimisation combinatoire sont d'un grand intérêt à la fois pour le monde scientifique et le monde industriel. Les enjeux scientifiques, économiques, environnementaux et sociaux sont très nombreux et très importants. C'est pour cela que la communauté scientifique mondiale recherche depuis longtemps des méthodes de modélisation, de simplification et de résolution de ces problèmes. Parmi les problèmes combinatoires les plus connus se trouvent les problèmes de sac à dos et les problèmes liés aux décompositions des graphes. Nous nous sommes intéressés dans cette thèse à deux problèmes importants : - Le problème de regroupement dans un graphe biparti ; - Le problème de sac à dos quadratique. Le problème de regroupement dans un graphe biparti a de nombreuses applications dans le domaine des télécommunications. Il a également un grand intérêt théorique dans la modélisation, la décomposition et la résolution de plusieurs autres problèmes combinatoires. Le problème de sac à dos quadratique a un large champ d'applications théoriques et pratiques dans nombreux domaines. Il est très utile dans la modélisation et la résolution dans un contexte de gestion des exclusions par exemple. Ces deux problèmes sont hautement combinatoires et sont très difficiles à résoudre d'une manière optimale d'un point de vue informatique. La résolution de ce type de problèmes peut se faire de deux manières : - La résolution optimale, dite également exacte, qui s’appuie sur des modélisations et des méthodes mathématiques puissantes dont l'objectif est d'identifier une solution optimale du problème traité. - La résolution approchée, qui s'appuie principalement sur des algorithmes capables d'approcher la solution optimale du problème traité mais sans garantir l'optimalité du résultat. Les méthodes approchées sont les plus utilisées par les informaticiens dans la résolution des problèmes issus de l'industrie et des services car ces méthodes permettent de résoudre des problèmes de grande taille et de répondre aux exigences fonctionnelles des donneurs d'ordres. Il existe aussi des méthodes de résolution hydrides qui peuvent combiner plusieurs méthodes de résolution approchées ou exactes et qui utilisent généralement des techniques de décomposition du problème initial pour permettre l'hybridation. C'est dans ce sens que s'oriente cette thèse. Nous proposons dans cette thèse deux méthodes de résolution hydriques : - Une première méthode hydride pour le problème de regroupement dans un graphe biparti qui combine une recherche par voisinage et un algorithme approché complémentaire. - Une deuxième méthode hybride pour le problème du sac à dos quadratique qui combine une recherche par voisinage et une méthode de réduction/fix-ation des variables
Since long time, the scientific world has sought for modeling, simplification and resolution of combinatorial optimization problems, because of these problems are most interest for the scientific and the industrial world and for the fields of operational research and computer science. The objective of this thesis is to solve the difficult combinatorial optimization problems using approximate resolution methods. And, we were interested on two important problems that find several significant applications in real world. The first part of the thesis is devoted to the K-clusters in a bipartite graph that has been applied in the field of telecommunication. The second part of the thesis addresses to the quadratic knapsack problem that can be used to accommodate a wide range of practical applications in numerous fields. On the other hand, these problems are highly combinatorial and difficult to solve from computational perspective. The K-clustering minimum bi-clique completion problem (K - CmBCP) was presented in the latest date and it is very significant in real world and it has been applied to several real applications such as aggregation of multicast sessions. Since telecommunication network cannot manage many multicast sessions at the same time, it is hence necessary to group the sessions into a limited number of clusters. We note that, the hybrid resolution methods can combine several approximate resolution methods or optimal resolution and approximate resolution and which generally use decomposition techniques of the initial problem to allow hybridation. In this thesis, we propose two hybrid resolution methods: A first hybrid method for the problem of K-clusters in a bipartite graph that combines a neighborhood search and a complementary algorithm. A second hybrid method for the quadratic knapsack problem which combines a large neighborhood search with a variable reduction / fixing method. The proposed algorithm is capable of solving the small, large and very large size instances of the QKP that cannot be solved by Cplex solver or by other methods

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Le, Pham Anh. "De l'optimisation à la décomposition de l'ontologique dans la logique de description". Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00507431.

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Abstract (sommario):

Le raisonnement efficace dans une grande base de connaissance en logique de description est un défi actuel en raison des inférences "insurmontables", même pour des langages des logiques de description relativement inexpressives. En effet, la présence des axiomes dans la terminologie (TBox) est une des raisons importantes causant une augmentation exponentielle de la taille de l'espace de recherche explorée par les algorithmes d'inférence. Le raisonnement dans la logique de description (LD), c'est essentiellement le test de la relation de la subsomption entre les concepts. Par conséquent, on cherche toujours les expédients pour optimiser ce raisonnement. Des techniques d'optimisation pour améliorer la performance du raisonneur d'une LD se divisent donc naturellement en trois niveaux. Le premier est le niveau conceptuel considérant des techniques pour optimiser les structures d'axiomes dans la TBox. Le deuxième, le niveau algorithmique examinant des techniques pour réduire les exigences de stockage de l'algorithme de tableaux et pour optimiser le test de la relation de subsomption (satisfaisabilité). Le troisième, l'optimisation de requête cherchant des stratégies d'exécution optimales d'une requête d'interrogation dans une base de connaissances. Dans ce mémoire, nous avons étudié une approche de décomposition de l'ontologie s'appelant la "décomposition overlay" qui vise à un deux objectifs principaux : l'optimisation du raisonnement et la méthodologie de conception des ontologies. D'une part l'optimisation pour laquelle nous cherchons à diviser une ontologie dans un ensemble de sous ontologies dont chacune contient une partie de l'ensemble d'axiomes de l'ontologie originale permet d'obtenir ainsi une réduction relative du temps de raisonnement ; d'autre part la méthodologie de conception qui permet de remplacer une ontologie par un ensemble d'ontologies dans une organisation plus ou moins "optimale". Pour le premier objectif, la décomposition overlay d'une ontologie a comme résultat un ensemble de sous-ontologies regroupées dans une ontologie distribuée, appelée ontologie-décomposante (TBox-décomposante) et représentée par la logique de description distribuée. Intuitivement, le fait de pouvoir raisonner parallèlement sur ces sous-ontologies ayant chacune un espace de recherche réduit peut conduire à une réduction du temps relatif du raisonnement. Une propriété importante de cette ontologie est d'être interprétée dans le même domaine que l'ontologie originale. Ceci est une base qui nous suggère la proposition de deux algorithmes de raisonnement pour cette ontologie-décomposante. Concernant l'objectif de méthodologie de conception, nous introduisons deux méthodes de décomposition de l'ontologie reposant sur la décomposition heuristique des graphes. Une méthode repose sur la décomposition selon les séparateurs minimaux des graphes triangulaires et la seconde sur la décomposition selon la mesure des coupes normalisées des régions d'un graphe.

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Porumbel, Daniel Cosmin. "Algorithmes Heuristiques et Techniques d'Apprentissage : Applications au Problème de Coloration de Graphe". Phd thesis, Université d'Angers, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00476541.

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Abstract (sommario):

Au cours des trois dernières décennies, les algorithmes heuristiques ont permis de réaliser des progrès remarquables dans la résolution des problèmes difficiles d'optimisation combinatoire. Cependant, la conception de ces algorithmes relève encore plusieurs challenges importants - en particulier, il semble qu'il est toujours difficile d'intégrer dans une heuristique une vue d'ensemble sur l'évolution de la recherche ou sur sa trajectoire. Prenant comme cadre expérimental le problème bien connu de la coloration de graphe, nous présentons de nouvelles stratégies qui font appel à certains mécanismes d'apprentissage pour rendre le processus de recherche plus "auto-conscient". Nous introduisons un algorithme qui est capable d'enregistrer sa trajectoire et d'interpréter sa propre évolution. Une analyse de l'espace de recherche a montré que les meilleures configurations visitées sont relativement proches les unes des autres, regroupées dans des sphères de rayon fixe. Avec ce type d'informations apprises, nous avons conçu : (i) des algorithmes de diversification qui "prennent garde" à ne pas visiter la même sphère à plusieurs reprises, (ii) des algorithmes d'intensification qui se focalisent sur l'exploration d'un périmètre limité en utilisant un parcours en largeur des sphères de ce périmètre, et (iii) des approches évolutionnistes pour gérer la diversité de sorte que les individus soient à la fois de bonne qualité eu égard à la fonction objectif et suffisamment distants les uns des autres. En fait, nous présentons une gamme de techniques (e.g. nouvelles fonctions d'évaluation) qui peuvent rendre la recherche heuristique "bien informée".

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Ould, Sidi Mohamed Mahmoud. "Contribution à l'amélioration des systèmes d'aide à la décision pour la régulation du trafic dans les réseaux de transport collectif". Ecole Centrale de Lille, 2006. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2006/50376-2006-Ould_Sidi.pdf.

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Abstract (sommario):

Cette thèse de doctorat contribue à la mise en place d’un système d’aide à la régulation du trafic dans les réseaux de transport perturbés, visant à aider les exploitants de ces réseaux à dissiper les perturbations qui peuvent surgir et dégrader la qualité des services offerts aux voyageurs. Ce mémoire est composé de quatre chapitres. Il commence par une étude bibliographique sur la gestion des réseaux de transport collectif. Ainsi, nous abordons les différentes problématiques liées aux réseaux de transport, aux processus de planification et de régulation. Le deuxième chapitre présente les différents modèles attribués aux réseaux de transport multimodaux tels que ceux relevant de la théorie de graphes, des systèmes multi-agents, des réseaux de Petri. Il propose aussi une nouvelle formulation mathématique du problème de régulation et un module d’aide à la génération et à l’évaluation des stratégies de régulation. Ce module est constitué de quatre sous-modules, dont chacun réalise une tâche bien précise : l’évaluation d’impact des perturbations et des actions de régulation sur l’état du trafic, la détermination de l’horizon spatio-temporel de régulation, la génération de décisions réalisables et la construction de celles-ci. Les quatre approches évolutionnaires floues proposées pour la résolution de ce problème sont présentées au chapitre 3. Le quatrième chapitre est consacré aux résultats de la mise en œuvre des approches et méthodes proposées à travers les tests de simulation, afin d’évaluer leur performances sur quelques scenarii réels de perturbations de natures différentes et issus du réseau de transport du partenaire industriel du projet SART : la SEMURVAL
This doctoral thesis contributes to the implementation of a decision support system for the traffic control in the disrupted transport networks, aiming to help the developers of these networks to dissipate the disturbances which can appear and degrade the quality of services offered to the travellers. This report is consisted of four chapters. It begins with a bibliographical study on the management of collective transport networks. So, we approach the various problems related to transport systems, to processes planning and regulation. The second chapter presents various models attributed to the multimodal transport systems such as those based on the theory of graphs, on multi-agents systems, and on Petri nets. We also propose a new mathematical formulation of the problem of regulation and a help module to the generation and to the evaluation of the regulation strategies. This module is constituted with four sub-modules; each one realizes a very precise task: the evaluation of impact of disturbances and the actions of regulation on the state of the traffic, the determination of the spatiotemporal horizon of regulation, the generation of practicable decisions and their construction. Four evolutionary-fuzzy approaches proposed for the resolution of this problem are presented in the chapter 3. The fourth chapter is dedicated to the results of the implemented of approaches and methods proposed through the tests of simulation, to evaluate their performances on some real scenarios of different natural disturbances and stemming from the transport network of our industrial partner of the SART project : the SEMURVAL

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Bourazza, Saïd. "Variantes d'algorithmes génétiques appliquées aux problèmes d'ordonnancement". Le Havre, 2006. http://www.theses.fr/2006LEHA0012.

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Abstract (sommario):

L'algorithme génétique (AG) est fondé sur les mécanismes de codage, sélection, croisement, mutation et insertion. Chacun présente plusieurs choix ce qui donne un résultat à plusieurs variantes de AG. Nous avons obtenu une meilleure variante d'algorithme génétique pour le "problème du voyageur de commerce" dans laquelle nous avons introduit notre nouvel opérateur de croisement Cedrx qui, jumelé avec l'opérateur edrx, donne de bons résultats. Cette étude nous a permis de créer des variantes efficaces d'algorithme génétique pour les probèmes suivants : le problème d'ordonnancement dans les ateliers de type Job Shop ; le problème des atterrissages d'avions (PAA) ; le problème d'ordonnancement des véhicules sur une chaîne de production sans une usine (POV)
The genetic algorithm (GA) is based on the mechanisms of coding, selection, crossover, mutation and insertion. Each mechanism presents several choices to giving result to several GA's variants. We obtained a better variant of genetic algorithm for resolving "Travelling Saleman Problem". In this GA's variant, we introduced our new crossover operator Cedrx which when coupled with crossover operator edrx gave good results. This led to the creation of effective variants of genetic algorithm for resolving the following problems : Job Shop Scheduling Problem (JSP) ; Aircraft Landing Problem (ALP) ; Scheduling Problem of Vehicles on a production line in a factory (SVP)

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Tesi sul tema "Optimisation dans des graphes"

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