Etude du couplage entre un algorithme génétique et des méthodes d'optimisation locale

Résumé

L'optimisation globale de fonctions coûteuses est le domaine de recherche dans lequel est réalisé ce travail. La résolution de tels problèmes intéresse fortement le monde de l'industrie qui manipule de plus en plus des fonctions de ce type suite à l'utilisation de simulations haute fidélité réalisées sur ordinateur. Ce mémoire a été réalisé en partenariat avec l'entreprise Cenaero. L'objectif de ce mémoire est d'appliquer des algorithmes hybrides pour optimiser les fonctions coûteuses. Un algorithme hybride résulte de la combinaison entre une méthode de recherche globale, typiquement un algorithme génétique, et une méthode de recherche locale. Il existe de nombreuses façons de construire un algorithme hybride, à cause du choix de la méthode locale utilisée mais aussi en fonction de la manière de combiner les deux méthodes. Les méthodes hybrides ont été développées dans le logiciel Minamo. L'algorithme génétique assisté par modèles RBF (Radial Basis Functions) de ce logiciel intervient dans les algorithmes hybrides en tant que méthode globale. Nous avons testé le couplage de l'algorithme génétique avec quatre méthodes locales, de type région de confiance. Deux méthodes ont été implémentées dans le cadre de ce travail tandis que des logiciels existant ont été utilisés pour les deux autres méthodes locales. Afin de comparer les performances des méthodes hybrides, entre elles mais aussi par rapport à l'algorithme génétique assisté par modèles RBF appliqué seul, des tests ont été effectués sur un ensemble de fonctions mathématiques. L'efficacité des méthodes hybrides a ainsi pu être démontrée, d'un point de vue de la qualité de la solution obtenue mais aussi au niveau du temps d'exécution des algorithmes. Nous avons également constaté que, pour des fonctions objectif de types différents, ce sont des méthodes hybrides différentes qui se sont révélées plus performantes.

la date de réponse	24 juin 2011
langue originale	Français
Superviseur	Annick Sartenaer (Promoteur), Caroline SAINVITU (Copromoteur), Philippe TOINT (Jury) & Anne Lemaitre (Jury)