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Travail de diplôme 2002 Tél : Fax : Département EI +41 24 42321 11 +41 24 425 00 50 Ecole d’ingénieurs du Canton de Vaud Route de Cheseaux 1, case postale CH-1401 Yverdon-les-Bains mailto:[email protected] http://www.eivd.ch Cueillir du MIMAUSA en écoutant de la POPMUSIC Contexte Dans la vie courante, les gens sont souvent confrontés à des problèmes de décision tels que le placement de centres de distribution ou encore la mise en place d’antennes de téléphonie mobile. Ces problèmes appartiennent à un domaine dit d’optimisation combinatoire et dont la résolution ne peut se faire de manière exacte du fait de leur complexité. Il faut alors de tourner vers des méthodes approchées. Les techniques générales MIMAUSA ou POPMUSIC permettent de résoudre des problèmes de grande taille en se basant sur des décompositions en plusieurs sous-problèmes de taille inférieure. Description Le but de ce travail est d’implémenter différentes techniques de résolution pour le problème de classification automatique connu sous le nom de p-médiane. Il s’agit également d’explorer des solutions techniques pour l’utilisation de plusieurs processeurs en parallèle et de fournir des résultats pour divers nombres de processeurs et diverses machines parallèles. Enfin il s’agit de résoudre un problème réel de classification automatique de petites fleurs appelées Lychnis flos-cuculi. Modélisation du problème Le problème de la p-médiane consiste à trouver p centres parmi n entités tels que si l’on rattache chaque entité à son centre le plus proche, la somme des distances des entités à leur centre est minimale. Ce problème peut être modélisé comme suit : soit une matrice di j qui mesure la distance entre deux entités i et j et une variable xi j = 1 si l’entité i est allouée au centre j, la fonction objectif est la suivante : n n minimiser ∑ ∑ xi j · di j i=1 j=1 Auteur : Répondant externe : Répondant interne : Sujet proposé par : Localisation de 6 centres en Suisse Exemple du placement de six antennes de téléphonie mobile en Suisse de manière à minimiser le mécontentement des utilisateurs. Les points noirs représentent les antennes et les couleurs les différentes villes associées à l’antenne en question. Résultats L’utilisation de méthodes approchées conjointement à des méthodes de résolution exacte ainsi que l’introduction de techniques parallèles ainsi que réparties ont permis de résoudre des problèmes de grande taille en des temps de résolution relativement faibles. Les tests ont notamment pu être effectués aussi bien sur une machine parallèle quadri-processeurs que sur un ensemble de six machines bi-processeurs réparties géographiquement permettant ainsi des gains de temps considérables sur la résolution de grands problèmes. La classification automatique des petites fleurs a quant à elle montré qu’un problème réel nécessite en premier lieu un ensemble de traitements de manière à pouvoir appliquer les techniques de résolution du problème de la p-médiane. Philippe Waelti Thierry Mautor Éric Taillard EiVD - Éric Taillard c 2002 - 2003, filière Informatique / Logicielle EIVD