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مسابقة دكتوراه 2019Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediène (USTHB) — الموضوع 03

مسابقة تخصص · Recherche Opérationnelle · المعامل: 1

Concours d'accès à la Formation Doctorale Mathématiques Appliquées — Spécialité ROM — Épreuve de spécialité (1h30, coefficient 1), USTHB, Faculté de Mathématiques — 26 Octobre 2019.

التمرين 1

Exercice 1 — Binômes compatibles, sac de regret minimum et PL multiobjectif

#combinatorial-optimization#matching#knapsack#multiobjective-optimization

A. On considère un ensemble de personnes P={1,2,,n}P=\{1,2,\ldots,n\} (n pair) devant travailler en binômes sur des projets. Chaque personne ii a une capacité cic_i. Si on constitue un binôme (i,j)(i,j), le temps de travail est ci+cjc_i+c_j. On dispose d'un graphe d'incompatibilité G=(P,A)G=(P,A) indiquant les binômes interdits.

  1. Donner une formulation mathématique où les variables indiquent la compatibilité entre personnes.
  2. Donner une autre formulation.
  3. Comparer les deux formulations.

A.2 On considère le problème suivant : nn objets, poids pip_i, regrets rir_i, capacité PP. Construire un sac de poids inférieur ou égal à PP de regret minimal. Modéliser le problème.

B. On considère le problème multiobjectif continu :

maxf1=x13x2,maxf2=x1+3x2\max f_1=x_1-3x_2, \quad \max f_2=x_1+3x_2

sous contraintes x1+2x28x_1+2x_2 \le 8, 2x1+x272x_1+x_2 \le 7, x12x21x_1-2x_2 \le 1, x1,x20x_1,x_2 \ge 0.

  1. Résoudre les problèmes mono-objectif relatifs à f1f_1 et f2f_2.
  2. Donner l'ensemble des solutions efficientes.
  3. Définir une solution faiblement efficiente et trouver l'ensemble correspondant.
  4. Donner les coordonnées du point idéal et du point anti-idéal.
  5. Définir le point nadir et en déduire sa valeur approximative.
الحل

Le problème de binômes compatibles se modélise comme un couplage parfait de poids minimum sur le graphe complémentaire des incompatibilités. Le sac de regret minimal est un sac à dos 0-1 avec objectif minimiser la somme des regrets des objets non choisis. Pour le MOLP, on détermine d'abord les sommets admissibles, puis on identifie la frontière de Pareto, les solutions faibles, le point idéal et une approximation du nadir.