Hybrider planification et optimisation : une approche innovante en génie industriel

Programme scientifique Hybridization for Operations & Planning, Organizations & Performance, Optimization & Problem-solving (HOPoPoP)

Le programme scientifique Hybridization for Operations & Planning, Organizations & Performance, Optimization & Problem-solving (HOPoPoP)  travaille à l'amélioration de la performance des organisations en proposant des méthodes hybrides d'aide à la décision. Ces méthodes combinent plusieurs approches issues de différents domaines tels que la recherche opérationnelle, la simulation et les méthodes d’apprentissage en espérant pallier les limites des méthodes individuelles. 

 

Objectifs du programme HOPoPoP

Ce programme scientifique vise à proposer de nouvelles méthodes hybrides ainsi qu’à évaluer la pertinence de leur utilisation pour traiter efficacement les défis actuels, caractérisés par une explosion de la complexité des systèmes, la disponibilité massive des données, et les incertitudes croissantes dans des environnements hautement dynamiques. 

 

Méthodologies et outils développés

Il propose des contributions et des animations autour des modèles, méthodes et outils en capacité de traiter des problèmes complexes. Il s’appuie sur les contributions en optimisation discrète, en évaluation de scénarios par simulation, en décisions multicritères, ainsi qu’en apprentissage automatique. Par ce programme, les membres de l'équipe de recherche partagent leurs contributions avec les communautés du génie industriel (IFAC, IEEE, SAGIP) et de l’informatique (IJCAI, CP, ROADEF). Ils sont également actifs dans les GDR MACS et SAGIP, le GDR ROD et RADIA à travers différents groupes de travail. Le programme scientifique bénéficie également d’une grande synergie pour placer ses contributions au regard de la recherche appliquée du laboratoire. 

 

Applications industrielles et cas d’usage

Le programme scientifique HOPOPOP contribuer dans : 

• l’axe FLOWS, à l’exploration de la performance des chaînes logistiques soumis à de multiples incertitudes,
• l’axe DiSCS, à l’intégration des agents humains dans les processus décisionnels de crise,
• l’axe TRACE, à la coordination des acteurs d’un système multi-échelles implanté dans un territoire hétérogène
• l’axe WHOPS, aux problématiques de conception et de pilotage des systèmes de santé. 
   

Verrous scientifiques du programme

Le programme s’articule en suivant le processus décisionnel : modéliser, résoudre et décider. Il se propose de traiter les verrous suivants :

• Aspect modélisation 

Concevoir des modèles capables de représenter fidèlement les situations réelles, tout en s’adaptant aux nécessités d’utilisation de méthodes hybrides. 

Contributions attendues : création de modèles combinant plusieurs structures adaptées à la résolution hybride et exploration des modèles hybrides combinant différentes méthodes telles que les réseaux neuronaux, systèmes multi-agents et modèles mathématiques classiques.

• Aspect résolution 

Résoudre des problèmes de grandes dimensions dans un temps raisonnable en maintenant une bonne qualité des solutions et exploiter des combinaisons d'approches et identifier le paysage où l’intérêt de l’hybridation est réel.

Contributions attendues : développement d'algorithmes hybrides réduisant significativement les temps de calcul tout en maintenant et/ou améliorant la qualité de la solution et analyse comparative des approches pour identifier les meilleurs compromis entre qualité, temps, et consommation de données.

• Aspect décision 

Adapter les recommandations aux profils des utilisateurs et au contexte décisionnel et informer sur la qualité des solutions renvoyées. 

Contributions attendues : mise en place de méthodologies et outils adaptables et contextuels de recommandations et étude de l'impact des solutions proposées sur la qualité des décisions finales et validation empirique de leur pertinence.