Projet : NUMOPT

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Résultats nouveaux

 

Malgré le démarrage récent et les effectifs minimes du projet, quelques résultats préliminaires peuvent déjà être mentionnés, lesquels sont bien entendu appelés à s'étoffer l'année prochaine.

Nous présentons nos activités en procédant du plus théorique au plus appliqué.

Etude au second ordre des fonctions convexes



Participants : Claude Lemaréchal, François Oustry.

On a pu montrer qu'au voisinage d'un minimum $ \bar{x}$, la propriété de croissance quadratique f ($ \bar{x}$ + h) $ \geq$ f ($ \bar{x}$) + c| h|2 d'une fonction convexe fpeut se ramener à la même propriété sur son $\cal U$-lagrangien (voir [[2]] pour une définition de cet objet). La propriété de croissance est importante pour la stabilité du minimum $ \bar{x}$ par rapport à des perturbations de f.

Relaxation SDP en optimisation combinatoire



Participants : Claude Lemaréchal, François Oustry.

Depuis plusieurs années existent des formes affaiblies de certains problèmes combinatoires: les relaxations SDP (la fonction $ \vartheta$de Lovász, la relaxation de Goemans-Williamson du problème max-cut sont les plus connues). Nous avons établi formellement un résultat faisant partie du ``folklore'': ces relaxations entrent dans le cadre général de la relaxation lagrangienne. Une telle clarification place la relaxation SDP - passablement artificielle en apparence - au rang de méthodologie générale, envisageable pour n'importe quel problème combinatoire.

Commande optimale



Participant : Edmundo Rofman.

Toujours dans le cadre de notre collaboration avec l'Institut Beppo Levi de l'Université de Rosario, Argentine (voir R.A. Promath 1997), nous nous sommes tournés vers les problèmes de type minimax. Outre les résultats obtenus sur les problèmes de jonction (voir ci-dessous §6.0.4), s'ajoute un résultat sur les problèmes avec horizon infini et coût final additif. Après formulation plus générale de ce problème, on a établi un principe de programmation dynamique et l'équation de Hamilton-Jacobi-Bellman non continue associée. On démontre dans [[6]] que le coût optimal du problème généralisé est l'unique solution de viscosité de cette équation.

   
Problèmes de jonction



Participant : Edmundo Rofman.

Poursuivant notre étude avec l'Institut Beppo Levi (voir Rapport de Recherche RR3145), nous avons démontré que le problème est équivalent à un problème de minimisation sur l'interface de la jonction. Nous pouvons ainsi résoudre une large classe d'inéquations variationnelles linéaires symétriques, utilisant le principe de décomposition-coordination [[7]]. Nous montrons ensuite que le cas d'un opérateur non symétrique équivaut à un problème minimax sur l'interface; une deuxième méthode de résolution s'ensuit pour ces types de problèmes. Enfin, nous abordons le cas d'opérateurs non linéaires et obtenons une troisième méthode de résolution (note aux CRAS à paraître).

Actions d'applications



Participants : Claude Lemaréchal, Mabel Medina, Edmundo Rofman.

L'une des raisons d'être du projet est de servir de ``conseiller en optimisation'' auprès de partenaires du secteur applicatif, académique ou industriel. La région grenobloise est un excellent milieu pour une telle activité.

Pilotage de machine-outil

(Fabmaster - Pascal Véra) Le problème est d'implanter des composants sur une carte à puces, suivant le schéma donné par le concepteur. Tout gain de temps a d'importantes retombées économiques, compte tenu de la longueur des séries (des milliers pour un téléphone portable, par exemple). Comme il s'agit de problèmes de commis voyageur, pour lesquels nous n'avons pas de rélle compétence, nous avons transmis le problème à Denis Naddef (Université Joseph Fourier), spécialiste reconnu de ces questions.

Conception de circuits électroniques

(Dolphin Intégration - Cyril Desclèves) Cette société, spécialisée dans la simulation de circuits, s'oriente vers leur optimisation. La simulation implique la résolution de systèmes algébro-différentiels difficiles. La fonction-coût et les contraintes sont alors longues à calculer, et leurs dérivées sont difficilement disponibles - le calcul des fonctions est codé par le fabricant des composants, et est donc ``gelé''. Le problème se prête à la différentiation automatique (Odyssée, Inria-Sohia); par ailleurs, André Tits (Université de Maryland) a travaillé sur ce type de problème et a participé à l'élaboration d'un système intégré de simulation/optimisation. Là aussi, notre rôle s'est borné à une mise en contact.

Production électrique

(Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne - Thomas Liebling, Christine Lütolf) En relation avec une société suisse de produits chimiques (qui produit sa propre électricité), l'EPFL est confrontée à des problèmes tout-à-fait analogues à ceux que nous avons traités avec EDF (R.A. Promath 97, §5.5). Nous agissons avec eux de manière analogue.

Maximisation d'entropie

(Projet IS2 - Véronique Venditti - et Laboratoire Leibniz - Pierre Bessière et Emmanuel Mazer). Dans les deux cas il s'agit d'identifier une distribution de probabilités d'après un certain nombre d'observables. Nous avons appliqué à ce problème une technique de relaxation lagrangienne, particulièrement efficace, et orienté nos partenaires vers le code Modulopt idoine.

Robot bipède

(Projet BIP - Yann le Strat, Pierre-Brice Wieber). La simulation d'un pas du robot bipède peut être attaquée par minimisation d'énergie. Cela se traduit par divers problèmes d'optimisation délicats, nous participons à leur formulation et à leur résolution.

Coulée continue

(voir R.A. Promath 97, §5.6) Un modèle a été établi décrivant le phénomène de ségrégation inverse (tenant compte de la transmission de chaleur avec changement de phase). L'étude d'une résolution numérique est en cours avec la participation du Laboratoire Madylam, ENSHM de Grenoble, en vue du développement d'un simulateur.

 

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