OPTIMISATION NUMERIQUE, année 2021-2022

Université Versailles Saint Quentin en Yvelines
Master MINT


Laurent Dumas (cours et TD) 

Several problems in industry, in physics and in economics consist to minimize or to maximize an objective function. The objective of this course is to provide a number of theorical and practical methods for handling these issues. The focus is made on numerical deterministic and stochastic optimization methods. The course could combine conceptual presentations with practical hands-on computer sessions. 


Archives

cours 2015-16, cours 2016-17, cours 2017-18, cours 2018-2019, cours 2019-2020, cours 2020-2021


Cours:

1 Introduction et rappels

1.     Quelques exemples d'optimisation de formes

2.     Définitions

1.     Problème d'optimisation

2.     Solutions

3.     Différentiabilité

4.     Lignes de niveau

5.     Convexité

6.     Direction de descente

3.     Conditions d'optimalité

1.     Problème sans contraintes

2.     Problème avec contraintes

2 Algorithmes d'optimisation locale sans contraintes

1.     Principe général des méthodes de descente

2.     Un exemple de recherche linéaire

3.     Méthode de Newton et quasi-Newton

3 Algorithmes d'optimisation locale avec contraintes

1.     Méthode du gradient projeté

2.     Méthode de pénalisation

3.     Méthode duale (dont Uzawa)

 

4 Algorithmes d'optimisation globale

1.     Recuit simulé

2.     Algorithmes génétiques

3.     Stratégies d'évolution

4.     PSO

5.     Extensions (adaptativité, contraintes, multi-objectifs)


Poly de cours (Max Cerf):

paragraphe 1.1 à 1.2 : partie 1

paragraphe 1.3: partie 2

paragraphe 2.1 et 2.3 : partie 3

paragraphe 2.4  : partie 4

paragraphe 3: partie 5

paragraphe 4 : partie 6


Planning des cours:

Lundi 20 septembre 8h00-10h50 (Fermat 2202) :  cours

Vendredi 24 septembre 14h30-15h50  (Fermat amphi F) :  cours

Lundi 27 septembre 8h00-10h50 (Fermat 2202) :  cours

Mardi 28 septembre 14h30-15h50 (Fermat 2206) : cours

Lundi 4 octobre 8h00-10h50 (Fermat 2202) :  cours

Mardi 12 octobre 14h30-15h50(Descartes amphi E) : cours

Vendredi 15 octobre 16h00- 17h20 (Fermat amphi F):  cours

Lundi 18 octobre 8h00-10h50 (Fermat 2202) :  cours

Mardi 19 octobre 14h30-15h50(Fermat amphi H) : cours

Vendredi 21 octobre 16h00- 17h20 (Fermat amphi F):  CC1 (→ 21h)

Lundi 25 octobre 8h00-10h50 :  pas de cours

Mardi 26 octobre 14h30-15h50(Fermat amphi H) : pas de cours

Vendredi 28 octobre 16h00- 17h20 :  pas de cours

Lundi 8 novembre 8h00-10h50 (Fermat 2202) :  cours

Mardi 9 novembre 14h30-15h50(Fermat amphi H) : cours

Vendredi 12 novembre 16h00- 17h20 (G107)TP cartable numérique

Lundi 15 novembre 8h00-10h50 (Fermat 2202) :  cours

Mardi 16 novembre 14h30-15h50(Fermat amphi H) : cours

Vendredi 19 novembre 16h00- 17h20 (G107)TP cartable numérique (→ 33h)

Mardi 30 novembre 8h00-9h20  :  cours

Vendredi 3 décembre 16h00- 18h00 ( G107)TP cartable numérique

Mardi 7 décembre 8h00-10h50 :  cours

Vendredi 10 décembre 14h00- 16h00 (G107)TP cartable numérique (→ 42h)

Mardi 14 novembre 8h00-10h50 :  cours

Vendredi 17 décembre 14h00- 16h00 (G107)TP cartable numérique

Mardi 4 janvier 8h00-10h50 ( G105) :  CC3

Travaux dirigés:

TD1 : introduction et rappels (énoncé)

TD2 : introduction et rappels, partie 2 (énoncé)

TD3 : algorithmes d'optimisation sans contraintes (énoncé)

TD4 : algorithmes d'optimisation avec contraintes (énoncé)

TD5 : algorithmes d'optimisation globale (énoncé)

Travaux pratiques:

TP1 : méthodes de descente, cas sans contraintes (énoncé, script Scilab)

TP2 : méthodes de descente, cas avec contraintes (énoncé, script Scilab)

TP3 : optimisation globale, méthode des algorithmes génétiques (énoncé, script Scilab)

TP4 : optimisation globale, méthode PSO (énoncé, script Scilab)

 Evaluations :

CC1 : (énoncé)

CC2 (énoncé)

CC3 (énoncé)

Documents en ligne :

- Ph. G. Ciarlet, Introduction à l’analyse numérique matricielle et Optimisation, Masson, 1988.

- N. Gould, S. Leyffer, An introdution to algorithms for non linear optimization, online.

- J. F. Bonnans, Optimisation continue : cours et exercices, Dunod, 2006.

- J. B. Hiriart-Urruty and C. Lemaréchal, Convex analysis and minimization algorithms, Vol. I, II, Springer-Verlag, 1993