ASTI-HEBDO No 99. Yann Colette et Patrick Siarry. Optimisation multi-objectifs

"Un des objectifs de notre livre est de faire le lien entre décision multicritère et optimisation multiobjectif"

Trois questions à Yann Collette et Patrick Siarry

Co-auteurs de "Optimisation Multiobjectif"

Asti-Hebdo : Vous venez de publier, chez Eyrolles "Optimisation multiobjectif", inspiré de la thèse de Yann Collette (à droite sur la photo), sous la direction de Patrick Siarry On connaissait plutôt, jusqu'à présent, le terme "multicritères". Les deux concepts sont-ils vraiment différents ?

Yann Collette et Patrick Siarry: Il y a effectivement un peu de confusion entre les deux concepts. Il s'agit pourtant de deux communautés aux compétences différentes, même si elles communiquent entre elles. Celle du "multicritère" s'adresse aux managers. Le laboratoire Lamsade de Paris-Dauphine est un de ses principaux représentants en France et a débouché sur des produits comme Electre. Le problème type est ici de choisir, selon plusieurs critères, entre plusieurs solutions qui se présentent au manager. Celui-ci exprime ses préférences, les techniques de l'ADMC l'aident à préciser ses objectifs, mais il intervient lui-même dans le processus. Cette communauté se rattache à la section 27 du CNU.

L'optimisation multiobjectif relève des sections 61. Il s'agit de méthodes pour les ingénieurs, pratiquées dans des institutions comme l'Ecole supérieure d'électricité ou ici, dans l'équipe Optimisation et traitement du signal, de l'université de Paris XII, à Créteil et, plus généralement dans les laboratoires qui se retrouvent dans le GDR Isis. Il s'agit de domaines discrets ou continus (les domaines discrets sont traités plutôt par la section 27 et les domaines continus plutôt par la section 61), où l'on recherche l'optimisation plutôt que la décision. Par exemple, et c'est le travail qu'a mené Yann Collette à l'EDF, dans le chargement en combustible des centrales nucléaires, il faut trouver la meilleure disposition possible des "crayons" de combustible. Les critères pris en compte sont notamment le "pic crayon" (qu'il faut minimiser) et la "fluence", ou quantité de neutrons traversant les parois de la cuve (et qu'il faut minimiser également).

Les méthodes multiobjectif sont plus récentes que les méthodes multicritère. Jusqu'à présent, l'optimisation se faisait en fonction d'un objectif unique. En pratique, les ingénieurs commençaient par s'y ramener en construisant, de manière informelle et empirique, une fonctionnelle intégrant les différents objectifs. Ils employaient dans ce but des procédés relativement simplistes (pondérations, par exemple). C'est d'ailleurs encore ainsi que l'on procède le plus souvent aujourd'hui. Mais cette matière de faire, on s'en est peu à peu aperçu, laisse de côté un grand nombre de solutions que les algorithmes ne parviennent pas à atteindre, alors que les experts savent les trouver.

Si l'on examine en détail la littérature, on s'aperçoit qu'il n'y a pas une énorme différence de fond entre les méthodes d'optimisation et les méthodes de décision. Les outils pourraient être les mêmes. Mais les méthodes multiobjectif viennent tout juste d'émerger, grâce notamment aux algorithmes génétiques, comme vous l'a montré Marc Schoenauer, interviewé dans votre numéro 91.

Un des objectifs de notre livre est de faire le lien entre les deux familles d'outils. C'est le point original de la thèse de Yann Collette, qui lui a d'ailleurs valu les félicitations du jury.

Asti-Hebdo : Comment, en pratique, exploite-t-on ce type d'algorithmes ?

Y.C.-P.S. : La puissance de calcul nécessaire dépend beaucoup de la fonction objectif. Pour les problèmes de chargement de centrales, par exemple, on peut utiliser deux types de logiciels :
- le code "officiel", Coccinelle, de calcul neutronique ; il demande plusieurs dizaines de secondes pour chaque itération ; il lui faut donc une puissance importante, que l'on demande en pratique à un cluster de PC ;
- les réseaux de neurones, qui sont nettement plus rapides, et peuvent donc se contenter d'un ordinateur courant, mais ne donnent que des solutions approchées.

En pratique, on cherche donc à construire un ensemble de solutions avec les outils rapides. Ensuite on les précise et on les valide grâce au code officiel.

Il n'existe pas actuellement d'outils directement exploitables par les utilisateurs. Il s'agit de codes C++ ou Fortran, qui doivent donc être mis en oeuvre par les experts mêmes qui les développent. On commence tout juste à voir apparaître dans le commerce des bibliothèques de programmes comme Frontier (développé à l'origine pour la construction navale). Ces outils sont issus de l'optimisation mono-objectif, mais tirent maintenant parti des algorithmes génétiques. Dans le domaine multicritères, qui a vingt ans d'avance, un produit comme Electre est disponible sous forme d'outils diffusés par Paris-Dauphine.

Quant à l'interface homme-machine et à la visualisation, nous manquons d'outils. Un écran ou une feuille de papier n'ont que deux dimensions... la modélisation graphique se fait donc naturellement en deux dimensions... et c'est peut-être cette difficulté même qui tend à restreindre la pratique au bi-objectif. Quelques outils opèrent par réduction de dimensions (analyse de données multivariable), programmation linéaire, technologies à base de neurones. Elles n'ont pas encore été transposées en multiobjectif. Il y a quelques outils en multicritère, comme Prométhée, avec l'outil Gaia de visualisation. Mais cette discipline recourt surtout à des tableaux.

Asti-Hebdo : Quelle est l'importance de votre communauté de recherche ?

Y.C.-P.S. : La communauté comporte quelque 30 ou 40 personnes, principalement des universitaires, qui se retrouvent notamment dans les groupes de travail de l'association Roadef. Mais nos travaux intéressent un public beaucoup plus large, principalement dans de grandes institutions comme EDF, France Télécom, le CEA, EADS...

Avec la communauté PLC (programmation en logique et par contraintes), les contacts sont encore peu importants. Certains membres de cette communauté mettent en oeuvre les outils multiobjectif. Ce n'est pas possible en sens inverse. D'ailleurs, ils opèrent plutôt dans le domaine du discret, de la décision, loin de la culture des ingénieurs qui pratiquent le multiobjectif.

Au niveau mondial, le congrès MCDM a rassemblé 350 personnes en Turquie au pintemps 2000. Un autre congrès, très orienté multiobjectif, se déroule tous les ans depuis 2000, avec une place importante pour les algorithmes génétiques.

Actualité de la semaine

Droit et systèmes d'information

La journée de lancement du réseau thématique pluridisciplinaire (RTP) "Droit et systèmes d'information", du CNRS, animé par Danièle Bourcier, a réuni le 17 janvier une cinquantaine de spécialistes. Après l'introduction aux RTP par Catherine Garbay (directrice scientifique adjointe du département Stic) et un exposé sur l'interdisciplinarité (ses difficultés, les efforts du CNRS en ce sens), quatre sessions ont présenté les différents axes de travail envisagés :
- accès à, et traitement de l'information juridique,
- réglementation et régulation des réseaux et de la société de l'information,
- interactions des normes juridiques, techniques, économiques et sociales,
- modélisation de la décision stratéique, légistique et écriture du droit.

Théorie et concepts

Génome

Le Monde Informatique du 17 janvier consacre deux page au Genoscope. Intitulé "Genome, le séquençage s'accélère", on y trouve quelques données de base sur le matériel informatique utilisé et une très belle photo des machines utilisées.

Présenciel

Martine Otter, présidente de l'Adeli, rappelle dans la lettre no 50 de l'association ce mot de la marquise de Sévigné : "Une heure de conversation vaut mieux que cinquante lettres" et commente : "Nous ne pouvons que lui donner raison et tort à la fois, puisque nous n'aurons jamais le plaisir de converser avec elle et qu'il nous reste heureusement ses lettres".

Systèmes d'information

Dans la lettre de l'Adeli numéro 50, à noter une synthèse de la journée du 4 décembre sur la maîtrise des processus et un article sur "l'ingénieur qualité, coach du projet".

L'Assemblée générale de l'association se tiendra le vendredi 24 janvier à l'ESCP. Georges Gardarin y fera une présentation sur le thème "XML".

Travail collaboratif

Le Loria (Laboratoire lorrain de recherche en informatique et ses applications) et la société Artenum, constitués en consortium, annoncent le lancement du projet LibreSource de promotion du travail collaboratif. Cette initiative, inscrite dans le cadre du RNTL, a pour objectif de développer une plate-forme libre intrinsèquement modulaire, intégrant les briques indispensables à la mise en place d'applications collaboratives métiers, dédiées par exemple à la gestion des projets de développement logiciel tout au long de leur cycle de vie
Contact contact@libresource.org ou http://www.libresource.org/fr/
D'après une information transmise par L'AEF http://www.L-aef.com et la Diffusion Paris 7.

Chez Springer

Commerce électronique avec médiation d'agents. J. Padget, O. Shehory, D. Parkes, N. Sadeh, W.E. Walsh (Eds.) : Agent-Mediated Electronic Commerce IV Designing Mechanisms and Systems. AAMAS2002 Workshop on Agent-Mediated Electronic Commerce Bologna, Italy, July 16, 2002. Revised Papers.

Raisonnement par cas Enrico Blanzieri and Luigi Portinale (Eds.): Advances in Case-Based Reasoning . 5th European Workshop, EWCBR 2000, Trento, Italy, September 6-9, 2000. Proceedings.

Apprentissage par les machines . Ramon López de Mántaras and Enric Plaza (Eds.) : Machine Learning: ECML 2000. 11th European Conference on Machine Learning, Barcelona, Catalonia, Spain, May 31 - June 2, 2000.

Vérification assistée par ordinateur Nicolas Halbwachs and Doron Peled (Eds.) : Computer Aided Verification 11th International Conference, CAV'99, Trento, Italy, July 6-10, 1999. Proceedings.

Web services et web sémantique. C. Bussler, R. Hull, S. McIlraith, M.E. Orlowska, B. Pernici, J. Yang (Eds.) : Web Services, E-Business, and the Semantic Web CAiSE 2002 International Workshop, WES 2002, Toronto, Canada, May 27-28, 2002. Revised Papers.

Mouvement articulé et objets déformables. F.J. Perales, E.R. Hancock (Eds.): Articulated Motion and Deformable Objects Second International Workshop, AMDO 2002, Palma de Mallorca, Spain, November 21-23, 2002. Proceedings.

Communautés réparties. J. Plaice, P.G. Kropf, P. Schulthess, J. Slonim (Eds.) : Distributed Communities on the Web 4th International Workshop, DCW 2002, Sydney, Australia, April 3-5, 2002. Revised Papers.

Enseignement

PCIE

Lisez la lettre d'information du PCIE (Passeport de compétences informatique européen). Au sommaire : le PCIE dans les conseils régionaux, la présence du PCIE au Salon Compétences 2003.

Internet au cours préparatoire

Pour Pierre-Olivier Toinon, professeur des écoles : "L'informatique est à la fois un moyen de mettre en valeur le travail des enfants et de travailler autrement.". Téléchargez son interview TV :

- audio : http://www.ftpress.tv/cyb/hebdo/021029_toinon/toinon_audio.ram ;
- bas débit http://www.ftpress.tv/cyb/hebdo/021029_toinon/toinon_bd.ram ;
- haut débit hhttp://www.ftpress.tv/cyb/hebdo/021029_toinon/toinon_hd.ram.

Didactique des logiciels

En nous envoyant l'information ci-après, Jacques Baudé (EPI), commente : "Sous une apparence simple et banale, les progiciels et même le traitement de texte (qui est en fait devenu un outil de production de documents multimédias), restent complexes à appréhender, mobilisant des processus de traitement du texte et de communication d'information en général peu conceptualisés"

Les Premières journées francophones de didactique des progiciels auront lieu les jeudi 10 et vendredi 11 juillet 2002 à l'Université de Paris-Créteil. Thème : traitement de textes, tableurs et outils de production de documents multimédias.

Apparus au début des années quatre-vingt, les outils informatiques de bureautique, aussi appelés progiciels ont fait en vingt ans l’objet d’une progression impressionnante. Ils sont maintenant omniprésents dans notre environnement personnel et professionnel et leur appropriation est considérée comme devant faire partie de la culture commune.
Sous une apparence simple et banale, les progiciels et même le traitement de texte (qui est en fait devenu un outil de production de documents multimédias), restent complexes à appréhender, mobilisant des processus de traitement du texte et de communication d’information en général peu conceptualisés. De fait, on constate qu’ils sont « enseignés » à de très nombreux publics, devenant ainsi des objets d’enseignement touchant aussi bien la formation initiale que la formation professionnelle.

Un ensemble de travaux de recherche ponctuels ont été conduits depuis plus d’une dizaine d’années sur les problèmes de ce type d’enseignement. Cette manifestation a pour objectif de rassembler à la fois les acteurs de ces travaux et les formateurs concernés par les problèmes didactiques rencontrés afin d’organiser une réflexion générale sur la question de l’enseignement et de l’apprentissage de ces progiciels et sur les perspectives qui semblent ouvertes."

Public visé : le chercheurs intéressés par les questions de didactique ou les évolutions des progiciels et de leur enseignement, les formateurs 1er cycle à l’université, IUFM (formation initiale et continue), enseignants de toutes disciplines (professeurs d’école, professeurs de technologie, français, mathématiques, etc.), formateurs en entreprises, etc.

· Historique du traitement de textes et du tableur en éducation ; considérations épistémologiques.
· Modalités de formation (présencielle, à distance, auto-formation) et méthodes d’enseignement
· Analyse des obstacles à la maîtrise et à la compréhension des logiciels
· Évaluations de la maîtrise des progiciels (les « brevets »), des formations aux progiciels, problèmes de certification
· Spécificité des progiciels dans les filières professionnelles et disciplinaires
· Gestion coopérative de documents
· Enjeux de l’usage de nouveaux périphériques et interfaces (reconnaissance vocale, terminaux braille…)

Institutions organisatrices : Gediaps, INRP, IUFM Caen.

Envoyer les propositions de communications à didapro@inrp.fr, avant le 4 avril 2003.

La recherche en pratique

Propriété intellectuelle

Le "mél du web SG du CNRS signale, en ligne sur le site de l'École nationale supérieure des sciences de l'information et des bibliothèques, un article d'Alain Marter, avocat spécialisé en droit de la propriété intellectuelle, relatif aux "droits d'auteur sur les mémoires et les thèses".

Manifestations

Communication politique

La troisième édition des Tribunes du GET (Grandes écoles de télécommunications) se tient le 30 janvier à l'Institut océanographique, 195 rue Saint Jacques à Paris. Thème : Internet, quel renouvellement pour la communication politique ? Programme et inscriptions

Note des organisateurs : Les récentes élections présidentielles et législatives ont montré combien l’outil Internet a pris une place déterminante dans le déroulement des campagnes. Internet s’impose parmi les outils de communication politique et génère de nouvelles relations entre candidats et électeurs, entre mais aussi élus et citoyens.…

Ces constatations amènent à s’interroger sur l’impact réel qu’Internet peut avoir sur le déroulement d’une élection et sur la vie de l’homme politique actuel. Le sujet sera examiné sous deux angles principaux :L’objectif de la 3ème édition des Tribunes du GET est de débattre sur deux problématiques :
- L’Internet est-il utilisé comme moyen de communication à l’image de la stratégie « papier » habituelle ou se définit-il plus comme un espace communautaire interactif ? Favorise-t-il une plus grande implication des citoyens dans le traitement des affaires publiques ou une plus grande participation au débat public ?
- Après les élections, l’élu utilise-t-il cette technologie ? L’Internet devient-il lecomme vecteur d’une nouvelle forme de communication entre l’institutionnel, la collectivité et ses administrés ?

Manifestations des associations fondatrices de l'Asti

Le livre de la semaine

Sociologie de l’innovation technique

Dans son ouvrage Vertiges technlogiques" (Editions La Dispute, 244 p., 18 €.) , Michèle Descolonges, sociologue dans une grande entreprise publique, trace d’étonnantes parallèles et emprunte des raccourcis saisissants. De la formule “ Le communisme, c’est le pouvoir des soviets et l’électrification de tout le pays ” lancée par Lénine pour promouvoir la NEP, “ nouvelle politique économique ”, à des utopies plus récentes proposées par les promoteurs de l’Internet, l’auteur relève la permanence d’une croyance aveugle et d’une naïveté assumée envers le pouvoir de transformation sociale qu’offriraient les grandes innovations technologiques, ceci quels que soient les démentis infligés par les faits.

L’ouvrage interroge les usages, les discours publicitaires et politiques, les messages électroniques, l’hypertexte de la Toile et plus généralement l’ensemble des récits susceptibles de véhiculer les mythes et l’idéologie technicistes pour y dénicher entre autres composantes proprement humaines les désirs d’ubiquité et d’immortalité qui constituent des ressorts essentiels à toute bonne dramaturgie.

Le drame qui se noue en ce début du XXIe siècle à partir du processus d’informatisation mondialisée ressemble étrangement par sa démesure à celui qu’a pu connaître l’URSS au début du siècle dernier. La volonté de puissance qu’expriment les mots d’ordre utopique d’une extrémité à l’autre du spectre idéologique se heurte à la matérialité des faits. De “ l’émancipation de ceux qui n’ont rien ” à la “ liberté d’entreprendre ”, des “ héros du travail ” au “ communautés nomades ”, du train décoré de l’Ordre rouge par Léon Trotski à la célébration du pouvoir ubiquitaire de l’Internet, la fonction de l’incantation est de soutenir la croyance dans les bienfaits sociopolitiques des systèmes techniques. Et selon Michèle Descolonges, le “ vertige est bien là, dans la croyance proclamée que les problèmes politiques de la vie seront résolus par des techniques et dans l’intuition profonde qu’il n’en est rien ”.

L’ouvrage fourmille d’exemples empruntés à l’écume quotidienne des discours promotionnels dont l’auteur décortique la dynamique élémentaire des passions et sentiments pour nous livrer une analyse quasi anthropologique des croyances technicistes. Saluons donc cet essai critique qui ouvre des pistes originales et probablement fructueuses pour penser les nouvelles métamorphoses du système technicien et de son idéologie. A lire absolument avant de se reconnecter …

L'explosion des mathématiques

La SMF et la SMAI ont réalisé une brochure intitulée L'explosion des mathématiques. Cette initiative de promotion des mathématiques, a été lancée il y a deux ans et a reçu le soutien financier du ministère de la Recherche et du Comité national français des mathématiciens. Elle a bénéficié de la collaboration de nombreux collègues et a pour but de montrer à un large public l'intérêt et la modernité des mathématiques, et d'expliquer les enjeux de la recherche.

Elle est à la disposition gratuite de tous ceux qui nous en feront la demande, soit au secrétariat de la SMF (smf@dma.ens.fr), soit au secrétariat de la SMAI (smai@emath.fr).

Détente

L'équipe ASTI-HEBDO : Directeur de la publication : Jean-Paul Haton. Rédacteur en chef : Pierre Berger. Secrétaire général de la rédaction : François Louis Nicolet, Chefs de rubrique : Mireille Boris et Claire Rémy. Asti-Hebdo est diffusé par FTPresse.

Hebdo No 99. 20 janvier 2003