v2.11.0 (5932)

Enseignement scientifique & technique - CSC_4MI05_TP : Optimisation combinatoire et analyse combinatoire

Domaine > Mathématiques.

Descriptif

Ce cours contient essentiellement deux parties.
L'’une porte sur des méthodes d’'optimisation combinatoire générales permettant de résoudre des problèmes difficiles (plus précisément, NP-difficiles). On décrit en particulier les méthodes arborescentes par séparation et évaluation, la programmation dynamique, la relaxation lagrangienne, certaines métaheuristiques. On y aborde aussi des problèmes classiques en recherche opérationnelle, comme le problème du voyageur de commerce, le problème du sac à dos ou encore le problème de la coloration de graphes. Des travaux pratiques en C ou en Java viennent compléter la présentation théorique de ces méthodes.
L'’autre, issue des mathématiques discrètes, est consacrée à l'’analyse combinatoire, autrement dit à l’'art du dénombrement ou encore à l'’art de compter. On y définit les séries génératrices ordinaires ou exponentielles, le nombre de combinaisons avec ou sans répétitions, le principe d'’inclusion-exclusion (théorème de Poincaré), les dérangements, le dénombrement de partitions (nombres de Stirling), etc.

Objectifs pédagogiques

Acquis d'apprentissage
À l'issue de l'UE, l'élève sera capable de:
- Dénombrer des structures discrètes définies par des propriétés combinatoires.
- Appliquer des méthodes de dénombrement (résolution de relations de récurrence, séries génératrices, principe d'inclusion-exclusion) à des problèmes issus de domaines variés (ensembles ordonnés, probabilités, complexité algorithmique, etc.).
- Résoudre, de manière exacte ou approchée, des problèmes d'optimisation combinatoire difficiles (typiquement, NP-difficiles).
- Adapter des méthodes générales à la résolution d'autres problèmes que ceux vus en cours en concevant les ingrédients spécifiques mis en oeuvre par ces méthodes.

Compétences de rattachement (et justification)
- BC1.3 – Elaborer une ou plusieurs solutions technologiques, en s’appuyant sur la modélisation théorique et la méthode scientifique de manière à faire ressortir la pertinence desdites solutions permettant une prise de décision; Justification : La partie de l'UE consacrée à l'optimisation combinatoire présente des méthodes algorithmiques permettant d'élaborer des solutions logicielles destinées à résoudre des problèmes d'optimisation combinatoire, de manière exacte ou approchée.
- BC10.2 – Analyser et résoudre des problèmes mathématiques et algorithmiques nécessaires dans des étapes de réalisation d’un projet en s’appuyant, si besoin est, sur des simulations et dans l’objectif d’implémenter des solutions compétitives; Justification : L’UE amène les élèves à analyser et résoudre divers problèmes mathématiques issus de l'analyse combinatoire et divers problèmes algorithmiques dans le cadre de l'optimisation combinatoire.

24 heures en présentiel

20 heures de travail personnel estimé pour l’étudiant.

Diplôme(s) concerné(s)

Parcours de rattachement

Format des notes

Numérique sur 20

Littérale/grade européen

Pour les étudiants du diplôme Echange international non diplomant

Vos modalités d'acquisition :

Contrôle de connaissance écrit de trois heures.

La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.

Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'ingénieur

Vos modalités d'acquisition :

Contrôle de connaissance écrit de trois heures.

L'UE est acquise si Note finale >= 10
  • Crédits ECTS acquis : 2.5 ECTS
  • Crédit d'UE électives acquis : 2.5

La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.

Programme détaillé

 

Mots clés

Analyse combinatoire : dénombrement, séries génératrices, prinicipe d'inclusion-exclusion

Méthodes pédagogiques

Les séances programmées à l'emploi du temps intègrent cours magistral et partie s'apparentant à des TD dans la mesure où les élèves sont invités à développer puis proposer leurs approches pour résoudre les problèmes abordés en cours. Ces séances sont complétées par des exercices à faire à la maison et dont la correction peut être développée lors de la séance suivante.
Ressources : polycopié + bibliographie + annales corrigées.
Veuillez patienter