Variations sur PSO : approches parallèles, jeux de voisinages et applications

Known for many years as a stochastic metaheuristic effective in the resolution of difficult optimization problems, the Particle Swarm Optimization (PSO) method, however, shows some drawbacks, the most studied: high running time and premature convergence. In this thesis we consider some variants of the PSO method to escape these two disadvantages. These variants combine two approaches: the parallelization of the calculation and the organization of appropriate neighborhoods for the particles. To prove the performance of the proposed models, we performed an experiment on a series of test functions. By analyzing the obtained experimental results, we observe that the proposed models based on the PSO algorithm performed much better than basic PSO in terms of computing time and solution quality. A model based on the PSO algorithm was selected and developed for an experiment on the problem of electricity transmission. A hybrid variant of this model with Simulated Annealing (SA) algorithm has been considered and tested on the problem of collaborative networks.Reconnue depuis de nombreuses années comme une méthode efficace pour la résolution de problèmes difficiles, la méta-heuristique d’optimisation par essaim de particules PSO (Particle Swarm Optimization) présente toutefois des inconvénients dont les plus étudiés sont le temps de calcul élevé et la convergence prématurée. Cette thèse met en exergue quelques variantes de la méthode PSO visant à échapper à ces deux inconvénients de la méthode. Ces variantes combinent deux approches : la parallélisation de la méthode de calcul et l’organisation de voisinages appropriés pour les particules. L’évaluation de la performance des modèles proposés a été effectuée sur la base d'une expérimentation sur une série de fonctions tests. A la lumière de l’analyse des résultats expérimentaux obtenus, nous observons que les différents modèles proposés donnent des résultats meilleurs que ceux du PSO classique en termes de qualité de la solution et du temps de calcul. Un modèle basé PSO a été retenu et développé en vue d'une expérimentation sur le problème du transport d’électricité. Une variante hybride de ce modèle avec la méthode du recuit simulé SA (Simulated Annealing) a été considérée et expérimentée sur la problématique des réseaux de collaboration