Métaheuristiques pour l'optimisation multiobjectif: Approches coopératives, prise en compte de l'incertitude et application en logistique

Many real-world optimization problems, especially in the field of logistics, have to face a lot of difficulties. Indeed, they are often characterized by large and complex search spaces, multiple conflicting objective functions, and a host of uncertainties that have to be taken into account. Metaheuristics are natural candidates to solve those problems and make them preferable to classical optimization methods. However, the development of efficient metaheuristics results in a complex engineering process. The core subject of this work lies in the design, implementation and experimental analysis of metaheuristics for multiobjective optimization, together with their applications to logistic problems from routing and scheduling. Firstly, a unified view of such approaches is presented and then integrated into a software framework for their implementation, ParadisEO-MOEO. Next, some cooperative approaches combining metaheuristics for multiobjective optimization are proposed. At last, the issue of uncertainty handling is discussed in the context of multiobjective optimization.De nombreux problèmes d'optimisation issus du monde réel, notamment dans le domaine de la logistique, doivent faire face à beaucoup de difficultés. En effet, ils sont souvent caractérisés par des espaces de recherche vastes et complexes, de multiples fonctions objectif contradictoires, et une foule d'incertitudes qui doivent être prises en compte. Les métaheuristiques sont des candidates naturelles pour résoudre ces problèmes, ce qui les rend préférables aux méthodes d'optimisation classiques. Toutefois, le développement de métaheuristiques efficaces découle d'un processus de recherche complexe. Le cœur de ce travail réside en la conception, l'implémentation et l'analyse expérimentale de métaheuristiques pour l'optimisation multiobjectif, ainsi que leurs applications à des problèmes logistiques de tournées et d'ordonnancement. Tout d'abord, une vue unifiée de ces approches est présentée, puis intégrée dans une plateforme logicielle dédiée à leur implémentation, ParadisEO-MOEO. Ensuite, plusieurs approches de coopération, combinant des métaheuristiques pour l'optimisation multiobjectif, sont proposées. Enfin, la question de la prise en compte l'incertitude est abordée dans le contexte de l'optimisation multiobjectif