Colloque IMT - L'IA au cœur des mutations industrielles - Session Optimisation: PPC dans l'industrie 4.0: configuration interactive et transport urbain. Présentation de Charles Prud'homme, Enseignant-chercheur (IMT Atlantique) et Elise Vareille, Maître-assistant HDR (IMT Mines Albi)

1. Une (très) brève introduction à la PPC
Configuration Interactive
Réparation de planning
PPC dans l’industrie
4.0
configuration interactive et
transport urbain
É. Vareilles – C.
Prud’homme
elise.vareilles@mines-albi.fr –
charles.prudhomme@imt-atlantique.fr
ORKID – TASC
PPC dans l’industrie 4.0
4 avril 2019
É. Vareilles - C. Prud’homme
ORKID – TASC

2. Contents
1 Une (très) brève
introduction à la
PPC
2 Configuration
Interactive
3 Réparation de
planning

3. Une (très) brève introduction à la PPC
Configuration Interactive
Réparation de planning
Une (très) brève introduction à la PPC
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4. Une (très) brève introduction à la PPC
Configuration Interactive
Réparation de planning
4/21Qu’est-ce que la PPC ?
Programmatation Par Contraintes
implémente la Programmation Mathématique
est une cousine de PLNE et SAT
fournit un langage pour modéliser un problème
propose des techniques pour le résoudre
On parlera de CSP et COP.
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5. Une (très) brève introduction à la PPC
Configuration Interactive
Réparation de planning
5/21Modéliser un CSP / COP
CSP = V, D, C
V : ensemble des variables (inconnues) du problème
D: domaine de chaque variable (int, float, bool, set, . . . )
C: liste de constraintes quelconques sur V (compatibilité,
fonction math., activation, . . . )
COP = CSP + fonction objectif
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6. Une (très) brève introduction à la PPC
Configuration Interactive
Réparation de planning
6/21Solution d’un CSP
Attribuer une valeur v à chaque variable Vi
tel que:
- la valeur v est dans le domaine de Vi
- chaque contrainte impliquant Vi est satisfaite
⇒ Si OK: c’est une solution au CSP
- Toutes les trouver ?
- Trouver la meilleure (COP) ?
⇒ Si KO: le problème n’a pas de solution (preuve)
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7. Une (très) brève introduction à la PPC
Configuration Interactive
Réparation de planning
7/21Exemple
V = {x1, x2, x3}
D = {d1, d2, d3} où ∀i ∈ {1, 2, 3}, di = {0, 1, 2, 5, 6}
C = {c1, c2, c3} où
c1 : 10x1 + 5x2 + x3 ≤ 25
c2 : x3
1 + x2
x3
≤ 50
c3 : AllDifferent(x1, x2, x3)
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8. Une (très) brève introduction à la PPC
Configuration Interactive
Réparation de planning
8/21Résoudre un CSP
Alternance d’une phase de propagation
et une phase d’énumération
Propagation raisonnement logique qui supprime les valeurs
qui n’appartiennent à aucune solution
Enumeration parcours de l’espace de recherche (gén. DFS),
prise de décisions arbitraires réfutables
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9. Une (très) brève introduction à la PPC
Configuration Interactive
Réparation de planning
8/21Résoudre un CSP
Alternance d’une phase de propagation
et une phase d’énumération
Propagation raisonnement logique qui supprime les valeurs
qui n’appartiennent à aucune solution
Enumeration parcours de l’espace de recherche (gén. DFS),
prise de décisions arbitraires réfutables
PPC dans l’industrie 4.0
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∀i, di = {0, 1, 2, 5, 6}
∧
10x1 + 5x2 + x3 ≤ 25
⇒
d1 {5, 6}, d2 {6}

10. Une (très) brève introduction à la PPC
Configuration Interactive
Réparation de planning
8/21Résoudre un CSP
Alternance d’une phase de propagation
et une phase d’énumération
Propagation raisonnement logique qui supprime les valeurs
qui n’appartiennent à aucune solution
Enumeration parcours de l’espace de recherche (gén. DFS),
prise de décisions arbitraires réfutables
PPC dans l’industrie 4.0
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point fixe
∧
au moins une variable indeterminée
⇒
prendre une décision, p-ex.:d1 = {0}

11. Une (très) brève introduction à la PPC
Configuration Interactive
Réparation de planning
9/21Forces et Faiblessses
FORCES
Modélisation
Expressivité
Incrémentalité
Accessibilité
Résolution
Efficacité
Hybridable
FAIBLESSES
Modélisation
Catalogue de contraintes
Modèle performant
Résolution
Paramètrage
Conçu pour la satisfaction
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12. Contents
1 Une (très) brève
introduction à la
PPC
2 Configuration
Interactive
Projet OPERA
3 Réparation de
planning

13. Une (très) brève introduction à la PPC
Configuration Interactive
Réparation de planning
Projet OPERA
11/21Illustration: Projet OPERA
Application à la réponse à appel d’offres
PPC dans l’industrie 4.0
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14. Une (très) brève introduction à la PPC
Configuration Interactive
Réparation de planning
Projet OPERA
12/21Définition et Estimation d’offres
Offres potentielle :
PPC dans l’industrie 4.0
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15. Une (très) brève introduction à la PPC
Configuration Interactive
Réparation de planning
Projet OPERA
13/21Définition et Estimation d’offres
Exploitation de base de connaissances :
PPC dans l’industrie 4.0
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16. Une (très) brève introduction à la PPC
Configuration Interactive
Réparation de planning
Projet OPERA
14/21Définition et Estimation d’offres
Consortium : 42 mois - 1.3 Millions d’euros de budget
PPC dans l’industrie 4.0
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17. Contents
1 Une (très) brève
introduction à la
PPC
2 Configuration
Interactive
3 Réparation de
planning
Projet TransOP

18. Une (très) brève introduction à la PPC
Configuration Interactive
Réparation de planning
Projet TransOP
16/21Illustration: Projet TransOP
Application au transport urbain
PPC dans l’industrie 4.0
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19. Une (très) brève introduction à la PPC
Configuration Interactive
Réparation de planning
Projet TransOP
17/21Optimisation dans le transport urbain
Quatre axes d’une offre de transport urbain :
Topologie : description du réseau sous forme de synoptique
Graphicage : construction des horaires et trajets des véhicules
Habillage : construction des horaires des chauffeurs
Commande de service : construction des plannings nominatifs
opérationnels
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20. Une (très) brève introduction à la PPC
Configuration Interactive
Réparation de planning
Projet TransOP
17/21Optimisation dans le transport urbain
Quatre axes d’une offre de transport urbain :
Topologie : description du réseau sous forme de synoptique
Graphicage : construction des horaires et trajets des véhicules
Habillage : construction des horaires des chauffeurs
Commande de service : construction des plannings nominatifs
opérationnels
PPC dans l’industrie 4.0
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21. Une (très) brève introduction à la PPC
Configuration Interactive
Réparation de planning
Projet TransOP
18/21Problématique de l’habillage
Problème tactique
Affecter des ressources à
des tâches ;
Tâches fixées dans le
temps et l’espace ;
Respect du droit du
travail.
Tâche 1
Tâche 2
Tâche 4
Tâche 3
Tâche 6
Tâche 7 Tâche 8
Tâche 5
temps
Ressource 3
Ressource n
Ressource 4
positiongeo
Ressource nRessource nRessource nRessource nRessource 1
Ressource 4
Ressource 4
Ressource 4Ressource 2
Ressource 1
Ressource 2
Ressource 3
Ressource 4
Tâche 1 Tâche 4 Tâche 5
Tâche 7 Tâche 8Tâche 2
Tâche 6
Tâche 3
Pause
Pause
temps
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22. Une (très) brève introduction à la PPC
Configuration Interactive
Réparation de planning
Projet TransOP
19/21Réparation de l’habillage
Problème opérationnel
Un aléa survient -
modification de service ;
Maintenir la cohérence -
assurer le service ;
Maîtriser la dérive du
coût - cohérence
opérationnelle.
Ressource 1
Ressource 2
Ressource 3
Ressource 4
Tâche 1 Tâche 4 Tâche 5
Tâche 7 Tâche 8Tâche 2
Tâche 6
Tâche 3
Pause
Pause
temps
Interruption
de service
Ressource 1
Ressource 2
Ressource 3
Ressource 4
Tâche 1
Tâche 4
Tâche 5
Tâche 8
Tâche 2 Tâche 6
Tâche 3
Pause
temps
Interruption
de service
Tâche 7Pause
Ressource 5
Ressource 6
PPC dans l’industrie 4.0
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23. Une (très) brève introduction à la PPC
Configuration Interactive
Réparation de planning
Projet TransOP
20/21Acteurs et résultats
Un laboratoire commun, TransOP
EuroDécision: B.Rottembourg, A. Questel
IMT-A: X.Lorca, Charles Prud’homme
Les résultats
Un modèle à base de contraintes élégant et efficace
Une stratégie de résolution basée sur les voisinages expliqués
Publications dans conférences internationales + diffusion
Un démonstrateur clientPPC dans l’industrie 4.0
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24. Une (très) brève introduction à la PPC
Configuration Interactive
Réparation de planning
Projet TransOP
PPC dans l’industrie
4.0
configuration interactive et
transport urbain
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Prud’homme
elise.vareilles@mines-albi.fr –
charles.prudhomme@imt-atlantique.fr
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