Chapitre 1 État de l`art sur l`optimisation combinatoire

I
Remerciements
Je tiens à remercier le dieu, le tout puissant de
ma donnée la patience, la santé et le courage pour
finir ce travail.
Je tiens à remercier profondément mon
encadreur : Monsieur KALFALI TOUFIK qui m’a
encouragé à
faire le maximum d’efforts dans ce travail, sans
ces encouragements ce mémoire n’aurait sans
doute pas abouti.
Et à toutes les personnes qui m’ont aidé de près et
de loin.

II
Dédicace
C'est avec joie que je dédie ce modeste travail :
À mes très chers parents qui j'espère rendre fière,
pour leurs patiences et encouragements. Que dieu les
protègent.
À mes amis et mes collègues pour les bons moments
que j'ai passé avec eux
Hacene halim

III
Sommaire
Introduction générale ……………………………….…………………………………………1
Chapitre 1 …………………………………………………………………………………...…3
1. Introduction……………………………………………...…………………………………3
2. Problème du L'optimisation combinatoire…………………………………………………3
2.1. Définition………………………………………………………………………………3
2.2. Résolution d’un problème d’optimisation combinatoire…………………….…………4
3. Les méthodes d’optimisation combinatoire……………………………………………..…4
3.1. Les méthodes exactes………………………………………………………….………5
3.1.1. La méthode de branch and bound………………………………………….………5
3.1.2. Programmation Dynamique……………………………………………………..…6
3.2. Les méthodes approchées ou heuristique………………………………………………6
3.2.1. Les méthodes constructives…………………………………………………..……7
3.2.1.1. L’Algorithme glouton……………………………………………………..……7
3.2.2. Les Métaheuristiques………………………………………………………………8
3.2.2.1. Les méthodes de voisinage……………………………………..………………8
3.2.2.1.1. Le recuit simulé………………………………………………….…………8
3.2.2.1.2. La recherche tabou…………………………………………..……………10
3.2.2.2. Les méthodes évolutives………………………………………………………11
3.2.2.2.1. Les algorithmes génétiques……………………………….………………11
3.2.2.2.1.1. Codage des individus……………………………………….…………12
3.2.2.2.1.2. L’opérateur de sélection………………………………………………13
3.2.2.2.1.3. L’opérateur de croisement……………………………………….……14
3.2.2.2.1.4. L’opérateur de Mutation………………………………………………15
3.2.2.2.1.5. L’opérateur de remplacement…………………………………………15

IV
4. Conclusion………………………………………………………………………………16
Chapitre 2……………………………………………………………………………………..17
1. Introduction……………………………………………………………………….………17
2. La technologie VLSI…………………………………………………...…………………17
3. Différents problèmes de conception VLSI………………………..………………………17
3.1. Problème de packing…………………………………………………………….……18
3.2. Problème de routing……………………………………………..……………………18
3.3. Problème de Via-Minimization…………………………………….…………………19
4. Problème de placement de composant électronique…………………………...…………19
5. Formalisation du problème de placement…………………………………...……………20
6. Estimation de la longueur des fils (Distance de Manhattan) …………………..…………21
7. Résoudre le problème de placement de composant électronique…………………………21
8. Conclusion………………………………………………………………………..………22
Chapitre 3…………………………………………………………………………………..…23
1. Introduction………………………………………………………………………….……23
2. Conception générale du système……………………………………………………….…23
3. Conception globale………………………………………………………………….……24
3.1. Couche interface ……………………………………………………………..………24
3.1.1. Type de génération du circuit…………………………………………….………25
3.1.2. Choix de la méthode et ses paramètres……………………………………...……25
3.1.3. Affichage des résultats……………………………………………………………25
3.1.4. Module graphique……………………………………………………...…………25
3.2. Couche de décision……………………………………………………...……………25
3.2.1. Module de génération de circuit……………………………………………….…26
3.2.2. Module standardisation des données………………………………………..……27
3.2.3. Module intermédiaire………………………………………………………….…27
3.3. Couche noyau……………………………………………………………………...…27

V
3.3.1. Modélisation du problème de placement de composants électroniques………….28
3.3.1.1. La solution…………………………………………………………………….28
3.3.1.2. Le voisinage………………………………………………………….………..29
3.3.1.3. Fonction de coût………………………………………………………………29
3.3.2. L’algorithme génétique…………………………………………………………...29
3.3.2.1. Le mécanisme d’algorithme génétique………………………………………..29
3.3.2.2. Individu ou solution…………………………………………………………...31
3.3.2.3. Codage des individus………………………………………………………….31
3.3.2.4. Population initiale……………………………………………………………..31
3.3.2.5. Reproduction et évaluation……………………………………………………31
3.3.2.5.1. L’opérateur de sélection…………………………………………………32
3.3.2.5.2. L’opérateur de croisement……………………………………………….32
3.3.2.5.3. L’opérateur de mutation…………………………………………………33
3.3.2.5.4. L’opérateur de remplacement……………………………………………34
3.3.2.6. Le critère d’arrêt………………………………………………………………34
3.3.3. Le recuit simulé…………………………………………………………………...34
3.3.3.1. L’algorithme de recuit simulé………………………………………………...35
4. Conclusion………………………………………………………………………………..36
Chapitre 4…………………………………………………………………………………37
1. Introduction………………………………………………………………….……………37
2. Environnement de développement. ……………………………………………………...37
3. Langage de programmation………………………………………………………………37
4. Implémentation…………………………………………………………………………...38
4.1. Illustration de l’outil de résolution……………………………………………38
4.1.1. Interface principale……………………………………………………………38
4.1.2. Interface recuit simulé…………………………………………………………38
4.1.3. Interface de l’algorithme génétique……………………………………………39