Strong combination of ant colony optimization with constraint programming optimization

Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes intéressés à la mise en œuvre d'algorithmes auto-adaptatifs d'Intelligence Collective pour la résolution de problèmes d'optimisation modélisés dans un langage de Programmation par contraintes (PPC). Nous avons porté une attention particulière à la famille d'algorithmes de type « Ant Colony Optimization » (ACO). Nous avons développé trois contributions, à savoir : (1) Intégration des algorithmes de type ACO dans un langage de programmation par contraintes pour la résolution de problèmes de satisfaction de contraintes; (2) Proposition d'un algorithme hybride et générique où ACO est couplé à une approche complète pour résoudre des problèmes d'optimisation combinatoires (3) Proposition d'une stratégie capable d'adapter dynamiquement les paramètres de ACO.In this thesis, we focused on the implementation of self-adaptive algorithms for solving optimization problems modeled in a Constraint Programming (CP) language. We focus on to the Ant Colony Optimization (ACO) algorithms. We have developed three contributions, namely: (1) Integration of ACO algorithms in a constraint programming language for solving constraint satisfaction problems, (2) Proposal of a generic hybrid algorithm which combines ACO and CP approach to solving combinatorial optimization problems (3) Proposal of a strategy to dynamically adjust the parameters of ACO

Strong Combination of Ant Colony Optimization with Constraint Programming Optimization

International audienceWe introduce an approach which combines ACO (Ant Colony Optimization) and IBM ILOG CP Optimizer for solving COPs (Combinatorial Optimization Problems). The problem is modeled using the CP Optimizer modeling API. Then, it is solved in a generic way by a two-phase algorithm. The first phase aims at creating a hot start for the second: it samples the solution space and applies reinforcement learning techniques as implemented in ACO to create pheromone trails. During the second phase, CP Optimizer performs a complete tree search guided by the pheromone trails previously accumulated. The first experimental results on knapsack, quadratic assignment and maximum independent set problems show that this new algorithm enhances the performance of CP Optimizer alone