Avancées dans le domaine de l’optimisation multi-objectifs

Dans le cadre d'un programme de coopération scientifique régionale MATH Amsud, Sorin-Mihai Grad, enseignant-chercheur à l'Unité de mathématiques appliquées d’ENSTA Paris, est intervenu en mai dernier lors d'une conférence péruvienne et chilienne sur l'optimisation et l'analyse variationnelle. Cette conférence était organisée en l'honneur du 60e anniversaire de Fabián Flores-Bazán, un chercheur réputé dans le domaine de l'optimisation multi-objectifs.

Un grand nombre d'applications dans divers domaines peuvent être modélisées comme des problèmes impliquant la minimisation d'une fonction, telle que la distance ou le coût. L'optimisation multi-objectifs est un sous-domaine de l'optimisation au sens large, où non pas une mais plusieurs fonctions doivent être minimisées simultanément.

« L'exemple typique est celui donné par le prix Nobel Henry Markowitz, dans lequel un investisseur veut à la fois maximiser son profit et limiter le risque », explique Sorin-Mihai Grad. « De nouveaux concepts de solutions ont dû être inventés pour cela, ces problèmes devenant de plus en plus complexes. Aujourd'hui, il devient essentiel de résoudre ces problèmes à l'aide d'algorithmes, de schémas itératifs que les praticiens (comme les spécialistes de l'apprentissage automatique) pourront utiliser pour mener à bien ces optimisations multi-objectifs dans des délais raisonnables. »

Sorin-Mihai Grad a présenté à la conférence le fruit d'une longue collaboration avec des collègues hongrois, en proposant le premier algorithme exact connu dans la littérature pour la résolution itérative de problèmes d'optimisation multi-objectifs différentiables. Plus précisément, son exposé a abordé une approche originale basée sur l'optimisation linéaire qui offre une garantie mathématique de convergence des algorithmes proposés sans avoir recours à des solveurs heuristiques.

Sorin-Mihai Grad a rejoint ENSTA Paris en provenance de l'Université de Vienne en octobre 2021, pour renforcer l'équipe « Optimisation et Contrôle » de l'Unité de Mathématiques Appliquées, et se réjouit d'avoir été sélectionné pour ce poste d'enseignant-chercheur.

« En tant que chercheurs ENSTA Paris, nous avons une grande liberté scientifique, et l'écosystème de l'Institut Polytechnique de Paris nous permet de financer des projets de recherche de toutes tailles, en coopération avec des chercheurs dans de nombreux domaines. Et en tant qu'enseignant, l'excellent niveau des étudiants d’ENSTA Paris me permet de nourrir mon enseignement directement de la recherche de haut niveau que je mène en parallèle. C'est très gratifiant. »