Descriptif
Le but de l'enseignement est de montrer, à travers l’étude de problème concrets liés au développement durable, l'aide que peut apporter la recherche opérationnelle aux décideurs de ce domaine. Le cours aborde les quatre sujets suivants : la protection de la biodiversité, l'utilisation des énergies renouvelables, la dépollution et la planification culturale.
Deux grands sujets environnementaux préoccupent actuellement la communauté internationale : l'érosion de la biodiversité et le changement climatique, deux phénomènes liés au développement des sociétés humaines. Il est actuellement admis que la biodiversité rend des services extrêmement importants aux sociétés humaines et que sa préservation est indispensable.
Les énergies renouvelables sont des formes d'énergies dont la consommation ne diminue pas la ressource. Ces énergies naturellement offertes par la planète, ont longtemps été négligées au profit d'énergies immédiatement plus rentables, mais aussi plus couteuses pour l'environnement. Les choses changent et les énergies renouvelables trouvent des applications adaptées et économiquement viables dans de nombreux domaines.
Diplôme(s) concerné(s)
Domaine Université Paris Saclay
Mention Informatique.Format des notes
Numérique sur 20Pour les étudiants du diplôme Master 2 Recherche Opérationnelle
Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes écrêté à une note seuil)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 8
- le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
- 8 ≤ note initiale < 10
- Crédits ECTS acquis : 3 ECTS
- Scientifique acquis : 3
Le coefficient de l'UE est : 3
Programme détaillé
Biodiversité
i) Sélection de réserves naturelles. De nombreux pays se sont engagés à stopper la perte de biodiversité dans un avenir proche et ont adoptés pour cela différentes stratégies dont la protection d'aires terrestres et maritimes. Nous verrons comment appliquer la notion de robustesse en programmation mathématique à ce problème.
ii) Maîtrise des effets néfastes engendrés par la fragmentation des paysages. Cette fragmentation est reconnue comme étant la principale source ce perte de biodiversité dans les pays industrialisés. Nous verrons comment les méthodes de l'optimisation combinatoire fractionnaire permettent d'aborder cette question.
iii) Exploitation écologique des forêts. D’après la loi sur la forêt de 2001 : la gestion durable des forêts garantit leur diversité biologique, leur productivité, leur capacité de régénération, leur vitalité et leur capacité à satisfaire, actuellement et pour l'avenir, des fonctions économiques, écologiques et sociales sans causer de préjudices à d'autres écosystèmes. Nous verrons comment la programmation dynamique stochastique permet d'aborder la gestion de d’une parcelle forestière en tenant compte du bois commercialisé et de la séquestration du carbone.
iv) Maintien de la diversité génétique. La diversité génétique est un des facteurs permettant aux espèces de s'adapter à l'évolution de leur environnement tout particulièrement dans le cadre du changement climatique et des changements globaux. Nous verrons comment l'approximation linéaire par une fonction linéaire par morceaux permet de traiter un problème de conservation de la diversité allélique.
Ordinateur nécessaire (Solveur Cplex installé)
Énergies renouvelables
Étude de l'optimisation robuste d'un parc hybride de productiond'électricité. Il s'agit de déterminer le nombre de panneaux photovoltaïques, d'éoliennes et de batteries à installer pour répondre à une demande locale en électricité, de façon à minimiser les coûts. La solution obtenue doit être robuste, c'est-à-dire qu'elle doit prendre en compte des aléas, en particuliers dans la demande. Nous verrons comment modéliser cette incertitude et comment la programmation mathématique permet de résoudre ce type de problème.
Dépollution
Etudes de cas dépollution avec Solveur. Nous traiterons deux études de cas de dépollution à moindre coût, le deuxième cas s'inscrivant dans une problématique de planification de production multi-produits multi-polluants. La recherche du modèle (PL) se fera de façon interactive et les cas seront résolus avec le Solveur Excel. Des analyses de sensibilité du coût optimal au taux de dépollution souhaité seront menées grâce à l'outil Solveur (analyse post-optimale, lien avec la dualité).
Ordinateur nécessaire (Solveur Excel installé)
Planification culturale
Etude d'un cas de planification culturale durable avec Solveur. La séance est dédiée à l'étude d'un problème de planification durable de rotations culturales, qui consiste à construire, sur un horizon de temps donné, des rotations de cultures et de jachères de sorte à couvrir des demandes saisonnières et à minimiser la surface cultivée. La recherche du modèle (PLNE) se fera de façon interactive. Une instance sera à résoudre en utilisant le langage OPL et le Solveur CPLEX.
Ordinateur nécessaire (Solveur Cplex installé)
