Ordonnancement avec réjections limitées

Offre de thèse

Ordonnancement avec réjections limitées

Date limite de candidature

15-05-2026

Date de début de contrat

01-10-2026

Directeur de thèse

KACEM Imed

Encadrement

réunions régulières d'encadrement partage des documents (overleaf, bul UL, etc.) échanges par tous les moyens selon les besoins et la disponibilité du doctorant (email, visioconférence, téléphone, etc.)

Type de contrat

Concours pour un contrat doctoral

école doctorale

IAEM - INFORMATIQUE - AUTOMATIQUE - ELECTRONIQUE - ELECTROTECHNIQUE - MATHEMATIQUES

équipe

AXE IFLORSYS

contexte

L'ordonnancement est une thématique importante de l'optimisation combinatoire. Elle vise à allouer, dans le temps, un ensemble limité de ressources pour un ensemble de tâches à réaliser. L'objectif étant d'optimiser un ou plusieurs critères à la fois (temps, argent, pourcentage d'occupation des machines, etc.). L'ordonnancement avec la possibilité de renoncer à la réalisation d'un sous-ensemble de tâches est une généralisation du problème d'ordonnancement standard, qui nous intéresse tout particulièrement dans ce projet compte tenu du peu de travaux existants dans ce domaine. Les quelques références disponibles dans la littérature montrent l'intérêt pratique et théorique du sujet. En effet, ce type de configuration est bien adapté pour modéliser plusieurs situations réelles (nécessité de rejeter une partie de commandes par saturation du système de production ou pénurie des matières premières, intérêt de réduire la production pour optimiser d'autres critères, etc.). À titre d'illustration, on peut faire référence aux travaux suivants : [1 – 4].

spécialité

Informatique

laboratoire

LCOMS - Laboratoire de Conception, Optimisation et Modélisation des Systèmes

Mots clés

ordonnancement, réjection, algorithmes d'ordonnancement, intelligence artificielle, apprentissage automatique

Détail de l'offre

I/ Contexte et enjeux :
L'ordonnancement est une thématique importante de l'optimisation combinatoire. Elle vise à allouer, dans le temps, un ensemble limité de ressources pour un ensemble de tâches à réaliser. L'objectif étant d'optimiser un ou plusieurs critères à la fois (temps, argent, pourcentage d'occupation des machines, etc.). L'ordonnancement avec la possibilité de renoncer à la réalisation d'un sous-ensemble de tâches est une généralisation du problème d'ordonnancement standard, qui nous intéresse tout particulièrement dans ce projet compte tenu du peu de travaux existants dans ce domaine. Les quelques références disponibles dans la littérature montrent l'intérêt pratique et théorique du sujet. En effet, ce type de configuration est bien adapté pour modéliser plusieurs situations réelles (nécessité de rejeter une partie de commandes par saturation du système de production ou pénurie des matières premières, intérêt de réduire la production pour optimiser d'autres critères, etc.). À titre d'illustration, on peut faire référence aux travaux suivants : [1 – 4].

II/ Objectifs et positionnement :
Nous considérons le problème d'ordonnancement de tâches sur des machines parallèles avec rejection. Notre objectif est de présenter des algorithmes pseudo-polynomiaux ou exacts dans des cas particuliers pour des critères standards (date de livraison maximale, somme des dates de fin, etc.) et de proposer ensuite des méthodes efficaces pour résoudre le problème général avec un nombre arbitraire de machines (méthodes exactes, algorithmes ou schémas d'approximation et heuristiques). Dans ce cadre, notre objectif est de concevoir des algorithmes efficaces dédiés à la résolution de ces problèmes d'ordonnancement. Ces algorithmes pourront être exacts ou approchés, selon le type et la difficulté de l'instance à résoudre. Dans tous les cas, nous visons des techniques algorithmiques permettant de « garantir la performance » des solutions données. Par la suite, une approche basée sur l'apprentissage automatique [5] sera utilisée pour analyser les résultats récoltés après l'application des algorithmes conçus (programmation dynamique [6], recherche
arborescente [7], heuristiques, algorithmes/schémas d'approximation [8 – 9], etc.) en fonction de certains paramètres des instances testées. Cela permettrait ensuite de prédire comment on peut résoudre efficacement chaque catégorie d'instance. De nombreux défis scientifiques sont rencontrés dans de nombreux problèmes de décision complexes liés à la conception d'algorithmes d'optimisation à performance garantie et d'algorithmes d'analyse basés sur l'apprentissage automatique et à l'Informatique Décisionnelle au sens large.

Keywords

scheduling, rejection, scheduling algorithms, artificial intelligence, machine learning

Subject details

I/ Context and Challenges: Scheduling is an important topic in combinatorial optimization. It aims to allocate, over time, a limited set of resources to a set of tasks to be performed. The objective is to optimize one or more criteria simultaneously (time, money, machine utilization percentage, etc.). Scheduling with the possibility of rejecting the execution of a subset of tasks is a generalization of the standard scheduling problem, which is of particular interest to us in this project given the limited existing research in this area. The few references available in the literature demonstrate the practical and theoretical relevance of the subject. Indeed, this type of configuration is well-suited to modeling several real-world situations (the need to reject a portion of orders due to production system saturation or raw material shortages, the benefit of reducing production to optimize other criteria, etc.). For example, we can refer to the following works: [1–4]. II/ Objectives and Positioning: We consider the task scheduling problem on parallel machines with rejection. Our objective is to present pseudo-polynomial or exact algorithms in specific cases for standard criteria (maximum delivery date, sum of completion dates, etc.) and then to propose efficient methods for solving the general problem with an arbitrary number of machines (exact methods, approximation algorithms or schemes, and heuristics). Within this framework, our goal is to design efficient algorithms dedicated to solving these scheduling problems. These algorithms may be exact or approximate, depending on the type and difficulty of the instance to be solved. In all cases, we aim for algorithmic techniques that guarantee the performance of the given solutions. Subsequently, a machine learning-based approach [5] will be used to analyze the results obtained after applying the designed algorithms (dynamic programming [6], tree search [7], heuristics, approximation algorithms/schemes [8–9], etc.) as a function of certain parameters of the tested instances. This would then allow us to predict how each category of instance can be efficiently solved. Numerous scientific challenges are encountered in many complex decision problems related to the design of guaranteed-performance optimization algorithms and analysis algorithms based on machine learning and Business Intelligence in general.

Profil du candidat

Master Informatique Décisionnelle

Candidate profile

Master Informatique Décisionnelle

Référence biblio

III/ Références :
[1] Kacem, I., Kellerer, H. Minimizing the maximum lateness for scheduling with release times and job rejection. J Comb Optim 48, 23 (2024). https://doi.org/10.1007/s10878-024-01205-y

[2] Zhong X, Ou J (2017) Improved approximation algorithms for parallel machine scheduling with release dates and job rejection. 4OR 15:387–406

[3] Zhang LQ, Lu LF, Yuan JJ (2010) Single-machine scheduling under the job rejection constraint. Theoret Comput Sci 411:1877–1882

[4] Zhong X, Ou J (2017) Parallel machine scheduling with restricted job rejection. Theoret Comput Sci 690:1–11

[5] Othman, R., Faiz, R., Abdelsadek, Y., Chelghoum, K., Kacem, I. Deep Hybrid Neural Networks with Improved Weighted Word Embeddings for Sentiment Analysis. IDA 2021: 50-62

[6] Kacem, I., Kellerer, H. (2018). Approximation Schemes for Minimizing the Maximum Lateness on a Single Machine with Release Times Under Non-availability or Deadline Constraints. Algorithmica, 80(12), 3825-3843.

[7] Mellouli, R., Sadfi, C., Chu, C., & Kacem, I. (2009). Identical parallel-machine scheduling under availability constraints to minimize the sum of completion times. European Journal of Operational Research, 197(3), 1150-1165.

[8] Grange, A., Kacem, I., Martin, S., Minich, S. (2023). Fully polynomial time approximation scheme for the pagination problem with hierarchical structure of tiles. RAIRO Operations Research, 57(1), 1-16.

[9] Kacem, I., Kellerer, H. (2016). Semi-online scheduling on a single machine with unexpected breakdown. Theoretical Computer Science, 646, 40-48.