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Présentation ludique de la recherche opérationnelle pour la fête de la science 2007
DONG XiaoguangHONG Liang
OULDBABA FadelWANG Min
Tuteur : Audrey Dupont
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Plan
• Présentation du projet • Organisation du travail• Les différents jeux à réaliser
• Planning prévisionnel• Conclusion
Jeu «8-Dames» Jeu « Noël » (problème couplage) Jeu « Quinze » (jeu de Nim) Jeu « Supermarché » (problème sac à dos)
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Présentation
• Objectif du projet
• Intérêt du projet
• Spécifications techniques • JAVA• PHP + MySQL
• Schéma de l’interface web
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• Jeu « 8-Dames »
• Jeu « Noël » (problème couplage)
• Jeu « Quinze » (jeu de Nim)
• Jeu « Supermarché » (problème sac à dos)
Quatre jeux à réaliser
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Spécifications techniques
• JAVA
• PHP + MySQL
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Schéma de l’interface web
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Organisation du travail
• Organisation du projet Comprendre les problèmes du projetAnalyse du projet ( les jeux, la conception
du site)
• Organisation du groupe Travail individuelTravail commun
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Organisation du groupe
Groupe 2 (notre groupe)Problème Couplage Problème Sac à dosN reinesLes jeux de Nim
Groupe 1Plus court cheminVoyageur de commerceColoration de grapheSudoku
Groupe 1 et Groupe 2Définition de l’architecture technique et spécifications techniqueConception des interfaces graphiquesModélisation un base de donnéesMise en place des jeux
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Jeu «8-Dames»
• Présentation du problème
• Modélisation “CSP ” du problème
• Algorithme: le Backtracking
• Difficultés de cette technique
• Résolution du CSP par recherche locale
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Présentation du jeu
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Modélisation CSP du jeu• Variables: X={X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8}.• Domaines : D(X1) = D(X2) = D(X3) = D(X4) = D(X5) =
D(X6) = D(X7) = D(X8) = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,8}• Contraintes :• 1-les reines doivent être sur des lignes différentes:• Clig = {Xi ≠ Xj | i,j∈{1,2; 3; 4; 5; 6; 7; 8}; i≠ j}• 2-les reines doivent être sur des diagonales
montantes différentes:• Cdm = { Xi+i ≠ Xj + j | i; j ∈{1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8} i ≠ j}• 3-es reines doivent être sur des diagonales
descendantes différentes:Cdd ={Xi-i ≠ Xj-j | i, j ∈ {1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8} i ≠ j}
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Algorithme: le Backtracking
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Résolution par recherche locale algorithme Min Conflit
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Jeu « Noël »
• Description du jeu
• Génération de données
• Algorithme du problème couplage
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Description du jeu
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Couplages dans un Graphe biparti• On suppose que le graphe G=(X,E) est biparti
c’est à dire qu’il exist une Partition des sommets en deux sous ensembles Y et Z tels que toute arête a une extrémité dans Y et l’ autre dans Z
• Le problème se ramène alors à un problème de flot sur un réseau construit à partir de G
• On ajoute deux sommets s et t on relie s à tous les sommets de Y et tous les Sommets de Z à t, on oriente les arêtes de Y vers Z, la capacité est de 1 pour tous Les arcs.
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FORD-FULKERSON
• Initialisation• Démarrer du flot nul
• Étape 1• Chercher par Marquage une chaîne améliorante
• Étape 2• S'il existe une chaîne améliorante, augmenter le
flot suivant la chaîne, retour à l'étape 1.
• Étape 3 : STOP, le flot obtenu est OPTIMAL
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Jeu «Quinze»
• Description du jeu
• Interface du jeu
• Algorithme
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Description du jeu
• Deux joueurs doivent choisir tour à tour un nombre dans l'ensemble : 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
• Le premier joueur qui obtient exactement le total 15, en additionnant trois de ses nombres, gagne.
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Interface du jeu
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AlgorithmePseudo code
A chaque tour:
Parcourir toutes les lignesSi le nombre 5 est disponible
alors l’ordinateur le prend premièrement
Si le joueur a pris 2 nombres de la même ligne
alors
l’ordinateur prend le nombre reste de la ligne
sinon
l’ordinateur prend le nombre dans la ligne où il possède les plus nombres
Si un joueur arrive à aligner ses 3 nombres alors la partie est fini
Fin
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Jeu « Supermarché »
• Description du jeuProblème du sac à dos Règles du jeu
• Algorithme du problème sac à dos
• Génération des données
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Algorithme approché simple
• On cherche tel que ai soit maximum tout en satisfaisant :
• Ou de manière équivalente des
entiers tels que :
,
1,2,...,I n
ii I
p P
0 1ix
1,i i
i n
x p P
1,
max i ii n
x a
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Génération des données
Données Intervalle Contrainte
Poids ( )
poids(lait) poids(viande) poids(légume) poids(gâteau)
Valeur( )
Poids maximal
iP
ia
1 1
2 3
3 4
n n
i ii i
p p
1;6 5
2;12
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Description du jeu
Légume
Viande
Lait
Gâteau
Chariot
Valeur €
PoidsKg
Poids maximal
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Planning
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Conclusion