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École de technologie supérieure

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PLAN DE COURS

Automne 2025
SYS866 : Sujets spéciaux II : génie de la production automatisée (3 crédits)
Optimisation stochastique et apprentissage par renforcement





Préalables
Aucun préalable requis




Descriptif du cours
Sujets d'intérêt majeur dans le domaine du génie de la production automatisée et familiarisation avec les derniers développements technologiques dans un ou plusieurs domaines de pointe.



Objectifs du cours

À la fin de ce cours, les étudiants seront en mesure de comprendre comment l'incertitude des données affecte la prise de décision et pourquoi il est important de s'en prémunir. Comprendre le concept de la valeur d'une solution stochastique et la valeur attendue de l'information parfaite. Analyser et comprendre l'évolution du processus d'information et de décision. Concevoir des modèles mathématiques représentant la prise de décision en situation d'incertitude, à la fois dans un cadre statique et dynamique. Maîtriser les algorithmes de solution les plus répandus et être capable de sélectionner l'algorithme le plus approprié dans un contexte donné. Écrire des programmes informatiques pour mettre en œuvre des algorithmes de solution et être capable de planifier des expériences informatiques pour évaluer la qualité des solutions ou des politiques de décision obtenues.




Stratégies pédagogiques
  • Formule classique : 13 séances hebdomadaires de 3 heures chacune
  • Trois rapports à livrer pendant le déroulement du cours permettront de vérifier l’avancement des connaissances des étudiants. L’expertise développée au cours de la session sera vérifiée au moyen d’un examen final
  • Plusieurs séances seront organisées sous forme d’ateliers afin d'accompagner les étudiants dans la rédaction de leurs rapports écrits
  • Le site web du cours est mis à jour chaque semaine avec du nouveau matériel et des références. Le matériel consiste en plusieurs chapitres de livres et d'articles scientifiques. La plupart des ressources seront en anglais : il est attendu que les étudiants aient de très bonnes compétences en anglais



Utilisation d’appareils électroniques

Tous les étudiants sont tenus de se doter d'un ordinateur personnel. Les étudiants seront encouragés à écrire des codes informatiques mettant en œuvre les modèles et algorithmes étudiés. Des connaissances de base en programmation dans des langages tels que Python et C++ sont les bienvenues




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mercredi 13:30 - 17:00 Activité de cours



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Fausto Errico Activité de cours fausto.errico@etsmtl.ca A-3491



Cours

 

1

  • Introduction et presentation du plan de cours
  • Cadre de modélisation de base pour les problèmes de décision séquentiels

2

  • Exemples de modélisation:
    • Asset selling problem
    • Adaptive market planning

3

  • Exemples de modélisation:
    • Learning best diabetes medications
    • Stochastic shortest path problems – static and dynamic

4

  • Éxemples de modélisation:
    • Stochastic vehicle routing problem – static and dynamic

5

  • Cadre de modélisation général pour les problèmes de décision séquentiels
  • Programmation stochastique: the two-stage framework
  • Chance constraint programming

6

  • Optimization robuste
  • Distributionally robust optimization

7

  • Discussion et conseils sur le projet

8

  • Algorithmes de la programmation dynamique:
    • Value iteration
    • Policy iteration

9

  • Reinforcement learning et approximate dynamic programming
    • Policy gradient algorithms
    • Q-learning

10

  • Formulation deterministe equivalente d'un programme stochastique
  • L’agorithme de Progressive Hedging

11

  • L’agorithme de Integer L-shaped

12

  • Le sample average approximation

13

  • Conférencier ou conférencière invité(e)



Évaluation

Devoir 1 – Proposition de projet

9%

Devoir 2 – Modélisation d’un problème de decision séquentiel

26%

Devoir 3 – Méthode de solution et implémentation algorithmique

20%

Examen final

45%




Double seuil
Note minimale : 50



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : https://www.etsmtl.ca/programmes-et-formations/horaire-des-examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.



Absence à une évaluation

Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou l’étudiant doit utiliser le formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.

Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS pour se rendre à l’activité.

Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du RÉPC et 6.5.2 du RÉCS) entraînera l’attribution de la note zéro (0).




Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignante ou l’enseignant du cours.



Documentation obligatoire
  • Warren B. Powell (2022), "Sequential Decision Analytics and Modeling: Modeling with Python", Boston-Delft: now publishers, http://dx.doi.org/10.1561/9781638280835
  • Warren B. Powell (2022), "Reinforcement Learning and Stochastic Optimization: A unified framework for sequential decisions", John Wiley and Sons, Hoboken



Ouvrages de références
  • Birge J.R. and Louveaux F., “Introduction to Stochastic Programming,” Springer, New York, 1997.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

Voir le site moodle du cours.