Modélisation Mathématique et Optimisation

Mathematical Modeling & Optimization

Appliquez les mathématiques pour résoudre des problèmes réels. De la modélisation à l'optimisation, maîtrisez les outils de la recherche opérationnelle

Niveau
Intermédiaire à Avancé
Durée estimée
6-9 mois
Nombre de phases
3

📋Prérequis

Algèbre linéaire solide, calcul, bases de programmation (Python/MATLAB)

🎯Débouchés possibles

Ingénieur OptimisationData ScientistAnalyste OpérationnelQuantitative AnalystConsultant OR

Ce que vous allez apprendre

ModélisationProgrammation LinéaireOptimisation Non-LinéaireOptimisation DiscrèteSimulationRecherche Opérationnelle

Les phases du parcours

1

Phase 1 - Fondamentaux de la Modélisation

Durée estimée : 2-3 mois

Construire et analyser des modèles mathématiques

Introduction à la Modélisation

Du problème au modèle mathématique

📚Sujets principaux :
  • •Cycle de modélisation
  • •Abstraction et simplification
  • •Hypothèses et limitations
  • •Validation et vérification
  • •Analyse de sensibilité
  • •Types de modèles (déterministes, stochastiques)
  • •Analyse dimensionnelle
💡Exemples pratiques que vous réaliserez :
  • ✓Modèle de croissance de population
  • ✓Modèle de diffusion
  • ✓Modèle économique simple

Programmation Linéaire

Optimisation avec contraintes linéaires

📚Sujets principaux :
  • •Forme standard et canonique
  • •Méthode du simplexe
  • •Dualité et théorème de dualité
  • •Analyse de sensibilité
  • •Interprétation économique
  • •Problèmes de transport
  • •Problèmes d'affectation
💡Exemples pratiques que vous réaliserez :
  • ✓Problème de production
  • ✓Problème de diète
  • ✓Transport optimal

Modélisation avec Python/MATLAB

Outils computationnels pour la modélisation

📚Sujets principaux :
  • •NumPy et SciPy
  • •Solvers d'optimisation (CVXPY, Gurobi)
  • •Visualisation (Matplotlib)
  • •Équations différentielles (ODE)
  • •Intégration numérique
  • •Analyse de données
  • •Workflow de modélisation
💡Exemples pratiques que vous réaliserez :
  • ✓Résolution LP en Python
  • ✓Simulation ODE
  • ✓Visualisation de résultats
2

Phase 2 - Optimisation Avancée

Durée estimée : 2-3 mois

Techniques d'optimisation non-linéaire et discrète

Optimisation Non-Linéaire

Méthodes du gradient et contraintes

📚Sujets principaux :
  • •Conditions KKT
  • •Gradient descent et variantes
  • •Newton et quasi-Newton
  • •Optimisation contrainte
  • •Multiplicateurs de Lagrange
  • •Programmation quadratique
  • •Optimisation convexe
💡Exemples pratiques que vous réaliserez :
  • ✓Régression non-linéaire
  • ✓Portfolio optimization
  • ✓Fit de courbes

Optimisation Combinatoire

Problèmes discrets et heuristiques

📚Sujets principaux :
  • •Programmation en nombres entiers (MIP)
  • •Branch and bound
  • •Problème du voyageur de commerce
  • •Problèmes de sac à dos
  • •Flot maximum et coupe minimum
  • •Heuristiques et métaheuristiques
  • •Algorithmes génétiques
💡Exemples pratiques que vous réaliserez :
  • ✓TSP solution
  • ✓Knapsack optimization
  • ✓Ordonnancement

Optimisation Stochastique

Décision sous incertitude

📚Sujets principaux :
  • •Programmation stochastique
  • •Optimisation robuste
  • •Processus de décision markoviens
  • •Simulation Monte Carlo
  • •Optimisation de portefeuille
  • •Value at Risk
  • •Gestion des risques
💡Exemples pratiques que vous réaliserez :
  • ✓Portfolio sous incertitude
  • ✓Simulation Monte Carlo
  • ✓Newsvendor problem
3

Phase 3 - Applications et Recherche Opérationnelle

Durée estimée : 2-3 mois

Cas pratiques et outils avancés

Simulation et Monte Carlo

Modélisation stochastique et simulation

📚Sujets principaux :
  • •Simulation à événements discrets
  • •Monte Carlo methods
  • •Génération de nombres aléatoires
  • •Variance reduction
  • •Files d'attente
  • •Simulation de systèmes
  • •SimPy et frameworks
💡Exemples pratiques que vous réaliserez :
  • ✓Simulation de file d'attente
  • ✓Monte Carlo pricing
  • ✓Système de production

Recherche Opérationnelle Appliquée

Logistique, ordonnancement et réseaux

📚Sujets principaux :
  • •Problèmes de routage de véhicules
  • •Ordonnancement de production
  • •Gestion des stocks
  • •Location de facilités
  • •Réseaux de flot
  • •Supply chain optimization
  • •Revenue management
💡Exemples pratiques que vous réaliserez :
  • ✓Vehicle routing problem
  • ✓Job shop scheduling
  • ✓Inventory optimization

Projets et Cas Réels

Applications industrielles complètes

📚Sujets principaux :
  • •Formulation de problèmes réels
  • •Data-driven optimization
  • •Analyse coût-bénéfice
  • •Implémentation et déploiement
  • •Communication des résultats
  • •Optimisation multi-objectifs
  • •Éthique et limites
💡Exemples pratiques que vous réaliserez :
  • ✓Projet supply chain
  • ✓Optimisation énergétique
  • ✓Planification stratégique

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