Optimisation collaborative par des agents ...
Type de document :
Thèse
Titre :
Optimisation collaborative par des agents auto-adaptatifs pour résoudre les problèmes d'ordonnancement des patients en inter-intra urgences hospitalières
Titre en anglais :
Collaborative optimization by self-adaptive agents to solve patient scheduling problems in inter-intra hospital emergencies
Auteur(s) :
Ajmi, Faiza [Auteur]
Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille - UMR 9189 [CRIStAL]
Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille - UMR 9189 [CRIStAL]
Directeur(s) de thèse :
Slim Hammadi
Hayfa Zgaya
Hayfa Zgaya
Date de soutenance :
2021-09-28
Président du jury :
Aziz Moukrim [Président]
Dominique Quadri [Rapporteur]
Lionel Amodeo [Rapporteur]
Jean-Marie Renard
Dominique Quadri [Rapporteur]
Lionel Amodeo [Rapporteur]
Jean-Marie Renard
Membre(s) du jury :
Aziz Moukrim [Président]
Dominique Quadri [Rapporteur]
Lionel Amodeo [Rapporteur]
Jean-Marie Renard
Dominique Quadri [Rapporteur]
Lionel Amodeo [Rapporteur]
Jean-Marie Renard
Organisme de délivrance :
Centrale Lille Institut
École doctorale :
École graduée Mathématiques, sciences du numérique et de leurs interactions (Lille ; 2021-....)
NNT :
2021CLIL0019
Mot(s)-clé(s) :
Ordonnancement en santé
Métaheuristiques
Systèmes multi-Agents
Apprentissage
Optimisation collaborative
Logistique hospitalière
Métaheuristiques
Systèmes multi-Agents
Apprentissage
Optimisation collaborative
Logistique hospitalière
Mot(s)-clé(s) en anglais :
Healthcare scheduling
Metaheuristics
Multi-Agent systems
Learning
Collaborative optimization
Hospital logistics
Metaheuristics
Multi-Agent systems
Learning
Collaborative optimization
Hospital logistics
Discipline(s) HAL :
Sciences de l'ingénieur [physics]/Automatique / Robotique
Résumé :
Cette thèse s’attaque à des problèmes d’ordonnancement des patients aux urgences, avec prise en compte des contraintes d’aval, en utilisant des approches d’optimisation collaboratives optimisant le temps d’attente global ...
Lire la suite >Cette thèse s’attaque à des problèmes d’ordonnancement des patients aux urgences, avec prise en compte des contraintes d’aval, en utilisant des approches d’optimisation collaboratives optimisant le temps d’attente global moyen des patients. Ces approches sont utilisées en intégrant, dans le comportement de chaque agent,une métaheuristique qui évolue efficacement, grâce à deux protocoles d’interaction "amis" et "ennemis". En outre, chaque agent s’auto-adapte à l’aide d’un algorithme d’apprentissage par renforcement adapté a unproblème étudié. Cette auto-adaptation tient compte d’expériences des agents et de leurs connaissances de l’environnement des urgences. Afin d’assurer la continuité d’une prise en charge de qualité des patients,nous proposons également dans cette thèse, une approche conjointe d’ordonnancement et d’affectation des lits d’aval aux patients. Nous illustrons les approches collaboratives proposées et démontrons leur sefficacités sur des données réelles provenant des services des urgences du CHU de Lille obtenues dans le cadre du projet ANR OIILH. Les résultats de simulations donnent des meilleurs ordonnancements par rapport aux scénarios dans lesquels les agents travaillent individuellement ou sans apprentissage.L’application des algorithmes qui gèrent la prise en charge des patients dans les services d’aval, fournit des résultats sous la forme d’un tableau de bord, contenant des informations statiques et dynamiques. Ces informations sont mises à jour en temps réel et permettent aux urgentistes d’orienter plus rapidement les patients vers les structures qui peuvent les accueillir. Ainsi, les résultats des expérimentations montrent que les algorithmes d’IA proposés peuvent améliorer de manière significative l’efficacité de la chaîne des urgences en réduisant le temps d’attente global moyen des patients en inter-intra-urgencesLire moins >
Lire la suite >Cette thèse s’attaque à des problèmes d’ordonnancement des patients aux urgences, avec prise en compte des contraintes d’aval, en utilisant des approches d’optimisation collaboratives optimisant le temps d’attente global moyen des patients. Ces approches sont utilisées en intégrant, dans le comportement de chaque agent,une métaheuristique qui évolue efficacement, grâce à deux protocoles d’interaction "amis" et "ennemis". En outre, chaque agent s’auto-adapte à l’aide d’un algorithme d’apprentissage par renforcement adapté a unproblème étudié. Cette auto-adaptation tient compte d’expériences des agents et de leurs connaissances de l’environnement des urgences. Afin d’assurer la continuité d’une prise en charge de qualité des patients,nous proposons également dans cette thèse, une approche conjointe d’ordonnancement et d’affectation des lits d’aval aux patients. Nous illustrons les approches collaboratives proposées et démontrons leur sefficacités sur des données réelles provenant des services des urgences du CHU de Lille obtenues dans le cadre du projet ANR OIILH. Les résultats de simulations donnent des meilleurs ordonnancements par rapport aux scénarios dans lesquels les agents travaillent individuellement ou sans apprentissage.L’application des algorithmes qui gèrent la prise en charge des patients dans les services d’aval, fournit des résultats sous la forme d’un tableau de bord, contenant des informations statiques et dynamiques. Ces informations sont mises à jour en temps réel et permettent aux urgentistes d’orienter plus rapidement les patients vers les structures qui peuvent les accueillir. Ainsi, les résultats des expérimentations montrent que les algorithmes d’IA proposés peuvent améliorer de manière significative l’efficacité de la chaîne des urgences en réduisant le temps d’attente global moyen des patients en inter-intra-urgencesLire moins >
Résumé en anglais : [en]
This thesis addresses the scheduling patients in emergency department (ED) considering downstreamconstraints, by using collaborative optimization approaches to optimize the total waiting time of patients.These approaches ...
Lire la suite >This thesis addresses the scheduling patients in emergency department (ED) considering downstreamconstraints, by using collaborative optimization approaches to optimize the total waiting time of patients.These approaches are used by integrating, in the behavior of each agent, a metaheuristic that evolvesefficiently, thanks to two interaction protocols "friends" and "enemies". In addition, each agent self-adaptsusing a reinforcement learning algorithm adapted to the studied problem. This self-adaptation considersthe agents’ experiences and their knowledge of the ED environment. The learning of the agents allowsto accelerate the convergence by guiding the search for good solutions towards more promising areas inthe search space. In order to ensure the continuity of quality patient care, we also propose in this thesis,a joint approach for scheduling and assigning downstream beds to patients. We illustrate the proposedcollaborative approaches and demonstrate their effectiveness on real data provided from the ED of the LilleUniversity Hospital Center obtained in the framework of the ANR OIILH project. The results obtainedshow that the collaborative Learning approach leads to better results compared to the scenario in whichagents work individually or without learning. The application of the algorithms that manage the patientscare in downstream services, provides results in the form of a dashboard, containing static and dynamicinformation. This information is updated in real time and allows emergency staff to assign patients morequickly to the adequate structures. The results of the simulation show that the proposed AI algorithms cansignificantly improve the efficiency of the emergency chain by reducing the total waiting time of patientsin inter-intra-emergency.Lire moins >
Lire la suite >This thesis addresses the scheduling patients in emergency department (ED) considering downstreamconstraints, by using collaborative optimization approaches to optimize the total waiting time of patients.These approaches are used by integrating, in the behavior of each agent, a metaheuristic that evolvesefficiently, thanks to two interaction protocols "friends" and "enemies". In addition, each agent self-adaptsusing a reinforcement learning algorithm adapted to the studied problem. This self-adaptation considersthe agents’ experiences and their knowledge of the ED environment. The learning of the agents allowsto accelerate the convergence by guiding the search for good solutions towards more promising areas inthe search space. In order to ensure the continuity of quality patient care, we also propose in this thesis,a joint approach for scheduling and assigning downstream beds to patients. We illustrate the proposedcollaborative approaches and demonstrate their effectiveness on real data provided from the ED of the LilleUniversity Hospital Center obtained in the framework of the ANR OIILH project. The results obtainedshow that the collaborative Learning approach leads to better results compared to the scenario in whichagents work individually or without learning. The application of the algorithms that manage the patientscare in downstream services, provides results in the form of a dashboard, containing static and dynamicinformation. This information is updated in real time and allows emergency staff to assign patients morequickly to the adequate structures. The results of the simulation show that the proposed AI algorithms cansignificantly improve the efficiency of the emergency chain by reducing the total waiting time of patientsin inter-intra-emergency.Lire moins >
Langue :
Français
Collections :
Source :
Fichiers
- https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03774914/document
- Accès libre
- Accéder au document
- https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03774914/document
- Accès libre
- Accéder au document
- https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03774914/document
- Accès libre
- Accéder au document
- document
- Accès libre
- Accéder au document
- Ajmi_Faiza_DLE.pdf
- Accès libre
- Accéder au document
- document
- Accès libre
- Accéder au document
- Ajmi_Faiza_DLE.pdf
- Accès libre
- Accéder au document