Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

Les enfants ont besoin d’avoir un régime alimentaire bien équilibré pour demeurer en bonne santé. C’est pour cela que les garderies ont pour obligation de fournir aux enfants des repas variés et sains chaque semaine. Il est difficile pour une petite garderie d’élaborer ces menus santé tout en gardant une bonne rentabilité. Pour résoudre ce problème, il est décrit dans ce mémoire, un nouvel outil d’aide à la décision pour proposer des menus équilibrés pour une semaine complète basés sur les prix courants dans les épiceries locales. Afin de correspondre aux besoins des garderies, la solution à réaliser doit être simple à utiliser, rapide et proposer des repas adaptés pour des enfants. Il est aussi important que les repas soit variés afin de permettre aux enfant de découvrir de nouvelles saveurs. L’outil développé est capable de prendre en compte les ingrédients que l’utilisateur (gérant de garderie en milieu familial) possède déjà et les recettes qui ne lui plaisent pas. Il va automatiquement récupérer les prix des ingrédients, chaque semaine, dans les épiceries locales et trouve ses recettes sur un site de recette en ligne. Cet outil utilise des méthodes modernes d’extractions de données sur le web pour générer une base de donnée toujours à jour et il fournit une liste de repas pour garderie en milieu familial avec des prix raisonnables. La méthode est automatisée à 100% et est utilisable avec des paramètres par défaut sans action requise par l’utilisateur. L’outil est développé avec des technologies web et implémente un algorithme d’optimisation basé sur la programmation en nombres entiers, et particulièrement sur les méthodes de séparation et évaluation. Il a été testé par 9 garderies différentes et celles-ci ont noté un léger gain financier et une légère économie de temps grâce à l’utilisation du logiciel. Il est présenté dans ce mémoire l’architecture de l’outil, le modèle algorithmique, l’implémentation et les résultats obtenus par cette approche. Tout d’abord, une mise en situation du contexte et une légère introduction à la recherche opérationnelle est proposée afin de donner les bases nécessaires à la compréhension du reste du mémoire au lecteur. Ensuite, une revue de littérature est effectuée pour rendre compte du travail de recherche déjà effectué sur la génération automatique de menus ainsi qu’en programmation en nombres entiers. Puis, le modèle mathématique et les méthodes d’optimisation utilisées pour répondre à la problématique sont présentées. Pour continuer, il est décrit comment l’architecture et le développement de l’application ont été conçus afin de répondre au besoins exprimés par le contexte dans lequel se fixe ce problème. Finalement les résultats résultats fournis par l’algorithme sont présentés ainsi que les résultats récoltés par l’étude qualitative auprès des garderies.

Children need to have a well-balanced diet to stay healthy. Therefore, daycare services have the obligation to provide varied and healthy menus each week. It is difficult for small daycare services to elaborate these healthy menus while having to balance their budget. To address this issue, we propose, in this paper, a new decision-making tool to create balanced menus for a week based on the prices of the different grocery products in the vicinity. The tool is available online via a simple and ergonomic web interface and all menus proposed are varied each week to let children discover new tastes. This tool is also able to take into account the ingredients that the person already has. The tool crawl automatically, each week, the ingredient prices in the vicinity and it finds all the recipes on an online website. This tool uses modern web mining methods to generate an always up-to-date database and gives to daycare services a list of menus with realistic prices. The process is automated at 100% and default parameters are set in advance for computer-unfriendly users. The tool is developed as a web platform implementing an optimization algorithm based on integer programming and more precisely Branch-and-Bound. It has been preliminarily tested by nine daycare services which reported little money and time savings. In this master’s thesis the architecture of the tool, the algorithmic model, the implementation and the preliminary results are presented. At first, an introduction to operational research is proposed to let the reader get the theorical basis to understand this master’s thesis. Then, the state of the art of automated meal planning generation and integer programming is made. Next, the mathematical formulation and method used for solving the problem are explained. After, the software architecture and development are presented. Finally, the results obtained by the algorithm and the preliminary study with daycare services are analyzed.