Ce document propose une synthèse personnelle de mes travaux de recherche. Au fil de ces travaux, je me suis intéressé à l’optimisation de campagnes de recherche d’exo-planètes et au dimensionnement d’un réseau de chaleur, à la prédiction de la taille adulte de jeunes filles et à l’anticipation d’un flux de production, ou encore à la conception de réseaux de télécommunication et à la modélisation de la topographie de puces électroniques. Certaines pages de ce catalogue de problèmes ne seront pas ou peu feuilletées dans la suite, afin de se concentrer sur les illustrations les plus emblématiques et éviter l’ennui de péripéties que j’ai eu plaisir à vivre mais qui n’apporteraient pas grand chose à ce récit — un récit que je n’ai bien sûr pas écrit seul. Présenter mes travaux correspond davantage à une exploration en largeur qu’en profondeur. On peut toutefois en faire une lecture presque chronologique. Mes contributions à l’ordonnancement (chapitre 1) relèvent d’une recherche opérationnelle conventionnelle et prolongent mes premières amours de chercheur alors doctorant. Les travaux sur l’aide au diagnostic médical (chapitre 2) ont commencé par un hasard heureux poursuivi en post-doctorat et mêlent sciences de données et optimisation combinatoire. Ces deux courants, à l’origine indépendants, ont conflué vers l’analyse et l’optimisation de systèmes complexes (chapitre 3), en croisant recherche opérationnelle, sciences de données et génie industriel d’autant plus naturellement que je rejoignais des établissements dont les objets d’études sont les systèmes de production, à savoir d’abord l’IRCCyN/École des Mines de Nantes puis G-SCOP/Grenoble INP - Génie Industriel.