Description
Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Vers des algorithmes auto-organisants dans les réseaux sans fil ambiants, Towards self organized and bio-inspired algorithms for ubiquitous networks
Directrice de thèse:
Monique BECKER (LTCI (EDMH))
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini
Resumé:
**Mots clés : réseaux sans fil, auto-organisation, communications coopératives, réseaux d’antennes intelligentes, modélisations innovantes, réseaux autonomiques**
Keywords: wireless networks, self-organization, cooperative networking, smart antennas, simulations models, autonomic networking.
La recherche dans le domaine d’intérêt croissant qu’est la bio ingénierie, fait appel à des domaines de compétences très varier tel que la : stigmergie, la théorie des jeux expression génétique, les optimisations non linéaires (algorithmes génétiques), la théorie de l’information, apprentissage, intelligence distribuée (Swarm Intelligence). L’approche bio-inspirés qui va être développé durant cette étude va ce focalisé sur les systèmes de régulation biologique qui sont potentiellement très intéressante pour les réseaux sans fil distribués, car ils partagent avec ceux-ci de nombreux points communs tels que, la grande dynamique de fonctionnement, adaptation sous des contraintes multiples, des principes de fonctionnement entièrement distribué. Les modèles qui émergeant des recherches sur les systèmes auto-organisant, inspirés des comportements sociaux et biologiques, montrent que ses systèmes utilisent des phénomènes dits d’amplification et d’inhibition qui vont influencer de manière locale la dynamique globale du système. Une partie de la problématique de cette étude va être de rechercher les bons amplificateurs/inhibiteurs qui vont être utiles à la régulation des réseaux, et de ce faite utiliser au mieux la coopération et les communications opportunistes pour optimiser les performance face au changement dans la structure des réseaux ad-hoc sans fils.
La problématique centrale de cette étude concerne l’étude des algorithmes bio-inspirés et dits auto-organisants pour les réseaux sans fil, ainsi que la création d’une classification des principes qui les gouvernent. La recherche dans le domaine d’intérêt croissant qu’est la bio ingénierie, fait appel à des domaines de compétences très varier tel que la : stigmergie, la théorie des jeux expression génétique, les optimisations non linéaires (algorithmes génétiques), la théorie de l’information, apprentissage, intelligence distribuée (Swarm Intelligence). L’approche bio-inspirés qui va être développé durant cette étude va ce focalisé sur les systèmes de régulation biologique [1,2,3] qui sont potentiellement très intéressante pour les réseaux sans fil distribués, car ils partagent avec ceux-ci de nombreux points communs tels que, la grande dynamique de fonctionnement, adaptation sous des contraintes multiples, des principes de fonctionnement entièrement distribué. Les modèles qui émergeant des recherches sur les systèmes auto-organisant, inspirés des comportements sociaux et biologiques, montrent que ses systèmes utilisent des phénomènes dits d’amplification et d’inhibition qui vont influencer de manière locale la dynamique globale du système. Une partie de la problématique de cette étude va être de rechercher les bons amplificateurs/inhibiteurs qui vont être utiles à la régulation des réseaux, et de ce faite utiliser au mieux la coopération et les communications opportunistes pour optimiser l’auto-configuration et l’auto-organisation dans les réseaux ad-hoc sans fils. Ces mécanismes peuvent être étudiés théoriquement avec le formalisme récemment développé dans [2] décrivant les phénomènes multi-stationnaires dans un système de régulation génétique.
Les trois modèles de régulations suivants vont être approché durant cette étude :
-# Activator–inhibitor systems [6]
-# Artificial Immune System [7]
-# Cellular signaling networks [5]
Notre approche va consister à adapter ces différents mécanismes de régulation dite bio-inspirée et les utiliser de manière opportuniste pour réguler et ordonnancer les flux de manière dynamique. Le contexte propre aux communications sans fil, rend la définition des critères de performances difficile à la fois mesurer et à utiliser, car très dynamiques par nature. Les travaux actuellement en cour [8] tentes de développer une définition de critères de performances qui s’abstrairait des indicateurs de performance purement liée à la physique des communications sans fil pour en développer un indicateur de performance à porter plus générale. Ces deux approches, d’un indicateur de performance local et d’un mécanisme de régulation peuvent combiner ensemble peut donner lieu a des perspectives intéressantes permettant aux réseaux de réagir de manière autonome à l’évolution de la topologie du réseau.
BILIOGRAPHIE
[1] M. Babu, 'Evolutionary and Temporal Dynamics of Transcriptional Regulatory Networks,' Bio-Inspired Computing and Communication, Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2008, pp. 174-183.
[2] A. Richard, J. Comet, and G. Bernot, 'R. Thomas' Modeling of Biological Regulatory Networks: Introduction of Singular States in the Qualitative Dynamics,' Fundamenta Informaticae, vol. 65, 2004.
[3] E. Gelenbe, 'Modell
Doctorant.e: Agarwal Rachit