Note publique d'information : Deux situations de comportement égoïste des agents dans les réseaux de communication
sont considérées dans le cadre de la théorie des jeux.La première situation concerne
les réseaux de communication utilisant un routage décentralisé basé sur des agents
autonomes. Nous étudions les propriétés de convergence des dynamiques de meilleures
réponses dans un jeu de routage sur des liens parallèles. Le jeu implique un nombre
fini d'agents, chacun décidant comment son trafic est routé sur les liens de manière
à minimiser son propre coût. Nous proposons l'utilisation du rayon spectral généralisé
des matrices Jacobiennes de l'opérateur de meilleure réponse pour démontrer la convergence.La
seconde situation apparaît dans les réseaux tolérants aux délais dont l'objectif est
de permettre la communication dans des environnements où la connectivité n'est qu'intermittente
et où les délais de communication peuvent être très longs. Nous proposons tout d'abord
un mécanisme d'incitation basé sur une récompense pour convaincre les noeuds mobiles
de relayer les messages, et analysons l'influence de l'information donnée par la source
(nombre de copies du message, âge de ces copies) aux relais sur le prix à payer pour
transmettre le message. Nous considérons ensuite un modèle dans lequel la source propose
une récompense fixe. Les noeuds mobiles peuvent alors décider d'accepter ou non le
message, et s'ils l'acceptent, peuvent ensuite à tout moment décider de l'abandonner.
Nous modélisons l'interaction entre les noeuds mobiles sous la forme d'un jeu stochastique
partiellement observable et analysons les politiques optimales pour les relais.
Note publique d'information : This thesis focuses on the issues related to the selfish behavior of the agents in
the communication networks. We are particularly interested in two situations in which
these issues arise and we address game-theoretical framework to study them.The first
situation relates to communication networks using a distributed routing based on autonomous
agents. Compared to a centralized routing, this type of routing offers significant
advantages in terms of scalability, ease of deployment or robustness to failures and
environmental disturbances. We investigate the convergence properties of the sequential
best-response dynamics in a routing game over parallel links. The game involves a
finite number of routing agents each of which decides how much flow to route on each
of the links with the objective of minimizing its own costs. For some particular cases
(e.g., two players), the convergence of the best-response dynamics can be proved by
showing that this game has a potential function. For other cases, a potential function
has remained elusive. We propose the use of non-linear spectral radius of the Jacobian
of the best-response dynamics as an alternative approach to proving its convergence.The
second situation occurs in Delay Tolerant Networks (DTNs) that have been the subject
of intensive research over the past decade. DTN has an idea to support communication
in environments where connectivity is intermittent and where communication delays
can be very long. We focus on game-theoretic models for DTNs. First, we propose an
incentive mechanism to persuade selfish mobile nodes to participate in relaying messages,
and investigate the influence of the information given by the source (number of existing
copies of the message, age of these copies) to the relays on the rewards proposed.
For static information polices, that is the same type of information given to all
the relays, it is shown that the expected reward paid by the source is independent
of the policy. However, the source can reduce the reward by dynamically adapting the
type of information based on the meeting times with the relays. For the particular
cases, we give some structural results of the optimal adaptive policy. Next, we consider
the model where the source proposes a fixed reward. The mobile relays can decide to
accept or not the packet and then to drop the packet in the future. This game can
be modelled as a partially-observable stochastic game. For two relays, we have shown
that the optimal policies for the relays relates to the threshold type.
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