Master Parisien de Recherche en Informatique - M2

    2-17-1 : Fondements sur la modélisation des réseaux



    Description du cours

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    Intervenants

    Sous-ensemble des personnes suivantes :
    Francois Baccelli, Bruno Gaujal, Alain Jean-Marie, Jean Mairesse, Laurent Massoulié


    Planning du cours 2010-2011

    Les cours ont lieu les vendredis de 16.15 à 18.45, au 45 rue d'Ulm (ENS), salle R (2ieme sous-sol, aile Rataud).


    • 17 septembre : Max-plus et Network calculus I
    • 24 septembre : Max-plus et Network calculus II
    • 1 octobre : Max-plus et Network calculus III
    • 8 octobre : Max-plus et Network calculus IV
    • 15 octobre : Max-plus et Network calculus V
    • 22 octobre : Réseaux markoviens I
    • 29 octobre : Réseaux markoviens II
    • 5 novembre : Réseaux markoviens III
    • 12 novembre : Réseaux markoviens IV
    • 19 novembre : Réseaux markoviens V
    • 26 novembre : Pas de cours
    • 3 décembre : Examen (2h)



    Résumé des cours 2010-2011


    • 1. Réseaux Max-Plus et Network Calculus (J. Mairesse)
      Ce cours a pour but de montrer comment une approche algébrique (essentiellement en utilisant l'algèbre (max,plus)) des systèmes à événements discrets permet de calculer certaines performances des réseaux de communications. On étudiera plus particulièrement le semi-anneau des matrices carrées à coefficients dans (R,max,plus), qui permet de calculer les dates de tirs de transitions dans les graphes d'événements sous forme de récurrence d'un système linéaire, ainsi que le comportement asymptotique d'un tel système, donné par le spectre (max,plus) de la matrice itérée. On étudiera aussi le semi-anneau des fonctions croissantes munies du minimum point à point et de l'inf-convolution, qui permet de calculer des bornes sur les délais et les tailles de buffers dans des réseaux informatiques. Cette technique appelée le "network calculus" repose sur la définition de fonctions de contrainte sur les processus d'arrivées et les processus de service dans chaque noeud du réseau. Des questions algorithmiques dans ces deux domaines seront abordées et des applications au controle de fenetre dans les réseaux et à la garantie de qualité de service pour les flux vidéo seront finalement discutées.

    • 2. Réseaux markoviens à forme produit (A. Jean-Marie)
      Méthodologie de l'évaluation de la qualité de service dans les réseaux. Théorie des files d'attente, principes généraux et métriques. Chaines de Markov en temps continu. Probabilités transitoires et stationnaires. Réversibilité. Files d'attente Markoviennes. Réseaux de files d'attente a forme produit: réseaux de Jackson et Kelly.




    Examen

      Pour information et entrainement, voici certains sujets des années antérieures.

    • Année 09-10

      Réseaux markoviens, réseaux max-plus et network calculus

    • Année 08-09

      Réseaux max-plus et network calculus

    • Années antérieures

      Réseaux Markoviens. Sujet 05-06.

      Network Calculus. Sujet 05-06.

    • Max-plus et Network Calculus. Sujet 04-05.

      Max-plus et Network Calculus. Sujet 03-04.

      Max-plus et Network Calculus. Sujet 02-03. (Exercice 3 hors programme.)

      Réseaux Markoviens. Sujet 02.

      Max-plus. Sujet 02. Avec corrigé. (Exercice 2 hors programme).



    Support de cours - Feuilles d'exercice

    • Réseaux Markoviens

      Le support de cours d'Alain Jean-Marie (LIRMM, Montpellier), version 2010-2011 : suivez ce lien.

      Un autre support de cours de Philippe Bougerol (Laboratoire de Probabilités, Paris 6). Le matériel est globalement le même que celui du cours, mais la présentation est différente. Suivez ce lien.


      D'autres références :
      Livre disponible en ligne : Reversibility and Stochastic Networks. F.P. Kelly, Wiley, 1979. (En particulier les chapitres 1, 2, 3 et 4.)


      Livres non-disponibles en ligne :
      Perron-Frobenius : "Non-negative matrices and Markiv chains", E. Seneta, Springer, 1981.
      Markov : "Markov chains. Gibbs fields, Monte Carlo simulation, and queues", P. Brémaud, Springer, 1999.

      Pour les personnes ne disposant pas des bases en Probabilités, un cours introductif de Jean Bertoin (Laboratoire de Probabilités, Paris 6) : suivez ce lien.


    • Réseaux Max-Plus

      Feuille d'exercices : fichier.pdf.

      Un support de cours de Jean Mairesse, la présentation et le matériel sont un peu orthogonaux au cours oral : fichier.pdf (58 pages).

      D'autres références :
      Livre disponible en ligne : Synchronization and linearity (F. Baccelli, G. Cohen, G.J. Olsder, J.-P. Quadrat), Wiley, 1992.
      Cours en ligne "Théorie algébrique des systèmes à événement discrets" par Guy Cohen : Suivez ce lien.




    Stages

    Plusieurs stages sont proposés dans le cadre du cours 2.17.1. A titre indicatif, voici certains des stages proposés dans le passé. Les personnes intéréssées par un stage peuvent s'adresser aux enseignants sans attendre.

    • Autour des files 0-automatiques
      • Encadrant : Jean Mairesse
      • Lieu : LIAFA, Paris 7, Chevaleret
    • Routage Proximal et Adressage par Mutation dans les Réseaux Mobiles
      • Encadrant : Alain Jean-Marie
      • Lieu : LIRMM, Montpellier
    • Distributed Data Aggregation and Self-aware Networks
      • Encadrant : Moez Draief
      • Lieu : Imperial College, Londres
    • Un protocole MAC de type Aloha à réutilisation spatiale pour les réseaux de mobiles sans fil avec des antennes directionnelles
      • Encadrant : François Baccelli et Bartek Blaszczyszyn
      • Lieu : Ecole Normale Supérieure
    • Arbres géométriques aléatoires pour les réseaux auto-organisés
      • Encadrant : François Baccelli
      • Lieu : Ecole Normale Supérieure