- Laboratoire d’informatique Sorbonne Université - CNRS UMR 7606

Le LIP6 soutient la campagne Octobre Rose de prévention contre le cancer du sein

LEGHERABA Mohamed Amine

Post-doctorant à Sorbonne Université
Équipe : NPA

Direction de recherche : Maria POTOP-BUTUCARU, Sébastien TIXEUIL

Protocoles pair à pair pour un apprentissage décentralisé efficace et résilient : théorie, conception et évaluation

Alors que l'intelligence artificielle repose encore largement sur des infrastructures centralisées, les enjeux de confidentialité des données, de souveraineté numérique, de résilience et de passage à l'échelle conduisent à repenser les mécanismes de collaboration entre entités distribuées. Les architectures pair-à-pair offrent des propriétés attractives de robustesse et d'absence de point unique de défaillance, mais leur exploitation efficace pour l'apprentissage fédéré demeure un défi majeur.

Cette thèse répond à cette problématique en proposant une architecture en couches articulant la communication et l'apprentissage décentralisé. Les contributions se déclinent en quatre protocoles. Les protocoles de type peer sampling Elevator et Lift font émerger, de façon totalement décentralisée, une topologie multi-hubs structurée — une élection auto-organisée de hubs pour Elevator, durcie contre les comportements byzantins par Lift. HEAL exploite ensuite cette structure hiérarchique pour réaliser un apprentissage décentralisé dont la vitesse de convergence rejoint celle de l'apprentissage fédéré, tout en restant résilient aux pannes et au churn. Enfin, FLAIR adapte ces principes aux réseaux de capteurs sans fil via une élection de cluster heads basée sur les capacités des nœuds.

Ce travail combine expérimentations et analyse théorique. Les protocoles proposés sont évalués à grande échelle par simulation (PeerSim, ns-3) et, pour Elevator, par une implémentation réelle sur infrastructure TCP/IP ; en complément, une analyse formelle établit la convergence d'Elevator vers sa topologie multi-hubs.


Soutenance : 07/09/2026

Membres du jury :

M. Davide FREY, Chargé de recherche, Inria [Rapporteur]
M. Mohamed MOSBAH, Professeur, Institut Polytechnique de Bordeaux / LaBRI [Rapporteur]
Mme Maria POTOP-BUTUCARU, Professeure, Sorbonne Université
M. Sébastien TIXEUIL, Professeur, Sorbonne Université
Mme Luciana ARANTES, Maîtresse de conférences, Sorbonne Université
M. Pascal FELBER, Professeur, Université de Neuchâtel
M. François TAIANI, Professeur, Université de Rennes / Inria
Mme Véronique VÈQUE, Professeure, Université Paris-Saclay

Date de départ : 07/09/2026

Publications 2024-2026