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SALAMATIAN Kavé

Habilitation
Team : NPA

Théorie de l'information et réseaux : comment consommer l'union ?

Les réseaux informatiques ont maintenant atteint leur quarantaine : l’age de la raison et des questions existentielles. Les réseaux comme Internet, ont évolués d’un modèle en couche avec des interactions propres et prédéfinies par la biais de protocoles de communications bien conçus, vers une situation hétérogène où des interactions inattendues ont lieu et où le comportement réel est largement méconnu. Ce document d’habilitation contient le résumé de mes recherches des cinq années passées dans la recherche de sens dans le désordre apparent de l’Internet. Un premier regard à ma liste de publication durant ces années permet de dégager deux directions de recherche principales : l’analyse et la modélisation de mesure dans l’Internet et le développement d’approche de transport collaborative dans les réseaux sans fils. Je montre au fil de ce document que ces deux directions ont en fait un dénominateur commun : la théorie de l’information. Dans la première partie je présente ma recherche sur la mesure qui s’est développée autour du concept d’interprétation des mesures. Dans le premier chapitre je brosse un rapide résumé de la recherche dans le domaine des mesures de l’Internet et je me positionne dans les débats en cours actuellement dans la communauté de recherche sur la métrologie des réseaux en décrivant la nécessité d’une approche plus objective dans l’analyse des mesures et l’importance du développement de méthodologie dans ce contexte. C’est ce besoin d’objectivité qui me mène à considérer qu’il n’existe pas de bon modèle du réseau dans l’absolu, mais que la valeur d’un modèle doit être définie au regard de son application. Dans le second chapitre, j’introduis le cadre d’interprétation des mesures dans l’Internet que j’ai développé en collaboration. Je donne une définition de l’interprétation comme le processus qui permet de trouver les causes éventuellement cachées qui ont abouti à une observation empirique. Le cadre qui est présenté intègre les deux approches existantes dans l’analyse des mesures : l’approche constructive et descriptive, est fondé sur un modèle constructif a priori du l’opération du réseau. Ce modèle a priori définit la relation de causalité entre les causes possibles et l’observation. L’interprétation est ensuite divisé en deux sous problèmes : le problème de modélisation qui consiste à calibrer les paramètres de contexte du modèle a priori et le problème d’interprétation proprement dit qui consiste a faire à déterminer les causes les plus plausibles de l’observation en sachant les paramètres de contexte. Ces deux problèmes peuvent être reformulées dans un cadre de problème inverse statistique. Afin d’illustrer le cadre d’interprétation, j’ai présenté la majeure partie de ma recherche dans le domaine de la mesure en la reformulant dans le cadre d’interprétation. La seconde partie des cette habilitation traite de ma recherche dans les réseaux sans fil et du développement d’approche collaborative dans ce contexte. Nous constatons aujourd’hui que nous sommes dans une phase de transition d’un paradigme architectural en couches, vers un paradigme collaboratif. Dans le paradigme classique les fonctionnalités sont séparées entre des couches étanches interagissant entre elles par le biais de protocoles bien spécifié. Dans le nouveau paradigme collaboratif le réseau est considéré comme un puzzle de composants plus ou moins autonomes qui peuvent contenir des fonctionnalités traditionnellement dévolues à plusieurs couches. Ces composants collaborent en s’échangeant de l’information afin de permettre la communication dans le réseau. Cette nouvelle vision des réseaux nécessite le développement de nouveaux outils théoriques. J’indique dans mon rapport d’habilitation pourquoi je considère que « la théorie de l’information multi-utilisateurs » dans les canaux à pertes est le bon cadre théorique pour l’étude des réseaux collaboratifs. En support à cette affirmation j’ai présenté mes résultats de recherche sur les canaux de relais multi-utilisateurs. Les implications de ces résultats sont importantes, car on peut se rendre compte que les schémas de collaboration optimaux permettant d’atteindre ou de s’approcher de ces bornes seront nécessairement très éloignés de l’approche classique de routage et de simple relais de paquets dans les réseaux. On voit aussi clairement que certains schémas de collaboration augmentent la région de débits accessibles à un noeud, donnant ainsi une motivation naturelle à collaborer, qui est inexistante dans le modèle classique de simple relais de paquets. Le dernier chapitre de cette seconde partie traite de la conception multi-couche dans les réseaux sans fils. Je présente en particulier une caractérisation complète du processus d’erreur à la sortie d’un décodeur convolutionnel. Cette caractérisation me permet d’obtenir des formules closes très précises permettant de prédire le taux de pertes de paquets dans un réseaux sans fil en fonction des paramètres des canaux physiques ainsi que de l’environnement.
Defence : 12/13/2005 - 15h - Site Scott - salle C 931
Jury members :
KUROSE Jim (Amherst University) [Rapporteur]
LEDUC Guy (Université de Liège) [Rapporteur]
TELATTAR Emre (EPFL) [Rapporteur]
ALTMAN Eitan (INRIA)
CROVELLA Mark (Boston University)
JAFFRAY Jean-Yves (Prof. à l'UPMC)
FDIDA Serge (Prof. à l'UPMC) [Directeur]

6 PhD graduated 2005 - 2011

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