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Habilitation À Diriger Des Recherches Year : 2014

Algorithmic complexity: Between Structure and Knowledge How Pursuit-evasion Games help.

Complexité algorithmique: entre structure et connaissance. Comment les jeux de poursuite peuvent apporter des solutions.

Abstract

This manuscript describes the work I did since I obtained my Ph.D. in 2007. In addition to the presentation of my contributions, I tried to give overviews of the scienti c areas my work takes part of and some of the main issues that arise here. My work deals with new algorithmic challenges posed by the growth of nowadays networks and by the increased data and traffi c arising in it. One way to cope with the size of these problems is to use the particular network structures. For this, I strive to develop new characterizations of graph structural properties in order to calculate and use them e fficiently for an algorithmic perspective. Whenever possible, I propose distributed algorithms that are based only on a local/partial knowledge of networks. In particular, I study the Pursuit-Evasion games - dealing with the capture of a mobile entity by a team of other agents - that off er an interesting perspective on many properties of graphs and, in particular, decompositions of graphs. This approach from mobile agents point of view also allows the study of various applications in telecommunication networks and of some distributed computing models. Chapter 1 is dedicated to the study of several variants of turn-by-turn Pursuit-Evasion Games, mostly to the Cops and Robber games. Chapter 2 focuses on graph decompositions and their relationship with graph searching. Chapter 3 treats another aspect of Pursuit-Evasion games with a study of variants of Graph Searching games, both in centralized and distributed settings. Finally, Chapter 4 deals with routing problems in various environments and with distributed models of computation.
Ce document pr esente les travaux que j'ai r ealis es depuis ma th ese de doctorat. Outre la pr esentation de mes contributions, j'ai essay e de pr esenter des survols des domaines dans lesquels mes travaux s'inscrivent et d'indiquer les principales questions qui s'y posent. Mes travaux visent a r epondre aux nouveaux challenges algorithmiques que posent la croissance des r eseaux de telecommunications actuels ainsi que l'augmentation des donnees et du trafi c qui y circulent. Un moyen de faire face a la taille de ces probl emes est de s'aider de la structure particuliere des r eseaux. Pour cela, je m'attache a d e nir de nouvelles caract erisations des propri et es structurelles des graphes pour les calculer et les utiliser effi cacement a des fins algorithmiques. Autant que possible, je propose des algorithmes distribu es qui ne reposent que sur une connaissance locale/partielle des r eseaux. En particulier, j' etudie les jeux de poursuite - traitant de la capture d'une entit e mobile par une equipe d'autres agents - qui off rent un point de vue int eressant sur de nombreuses propri et es de graphes et, notamment, des d ecompositions de graphes. L'approche de ces jeux d'un point de vue agents mobiles permet aussi l' etude de mod eles de calcul distribu e. Le chapitre 1 est d edi e a l' etude de plusieurs variantes des jeux de gendarmes et voleur. Le chapitre 2 traite des decompositions de graphes et de leur relation avec les problemes d'encerclement dans les graphes. Le chapitre 3 se concentre sur les probl emes d'encerclement dans des contextes a la fois centralis e et distribu e. Finalement, le chapitre 4 traite de probl emes de routage dans diff erents contextes, ainsi que de mod eles de calcul distribu e.
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Dates and versions

tel-00998854 , version 1 (02-06-2014)

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  • HAL Id : tel-00998854 , version 1

Cite

Nicolas Nisse. Algorithmic complexity: Between Structure and Knowledge How Pursuit-evasion Games help.. Data Structures and Algorithms [cs.DS]. Université Nice Sophia Antipolis, 2014. ⟨tel-00998854⟩
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