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Rendez-vous asynchrone des agents
mobiles anonymes dans les réseaux
par
Samuel Guilbault
Thèse présentée au
Département d’informatique et d’ingénierie
Pour l’obtention du grade de
Philosophiae Doctor (Ph.D.)
en Sciences et technologies de l’information
Membres du jury :
Président Karim El Guemhioui, Ph.D., U.Q.O.
Examinateur interne Jurek Czyzowicz, Ph.D., U.Q.O.
Examinateurs externes Michel Barbeau, Ph.D., Carleton University
Paola Flocchini, Ph.D., University of Ottawa
Directeur de recherche Andrzej Pelc, Ph.D., U.Q.O.
Janvier 2014

Résumé
Dans le cadre de cette thèse, nous proposons un sujet concernant le trai-
tement d’information par les agents mobiles. Plus spécialement, nous allons
approfondir le problème de rendez-vous des agents dans les réseaux. Nous
considérons une collection d’agents qui peuvent être des entités anonymes
ou identifiables, avec une visibilité restreinte ou complète, possédant de la
mémoire ou étant amnésiques : c’est-à-dire qu’ils n’ont aucun souvenir des
événements passés. Dans la littérature, on considère les agents qui évoluent
dans des réseaux synchrones ou asynchrones. Un algorithme adapté pour un
système asynchrone fonctionnera également dans un système synchrone. Le
but du rendez-vous est de regrouper tous les agents en même temps au même
endroit.
Nous sommes particulièrement intéressés par des problèmes du rendez-
vous des agents anonymes évoluant dans les réseaux asynchrones. Nos résul-
tats concernent la faisabilité du rendez-vous des agents qui ne peuvent pas
communiquer entre eux : soit ils n’ont aucune possibilité de connaître la loca-
lisation des autres agents, soit ils peuvent détecter leur présence seulement à
un rayon restreint dans le réseau. Cette capacité limitée d’observation ajoutée
au mode asynchrone de déplacement des agents rend le rendez-vous particu-
lièrement difficile. Par contre, la faiblesse des hypothèses utilisées augmente
l’applicabilité de nos modèles.
ii

Abstract
In this thesis, we propose a topic concerning information processing by
mobile agents. More specifically, we will study the problem of gathering
agents in networks. We consider a collection of agents which can be anony-
mous or labelled entities, with limited or full vision, equipped with memory
or oblivious ; i.e., with no memory of past events. In the literature, agents
operating in synchronous or asynchronous networks have been considered.
An algorithm suitable for an asynchronous system will also work in a syn-
chronous system. The purpose of the gathering is to bring together all the
agents at the same time in the same place.
We are particularly interested in problems of gathering anonymous agents
operating in asynchronous networks. Our results concern the feasibility of
gathering of agents that cannot communicate with each other : either they
have no possibility of knowing the location of other agents, or they can detect
their presence only at a restricted radius in the network. This limited capacity
added to the asynchronous mode of movements of agents makes the gathering
particularly difficult. However, the weak assumptions that we use increase the
applicability of our models.
iii

Remerciements
Premièrement, je voudrais remercier mon directeur de thèse, le Dr. An-
drzej Pelc, qui a dû plusieurs fois s’arracher quelques cheveux à cause de mes
nombreux défauts. Il est un modèle pour moi et je n’ai aucune hésitation à
lui dire qu’il est un homme d’exception.
Également. je voudrais remercier ma mère qui a corrigé mes travaux et
parfois avec des délais plutôt courts. Les mamans sont rarement capables de
dire non à leurs enfants mais dans le cas de la mienne, je veux qu’elle sache
que j’en ai conscience et que je n’oublierai jamais l’énergie qu’elle a consacrée
à la réussite de mes études.
Je voudrais offrir des remerciements spéciaux aux personnes suivantes : le
Dr. Karim El Guemhioui, le Dr. Michel Barbeau et le Dr. Paola Flocchini qui
ont aimablement accepté de réviser ma thèse et d’être membres de mon jury.
J’aimerais offrir des remerciements particuliers au Dr. Jurek Czyzowicz qui a
non seulement été membre de mon jury de thèse mais également membre de
mon jury lors de ma maîtrise, sans compter les activités supplémentaires aux-
quelles il a participé, telles que l’examen synthèse de mes études de doctorat.
Sans oublier de remercier certains membres du personnel de l’Hôpital du
Sacré-Coeur de Montréal qui ont été présents pour m’aider à vivre avec la
maladie dont je suis atteint : le Dr. Daniel Bichet, les infirmières Carole
Fortier et Claudia Ménard.
J’aimerais finalement offrir des remerciements à ma famille. À ma conjointe
Jacinthe qui a passé du temps à m’aider dans mes travaux mais plus spécia-
lement à mes enfants qui ont dû partager leur père entre ses obligations de
carrière, d’études et de santé. J’espère être un aussi bon père et conjoint que
vous êtes pour moi de bon enfants et une bonne conjointe.
iv

Dédicace
Je dédie cette thèse aux personnes qui m’ont aidé à passer à travers
quelques épreuves durant la période de mon doctorat.
Premièrement à mes enfants. Mon fils Malcolm qui a dû, plus que mes
autres enfants, me partager entre mes obligations professionnelles et acadé-
miques. Mon fils Noah qui est tout jeune et qui réclame son père lorsque
celui-ci travaille sous son nez. À ma petite princesse des fées Mélisande qui
a été diagnostiquée d’autisme il y a un peu plus d’un an. Je t’aime très fort
et, sans le savoir, tu m’as rappelé à chaque moment difficile que même avec
un handicap, la vie peut être un éternel émerveillement.
En second, à mon directeur de recherche, mon mentor, mais surtout mon
ami. J’ai progressé beaucoup à son contact et malgré qu’il me reste beaucoup
de chemin à faire, je pense être une bien meilleure personne que je ne l’étais,
et ce, grâce à lui.
En troisième, à ma conjointe qui a pris une place très importante dans
mon coeur...
Finalement, à mon amie A.V. Martin qui est décédée des suites d’une
tumeur au cerveau. J’ai tenu la promesse que je t’avais faite. Repose en
paix.
v