Participants : Eitan Altman,
Thomas Boulogne, Rachid El-Azouzi.
Mots clés : théorie des jeux,
équilibre de Nash, équilibre de Wardrop, paradoxe de Braess
.
Nous avons intensifié cette année l'activité de recherche
sur l'optimisation du routage dans les réseaux ; nous
nous sommes intéressés en particulier aux problèmes
d'optimisation multicritère et multiagent, en nous appuyant
sur les fondements de la théorie des jeux. Cette activité,
initialisée dans le cadre de la coopération INRIA-NSF avec
l'université de Urbana Champaign (USA), s'est étendue dans le
cadre d'une convention de recherche (CTI) avec France Télécom
R&D, en partenariat avec le
projet Miaou (Odile Pourtallier). Nous avons de plus
poursuivi notre coopération sur ce thème avec des collègues
de l'université de Tsukuba (Japon) et, en particulier, avec
le prof. H. Kameda.
Les résultats obtenus cette année sur cet axe de recherche
sont décrits ci-dessous. Tout d'abord, nous avons étudié
l'existence, l'unicité et l'efficacité d'équilibres de type
Nash dans les réseaux à topologies générales et pour une
classe de coûts polynomiaux [25].
Rappelons qu'à l'équilibre de Nash, aucune déviation
unilatérale n'est profitable : chaque usager qui dévie
de cet équilibre ne pourra améliorer ses performances.
Une question importante qui se pose est de savoir si
l'équilibre est atteint lorsque le réseau n'est pas à
l'équilibre à l'instant initial. Cette question a été abordée
dans [30] et des résultats de convergence
asymptotique ont été obtenus sur quelques exemples de
réseaux.
Dans [35,29,41], nous avons introduit et analysé un
concept d'équilibre qui permet de modéliser à la fois un
grand nombre d'utilisateurs ayant chacun une influence
négligeable sur les coûts des autres usagers et un nombre
plus réduit de "grands" usagers (par exemple, des
fournisseurs de service) ayant une influence importante sur
les performances des autres usagers. Nous avons étudié
l'existence et l'unicité d'un équilibre et l'avons calculé
pour des cas particuliers de réseaux.
Des paradoxes intéressants se produisent dans les réseaux
dus au caractère non-coopératif des usagers. Les paradoxes
les plus frappants sont ceux de type Braess : en ajoutant un
lien au réseau, ou en augmentant la capacité d'un lien, les
performances de tous les usagers se dégradent. De tels
scénarios sont examinés en détails dans [34].