Ce cours constitue une introduction aux techniques mathématiques et algorithmiques nécessaires à la modélisation et à l'étude des réseaux. Les problématiques étudiées seront principalement celles des réseaux de communications, des réseaux sociaux et des réseaux d’énergie.

L’objectif du cours est d’étudier des problématiques spécifiques aux réseaux de grande taille. En particulier, nous allons nous intéresser à l’émergence d’une coordination globale à travers des actions locales, fondées sur une vision partielle et locale du système. Nous allons étudier des problèmes suivants : partage de ressources dans un réseau, émergence d’opinion et la coordination distribuée, propagation d’informations et d’influences, distribution de contenus.

Quelques exemples des applications concrètes abordées : Pourquoi l’Internet ne s’écroule pas sous la congestion ? Est-il équitable que mon voisin a un meilleur débit que moi ? Comment marchent les moteurs de recherche ? Peut-on améliorer son influence sur les réseaux sociaux ? Peut-on avoir une énergie renouvelable et fiable ?

Nous allons utiliser principalement l’optimisation convexe, l’algorithmique distribuée, les algorithmes et modèles probabilistes.

Les équipes de recherches du DI ENS proposent aux normaliens de réaliser un projet de recherche encadré en leur sein, sur une de leurs thématiques de recherche.