Thèse soutenue

Mécanique statistique et théorie des systèmes : utilisation de méthodes de mécanique statistique pour étudier des systèmes de télécommunication et traiter des problèmes de recherche opérationnelle

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Auteur / Autrice : Jean-Luc Lutton
Direction :  Directeur de thèse inconnu
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences physiques
Date : Soutenance en 1985
Etablissement(s) : Paris 11
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)
Jury : Président / Présidente : Bernard Picinbono

Résumé

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L'objectif de ce travail est d'utiliser les concepts issus de la mécanique statistique pour étudier les problèmes d'ingénierie. Dans une première partie, nous analysons les performances de réseaux de connexion: réseaux de CLOS à 2k+1 étages. Nous montrons que ces réseaux, comme les systèmes physiques admettent une limite thermodynamique. Nous en déduisons alors, analytiquement, les valeurs de certaines grandeurs macroscopiques décrivant leurs divers modes de fonctionnement (systèmes avec perte des appels bloqués, avec réarrangement ou mise en attente de ces derniers) en fonction de la charge. Nous estimons en particulier certaines lois de distribution de probabilité d'événement (loi du nombre de réarrangements, loi des temps d'attente) grâce au principe du maximum d'entropie. Tous ces résultats analytiques sont comparés avec succès à des résultats de simulation numérique. Dans une deuxième partie, nous appliquons la procédure dite d· recuit simulé à des problèmes d'optimisation combinatoire (voyageur de commerce, couplage parfait de points de poids minimum, affectation à coût quadratique minimum). En fait nous utilisons l'algorithme de Metropolis pour déterminer la solution "optimale" des problèmes considérés. Nous obtenons ainsi une heuristique dont les performances sont favorablement comparées à celles d'autres méthodes classiques. Nous en profitons pour traiter des problèmes de grande taille (voyageur de commerce avec 10000 villes). De plus utilisant le formalisme des ensembles statistiques, nous estimons le comportement asymptotique des solutions optimales des problèmes étudiés.