Doctorant sous la direction de S. Lasaulce

Titre : Caractérisation des performances limites des jeux non-coopératifs avec observation imparfaite. Application à la téléphonie mobile 5G.
Résumé : Lorsqu’on est en présence de plusieurs preneurs de décisions (appelés agents ou joueurs) dont les actions ou stratégies sont interdépendantes, c’est-à-dire des systèmes dans lesquels ce que chaque joueur obtient (son gain par exemple) ne dépend pas uniquement de sa décision mais aussi de celles des autres agents, on parle de jeu. Ce paradigme étant très large dans sa formulation, on comprend aisément que cette théorie soit appliquée dans des domaines aussi variés que l’économie, les sciences politiques, la biologie et plus récemment l’automatique, l’informatique et les télécommunications. Pour cette thèse, l’application visée est la nouvelle génération de téléphonie cellulaire appelée 5G.

D’un point de vue méthodologique, un des buts de la thèse est de découvrir la théorie de l’information et de l’exploiter pour mieux comprendre les liens entre les capacités d’observation et de communication des preneurs de décision et les performances réalisables pour le jeu ou problème d’optimisation distribuée considéré. Cette approche interdisciplinaire à l’interface de la théorie de l’information et de la théorie des jeux n’a pas encore été développée et offre un potentiel nouveau pour aborder des problèmes tels que la caractérisation des utilités d’équilibres des jeux répétés stochastiques.

Un premier scénario à étudier est le cas où deux preneurs de décisions ont tous deux une certaine connaissance du futur (par exemple les réalisations d’un état qui détermine leurs utilités) et ne peuvent s’échanger cette connaissance que via leurs actions, qui elles peuvent être vue de manière imparfaite (via des signaux). Pour des niveaux de connaissance donnés, pour des capacités d’observations des actions données, quel est l’ensemble réalisable des utilités à long terme ? Quel est l’ensemble des utilités d’équilibres ? La réponse à ces questions revêt non seulement un intérêt de nature théorique mais aussi applicative.


En effet, d’un point de vue applicatif, le doctorant découvrira une application des résultats escomptés et qui concerne les nouvelles technologies de communications mobiles (4G+ et 5G). En effet, les réseaux 5G seront très probablement fortement distribués, ce qui motive la méthodologie proposée. Dans ce cadre, les preneurs de décisions sont des émetteurs-relais et leur décision consiste à exploiter au mieux les ressources disponibles (le spectre fréquentiel, le temps, l’espace, etc) pour permettre d’avoir des communications à très haut débit (1000 fois supérieure à la 4G) avec beaucoup moins d’énergie (1000 fois moins est l’objectif le plus ambitieux annoncé actuellement [Green Touch Alcatel Lucent]).

Mots-clefs : Théorie de jeux, communication sans fil, allocation des ressource