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Algorithms and Networking
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OBIETTIVI DEL CORSO
ESAME
PROGRAMMA
I. Introduzione agli Ambienti Distribuiti: Entità, Eventi, Azioni e Comunicazioni. Assiomi e Restrizioni.
II. Stati, Eventi e Configurazioni. Problemi e Soluzioni. Terminazione e Correttezza. Costo e complessità degli algoritmi distribuiti.
III. Problema del Broadcast. Algoritmo Flooding e sua complessità. Lower bounds. Broadcast su alberi e grafi completi, Topologia dell'ipercubo dimensionale. Broadcasting sugli ipercubi. Algoritmo HyperFlood e sua correttezza. Prova dell'assenza di cicli in Hk(x).
IV. Problema del Wake-Up. Wake-Up su ipercubi, alberi e grafi completi. Lower bound per il Wake-Up nel caso di grafi completi e Id unici. Tecnica dell'avversario.
V. Problema dell'attraversamento. Algoritmo DF_Traversal. Costi computazionali. Miglioramenti: DF+, DF++. Traversal su alberi, ring e grafi completi
VI. Costruzione di uno Spanning Tree. Protocollo Shout. Correttezza, costi computazionali e miglioramento del protocollo Shout.
VII. Esplorazione di un grafo anonimo tramite automa a stati finiti. Orientamento locale ad-hoc per la costruzione di uno Spanning Tree. Regola della mano destra. Correttezza algoritmo di esplorazione e possibili miglioramenti.
VIII. Spanning tree con iniziatori multipli. Spanning Tree con Identificatori unici. Protocollo MultiShout.
IX. Tecnica della saturazione e relativi costi. Ricerca del minimo, dell'eccentricità e del centro tramite saturazione.
X. Leader Election: Risultati di impossibilità, topologia ad albero e ring. Protocollo AllTheWay, Protocollo AsFar, Protocollo ControlDis. Topologia a griglia e grafi completi.
XI. Sistemi Sincroni. Protocollo Speed. Protocollo TwoBits.
XII. Problema del Gathering. Modello Look-Compute-Move e Multiplicity detection. Gathering su ring, alberi e griglie.
XIII. Modelli di computazione: ASYNC, SSYNC, FSYNC, Robot con luci;
TESTI CONSIGLIATI
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