ROBUNET: Robustness of Large Networks

ROBUNET poster op SIREN 2005

Samenvatting:

Meer dan ooit is onze maatschappij afhankelijk van grote netwerken zoals transport netwerken, telefonie netwerken, het Internet en power grids. Veel van deze netwerken zijn in grote mate gebaseerd op de principes van decentralisatie en zelforganisatie. Decentralisatie vermindert de kwetsbaarheid met betrekking tot storingen in singuliere punten maar verhoogt de complexiteit. Het ultieme voorbeeld hiervan is het Internet: er is geen sprake van globaal beheer en het is onmogelijk om een overzicht te krijgen van de complete toestand van het Internet. Een complexere vorm van kwetsbaarheid is aanwezig in dergelijke netwerken. Bijvoorbeeld, Denial-of-Service aanvallen, stroomstoringen en computervirussen zijn enorme bedreigingen in alle computer netwerken. Het doel van ROBUNET is het praktisch definiëren in meetbare grootheden en het begrijpen van de robuustheid van complexe netwerken. Hiertoe worden twee aanpakken gecombineerd:

(a) We bestuderen onder welke condities (gebruikers patronen, externe invloeden) een netwerk instort. De interactie tussen (kwaadwillige) gebruikers patronen en algoritmes die ontworpen zijn om het netwerk hier tegen te beschermen (herrouteringsalgoritmen, congestion avoidance, anti-virus programma’s) speelt een belangrijke rol.

(b) Naast de topologie van de netwerkgraaf speelt de structuur van de gewichten van de verbindingen een even belangrijke rol als het controle mechanisme voor het routeren van het verkeer in het netwerk. Centraal hierin staat het effect van de gewichten van de verbindingen op de kortste paden, hoe de gewichten van de verbindingen ingesteld kunnen worden om verkeersstromen te beheersen en de observeerbaarheid van een netwerk (m.a.w. welke fractie van het aantal verbindingen) kan zowel in reguliere situaties als in het geval van storingen worden gemeten.