Two snap-stabilizing point-to-point communication protocols in message-switched networks
一个快照稳定协议，从任何配置开始，总是根据它的规范运行。在本文中，我们提出了一个快照稳定协议来解决消息交换网络中的消息转发问题。在这个问题中，我们必须管理系统的资源，以将消息传递到网络的任何处理器。在这个目的中，我们使用路由算法给出的信息。通过稳定的上下文（特别是，系统以任意配置启动），该信息可能被破坏。因此，对于消息转发问题，快照稳定协议的存在意味着即使路由信息最初被损坏，我们也可以要求系统开始转发消息。在本文中，我们提出了两个单元稳定算法（在状态模型）的以下规格的问题：-任何消息可以在有限的时间内生成。- 任何发出的消息都将被传递到其目的地一次，并且在有限时间内仅传递一次。这意味着我们的协议可以传递任何发出的消息，而不管初始配置中路由表的状态如何。这两个算法都是在文献[MS 78]的基础上提出的。每个算法都需要一个特定的方法来转换成一个快速稳定的一个，但他们都没有引入一个显着的过度消耗内存或时间相对于算法[MS 78]。
2009-05-15 cs.DC cs.DS
Universal Finite-State and Self-Stabilizing Computation in Anonymous Dynamic Networks
Sapienza University of Rome（罗马大学）；University of Aizu（会津大学）
研究匿名动态网络计算问题，提出通用自稳定算法在\(\max\{4\tau n - 2\mu, 2\mu\}\)轮稳定，通用有限状态算法在\(\tau(2n^2 + n)\)轮稳定，改进先前方法并开发历史树相关新技术。
2026-08-10 cs.DC
Self-Stabilizing Distributed Cooperative Reset
自稳定是一种通用的容错方法，其特征在于系统在任何有限数量的瞬时故障之后最终恢复正确行为的能力。在本文中，我们提出了一个自稳定的重置算法工作在匿名网络。该算法以分布式非集中式方式重置网络，即，它是多启动器，因为每个检测到不一致的进程都可以启动重置。它也是协作的，因为它协调并发的重置执行以获得效率。我们的方法是通用的，因为我们的重置算法允许为各种问题和设置构建自稳定的解决方案。作为一个事实，我们表明，它适用于静态和动态规范，因为我们提出了有效的自稳定复位为基础的算法（1-最小）$f，g）-联盟（一般化的支配集问题）在确定的网络和匿名网络的一致性问题。请注意，后两个实例增强了现有技术。事实上，在前一种情况下，我们的解决方案比以前的解决方案更一般;而在后一种情况下，所提出的一致性算法的复杂性优于文献中以前的解决方案。
2019-04-19 cs.DC
Une CNS pour l'acheminement de messages instantanément stabilisant
快照稳定化算法确保无论何时从任意配置开始，它都始终按照其规范运行。本文研究了消息交换网络中的消息转发问题。我们必须管理网络资源，以便将消息传递到网络的任何处理器。在这个目标中，我们需要路由算法给出的信息。但是，由于稳定的背景，这些信息最初可能会被破坏。这就是为什么这个任务的快照稳定算法的存在（在[CDV09]中证明）意味着我们可以要求系统开始转发消息，即使路由表最初被损坏。在本文中，我们推广了以前的结果，给出了一个必要和充分的条件，以一个快速稳定的方式解决的转发问题。
2009-05-12 cs.DC
Snap-Stabilization in Message-Passing Systems
在本文中，我们解决了在消息传递系统的快照稳定的开放问题。快照稳定是设计能够承受瞬时故障的协议的好方法。与众所周知的自稳定方法相比，突变稳定保证了在故障停止发生后立即包含故障的影响。我们的贡献是双重的：我们表明：（1）如果我们考虑具有有限但无界信道容量的网络，则对于广泛的一类问题，突变稳定是不可能的;（2）如果我们假设信道容量有界，则突变稳定在相同的设置中成为可能。我们提出了三个快照稳定协议工作在完全连接的网络。我们的工作开辟了令人兴奋的新研究视角，因为它使快照稳定范式能够在实际网络中实现。
2008-02-11 cs.DC cs.NI cs.PF
Informative Trains: A Memory-Efficient Journey to a Self-Stabilizing Leader Election Algorithm in Anonymous Graphs
Université Paris Cité, CNRS, IRIF（巴黎西岱大学、法国国家科学研究中心、IRIF）；IRIF and École Normale Supérieure（IRIF和巴黎高等师范学院）
本文提出了一种在任意无名网络中使用O(log log n)位内存的概率自我稳定领导者选举算法。
2026-02-19 cs.DC cs.DS
Trade-off between Time, Space, and Workload: the case of the Self-stabilizing Unison
提出一种在弱模型下解决异步齐鸣问题的自稳定算法，在匿名网络中实现了时间、空间与工作负载的有效权衡，并以此高效模拟同步算法，刷新了领导者选举与生成树构建的纪录。
2023-08-03 cs.DC
Fully Adaptive Self-Stabilizing Transformer for LCL Problems
本文提出受限带宽模型下面向 LCL 问题的通用自稳定 transformer，可将无故障同步算法转换为匿名、规模无关且期望稳定时间为 O(log(k+Δ)) 的完全自适应算法。
2024-09-06 cs.DC
Memory Lower Bounds and Impossibility Results for Anonymous Dynamic Broadcast
School of Computing and Augmented Intelligence and Biodesign Center for Biocomputing, Security and Society Arizona State University（亚利桑那州立大学计算与增强智能学院及生物设计生物计算、安全与社会中心）
本文针对匿名同步1-区间连通动态网络，证明了广播终止检测问题对空闲启动算法是不可能的，且一般需要Ω(log n)内存，并给出了一个使用O(log n)内存实现稳定终止的算法。
2024-07-12 cs.DC
MinMax Algorithms for Stabilizing Consensus
在稳定共识问题中，网络系统的每个代理都有一个输入值，并重复写入一个输出值;要求最终所有输出值稳定到相同的值，而且必须是输入值之一。我们研究这个问题的同步模型与相同的和匿名的代理商，连接的时变拓扑结构。我们的主要结果是一个通用的最小最大算法，解决了稳定的共识问题，在这个模型中，在每个足够长的时间，但有界的一段时间内，有一个代理，称为根，可以发送消息，可能间接地，所有的代理。这样的拓扑是高度动态的（特别是，根可以随时间任意改变），并且不强制强连接属性（代理可能永远不是根）。我们的分布式MinMax算法既不需要中央控制（例如，同步启动）也没有任何全局信息（例如，取决于网络的大小），并且在消息大小和存储要求方面是相当有效的。
2019-06-21 cs.DC
Self-Stabilizing Wavelets and r-Hops Coordination
我们介绍一个简单的工具，称为小波（或r-小波）计划。Wavelet处理进程之间的协调，这些进程之间的距离最多为r跳。我们提出了一个自稳定的解决方案，该计划。我们的解决方案不需要底层结构，并且可以在任意匿名网络中工作，即，不需要进程标识符。此外，我们的解决方案可以在任何（甚至是不公平的）守护进程下工作。接下来，我们使用小波方案来设计自稳定层时钟。我们表明，他们提供了一个有效的装置在设计的局部协调问题在距离r，即，r-屏障同步和r-本地资源分配（LRA），例如r-本地互斥（LME）、r-组互斥（GME）和r-读取器/写入器。r-LRA问题的一些解决方案（例如，r-LME）还提供Transformers以将假定任何r-中心守护进程编写的算法转换为与任何分布式守护进程一起工作的算法。
2007-06-27 cs.DC
A New Fault-Tolerant Synchronization Scheme with Anonymous Pulses
鲁棒脉冲同步是有线和无线分布式系统中构建可靠同步应用的基础。在有线系统中，自稳定拜占庭脉冲同步的目标是同步故障倾向的分布式组件与任意初始状态的有界延迟消息传递系统。在无线系统中，脉冲耦合振荡器的容错同步也是为了类似的目标而构建的，但通常在特定的系统限制下工作，例如低计算能力，低消息复杂度，以及匿名物理脉冲，其脉冲不能被接收器识别。这些限制常常阻碍我们构建高可靠性的无线同步应用。针对存在不确定通信延迟和不一致故障的匿名有界延迟脉冲系统，提出了一种新的容错同步方案，以打破有界延迟消息传递系统与经典脉冲耦合振子之间的障碍.对于低计算能力和低消息复杂度，而不是涉及基于共识的原语，所提出的同步方案集成了所谓的离散平均场，平面随机游走，和一些额外的简单操作，只利用稀疏生成的匿名脉冲。对于容错，我们表明，可以容忍的平方根数量的故障振荡器，利用平面随机游走在匿名脉冲同步。对于自镇定，我们表明，在匿名的有界时滞脉冲系统的脉冲频率的限制下，可以达到预期的恒定数目的观察窗口的稳定。
2022-03-08 cs.DC
Anonymous Self-Stabilising Localisation via Spatial Population Protocols
本文提出空间种群协议模型，通过距离或向量查询实现匿名智能体在欧氏空间中的分布式自稳定定位，并给出多个在 o(n)、O(n(log n/n)^{1/(k+1)} log n) 和 O(log n) 时间内静默稳定的协议。
2025-05-08 cs.DC
Making Self-Stabilizing any Locally Greedy Problem
本文提出将解决局部贪婪可修正问题的同步分布式算法转换为匿名网络中的自稳定算法，通过构造$(k,k-1)$-ruling集和距离-$K$着色来模拟常数轮数的局部模型算法。
2023-04-19 cs.DC
Silent Self-Stabilizing Ranking: Time Optimal and Space Efficient
针对分布式计算群体协议模型，提出静默自稳定排序协议，实现时间渐近最优（O(n²log n)次交互）且空间高效（n+O(log²n)个状态），较现有协议指数级减少开销状态，同时兼具领导者选举功能。
2025-04-14 cs.DC
Time-optimal self-stabilizing leader election in population protocols
我们认为标准的人口协议模型，（先验）不可区分的和匿名的代理人根据均匀随机调度进行交互。自稳定领导选举问题要求协议从任何可能的初始配置收敛到单个领导代理。我们开始研究人口协议的时间复杂度，解决这个问题，在其原始设置：概率为1，在一个完整的通信图。唯一以前已知的协议蔡，泉，和田[Theor. Comput.系统50]以预期的并行时间$Θ(n^2)$运行，并且在$n$代理的群体中具有最佳的$n$状态数。现有的协议具有其变得静默的附加属性，即，智能体的状态最终停止改变。观察到任何沉默协议解决自稳定的领导人选举需要$Ω(n)$预期的并行时间，我们介绍了一个沉默协议，使用最佳的$O(n)$并行时间和状态。没有任何沉默的限制，我们表明，它是可能的解决自稳定的领导人选举的渐近最佳预期并行时间的$O(\log n)$，但至少使用指数状态（准多项式位数）。我们所有的方案（以及Cai等人的方案）通过解决更困难的排名问题来工作：为代理分配等级$1,\ldots,n$。
2021-11-29 cs.DC
A Uniform Self-Stabilizing Minimum Diameter Spanning Tree Algorithm
本文提出了一个统一的自稳定算法，它解决了分布式地寻找任意正实权图的最小直径生成树的问题。我们的算法包括两个阶段的稳定协议。第一阶段是一个统一的随机稳定{ \em唯一命名}协议，第二阶段是一个稳定{ \em MDST}协议，被设计为一个{ \em公平组合}的Merlin-Segall的稳定协议和一个分布式确定性稳定协议解决（MDST）的问题。这里给出的所得到的随机化分布式算法是两个阶段的组合;它在$O(nΔ+{\cal D}^2 + n \log\log n)$预期时间内稳定，并且使用$O(n^2\log n + n \log W)$存储位（其中$n$是图的阶，$Δ$是网络的最大度，$\cal D$是根据跳数的直径，并且$W$是最大边权重）。据我们所知，我们的协议是第一个分布式算法（MDST）的问题。此外，它是容错的，适用于任何匿名的任意网络。
2013-12-11 cs.DC cs.DS
Self-Stabilizing MIS Computation in the Beeping Model
本文在蜂鸣通信模型中提出自稳定的最大独立集计算算法，通过三种基于不同拓扑知识和信道数量的变体，分别实现了O(log n)或O(log n·log log n)轮的高概率稳定时间。
2024-09-02 cs.DC
Self-Stabilizing Disconnected Components Detection and Rooted Shortest-Path Tree Maintenance in Polynomial Steps
我们处理的问题，保持最短路径树植根于一些进程r在网络中，可能会断开拓扑变化后。然后，目标是在其连接组件中维护以r为根的最短路径树，并且使其他组件的所有进程检测到r不是其连接组件的一部分。我们提出，在复合原子模型中，一个沉默的自稳定算法，这个问题的工作在半匿名网络，边缘有严格的正权重。该算法不需要任何关于网络全局参数的先验知识。我们证明了它的正确性，假设分布式不公平的守护进程，最一般的守护进程。它的循环稳定时间至多为3nmax+D，其中nmax是连通分支中非根过程的最大个数，D是Vr的跳直径.此外，如果我们另外假设边的权重是正整数，那么它在多项式步骤中稳定下来：也就是说，我们展示了O（maxi nmax^3 n）的界，其中maxi是边的最大权重，n是进程的数量。
2017-11-30 cs.DC cs.NI
Computing in Anonymous Dynamic Networks with One-Bit Communications
ENS de Lyon（里昂高等师范学院）；Sapienza University of Rome（罗马第一大学）；University of Aizu（会津大学）
研究匿名动态网络中一位通信的确定性计算，给出有领导者和无领导者时的算法及运行轮数，还得到下限，算法通过提取线性方程、割测试等从局部观测恢复多重性，保留了网络计算能力。
2026-07-14 cs.DC
Optimal Space Lower Bound for Deterministic Self-Stabilizing Leader Election Algorithms
本文证明在任意有界度网络中，确定性自稳定领导者选举算法每节点需Ω(log log n)位寄存器，从而确立O(log log n)空间复杂度为最优下界，并推广至所有匿名算法不可解的问题。
2023-02-27 cs.DC cs.DS
Self-Stabilization and Byzantine Tolerance for Maximal Independent Set
我们分析了一般网络中瞬时故障和拜占庭故障对最大独立集构造的影响。我们采用Turau \cite{turau2007linear}提出的自稳定算法来计算这样的顶点集。我们的算法是自稳定的，也适用于更困难的情况下，任意拜占庭故障。拜占庭节点可以阻止靠近它们的节点在任意长的时间内参与独立集。我们通过关注所有节点的集合来确定它们的影响范围，这些节点不包括距离为1或更小的拜占庭节点，也不包括距离为2的一些节点。据我们所知，我们提出了第一个算法容忍下公平分布式守护进程的瞬态和拜占庭故障。我们证明了该算法在$ \mathcal O(Δn)$轮内收敛，其中$n$和$Δ$分别是网络的大小和最大度。此外，我们提出了一个修改后的版本，该算法的匿名系统下的对抗分布式守护进程收敛在$ \mathcal O(n^{2})$预期的步骤数。
2021-11-16 cs.DC
A Space-Time Trade-off for Fast Self-Stabilizing Leader Election in Population Protocols
本文研究了 population model 中的自稳定领导者选举问题，提出了一种参数化协议，通过新颖的冲突检测技术在状态数和时间之间实现权衡，使用更少状态实现了渐近最优时间，并解决了先前工作中的开放问题。
2025-05-02 cs.DC
Self-stabilization and byzantine tolerance for maximal independent
本文提出首个在公平分布式守护进程下同时容忍瞬态故障和拜占庭故障的最大独立集自稳定算法，并给出其收敛上界及匿名系统下的改进版本。
2024-06-10 cs.DC
Meeting in a Polygon by Anonymous Oblivious Robots
Aix-Marseille University（艾克斯-马赛大学）；University of Ottawa（渥太华大学）；Carleton University（卡尔顿大学）；JAIST（北陆先端科学技术大学院大学）；Kyushu University（九州大学）
在多边形$P$（可能有洞）中的$k\geq 2$搜索者的相遇问题在于，根据分布式算法，使搜索者在$P$内移动，以这样一种方式，至少其中两个搜索者最终会看到对方，而不管他们的初始位置如何。搜索者最初不知道这个多边形，它的边缘阻碍了移动和视觉。根据形状的$P$，我们最大限度地减少搜索$k$的会议问题是可解的。具体地说，如果$P$有一个旋转对称的顺序$σ$（其中$σ=1$对应于没有旋转对称），我们证明了$k=σ+1$搜索是足够的，和界是紧的。此外，我们给出了一个改进的算法，最优地解决了会议问题的$k=2$搜索在所有多边形的重心不在一个洞（包括多边形没有洞）。我们的算法可以实现在各种标准模型的移动机器人运行在看-计算-移动周期。例如，如果搜索者有记忆，但是是匿名的、异步的，并且没有关于坐标系或顺时针方向的概念的协议，那么即使搜索者的初始记忆内容是任意的并且可能是误导的，我们的算法也可以工作。此外，不经意的搜索者也可以执行我们的算法，通过仔细定位自己在多边形中的位置来编码信息。这段代码可以用基本的算术运算来计算，每个循环都可以用几何方法构造自己的目的地点，只需要一个罗盘。我们强调，这种无记忆搜索器可以位于任何地方的多边形执行开始时，因此，他们最初编码的信息是任意的。我们的算法使用一个自稳定的地图建设子程序，这是独立的利益。
2019-07-06 cs.CG cs.DC cs.RO
