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Continuous-Time Stochastic Analysis of Rumor Spreading with Multiple Operations

23 Oct 2023

In this paper, we analyze a new asynchronous rumor spreading protocol to deliver a rumor to all the nodes of a large-scale distributed network. This protocol relies on successive pull operations involving k different nodes, with k ≥ 2, and called k-pull operations. Specifically during a k-pull operation, an uninformed node a contacts k − 1 other nodes at random in the network, and if at least one of them knows the rumor, then node a learns it. We perform a detailed study in continuous-time of the total time Θk,n needed for all the n nodes to learn the rumor. These results extend those obtained in a previous paper which dealt with the discrete-time case. We obtain the mean value, the variance and the distribution of Θk,n together with their asymptotic behavior when the number of nodes n tends to infinity.

Authors

François Castella, Bruno Sericola, Emmanuelle Anceaume, Yves Mocquard

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Bibliographic Reference
François Castella, Bruno Sericola, Emmanuelle Anceaume, Yves Mocquard. Continuous-Time Stochastic Analysis of Rumor Spreading with Multiple Operations. Methodology and Computing in Applied Probability, 2023, 25 (4), pp.82. ⟨10.1007/s11009-023-10058-7⟩. ⟨hal-04255487⟩
DOI
https://doi.org/10.1007/s11009-023-10058-7
Department
['RÉSEAUX, TÉLÉCOMMUNICATION ET SERVICES', 'SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE']
HAL Collection
['Université de Rennes 1', 'Institut de Recherche Mathématique de Rennes', 'Université Rennes 2 - Haute Bretagne', 'CNRS - Centre national de la recherche scientifique', 'INRIA - Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique', 'Université de Bretagne Sud', 'Institut National des Sciences Appliquées de Rennes', 'INRIA Rennes - Bretagne Atlantique', 'Irisa', 'CNRS-INSMI - INstitut des Sciences Mathématiques et de leurs Interactions', 'IRISA_SET', 'CIDRE - Confidentialité, Intégrité, Disponibilité et REpartition', 'TESTALAIN1', 'Analyse numérique', 'Centre Henri Lebesgue', 'Ecole CentraleSupélec', 'INRIA 2', 'Publications labos UR1 dans HAL-Rennes 1', 'UR1 - publications Maths-STIC', 'UFR ISTIC Informatique et électronique', 'Université Rennes 2', 'TEST Université de Rennes CSS', 'CENTRALE SUPELEC SACLAY VP', 'Université de Rennes', 'INRIA-RENGRE', 'Groupe INSA', 'ANR', 'Pôle Rennes 1 - Mathématiques - Numérique', 'CyberSchool - Ecole universitaire de recherche en Cybersécurité', 'Institut Agro']
HAL Identifier
4255487
Institution
['École normale supérieure - Rennes', 'Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique', 'Université de Rennes', 'Institut National des Sciences Appliquées - Rennes', 'Université de Rennes 2', 'Institut Agro Rennes Angers', 'Université de Bretagne Sud', 'CentraleSupélec', 'IMT Atlantique']
Laboratory
['Inria Rennes – Bretagne Atlantique', 'Institut de Recherche Mathématique de Rennes', 'Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires']
Published in
France

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