Les réseaux de communications en croissance perpétuelle pourraient fonctionner plus efficacement grâce à la thèse de doctorat réalisée par l'informaticien Lap Chi Lau à la University of Toronto. M. Lau a fait des contributions exceptionnelles à plusieurs aspects théoriques compliqués de l'informatique qui ont aussi une incidence importante en génie électrique et en mathématiques combinatoires. Ces travaux lui ont valu un Prix de doctorat du CRSNG.
Les vastes réseaux nécessitent la mise en place d'ensembles complexes de connexions entre les divers points. L'optimisation de la longueur et du nombre des connexions peut influer grandement sur l'efficacité de la transmission de l'information. La gestion de l'écoulement du trafic aux points d'intersection du réseau influe aussi sur l'efficacité de la transmission, tout comme la gestion de la circulation automobile dans les réseaux routiers. Dans les deux cas, il peut se créer des goulots d'étranglement.
En raison de la nature et de la complexité de ces problèmes, il est impossible d'appliquer une simple formule mathématique pour calculer exactement le meilleur moyen de relier les réseaux. Des chercheurs tels que M. Lau se spécialisent plutôt dans l'élaboration d'algorithmes qui peuvent offrir des approximations assez précises de la solution. Travaillant dans un domaine exigeant appelé l'optimisation combinatoire, M. Lau a réussi à élaborer une nouvelle méthode complexe pour concevoir ces algorithmes.
La thèse de doctorat de M. Lau porte en grande partie sur la multidiffusion par réseau, qui englobe des applications telles que la vidéoconférence où il faut diffuser simultanément certains renseignements à tous les utilisateurs.
L'évolution récente du codage de réseau (le fait d'attribuer des codes à des paquets individuels de données en vue de les fusionner avec d'autres données en transit, puis de les identifier et de les réassembler lorsqu'elles atteignent leur destination) a considérablement accéléré le trafic et amélioré le rendement de la multidiffusion dans un réseau dit « dirigé », par exemple Internet. (Dans les réseaux dirigés, les données d'entrée et de sortie empruntent des voies différentes, peu importe la quantité de données. Dans les réseaux « non dirigés », les données circulent dans les deux directions sur la même voie, ce qui offre beaucoup plus de souplesse.)
L'application du codage de réseau aux réseaux non dirigés, par exemple les réseaux sans fil, n'a pas donné d'aussi bons résultats, mais on ignore pourquoi. Les travaux de M. Lau ont fourni l'explication théorique et la preuve mathématique de ce phénomène, évitant ainsi aux concepteurs de s'engager dans un cul–de–sac et les incitant plutôt à chercher d'autres façons d'utiliser le codage de réseau.
M. Lau réalise une recherche hautement interdisciplinaire, comme en témoigne le Prix de doctorat qu'il a reçu de la Société mathématique du Canada et qui était attribué pour la première fois à un étudiant en informatique. En outre, sa thèse a été considérée comme la meilleure communication présentée par un étudiant au Symposium on Foundations of Computer Science, l'une des plus importantes conférences internationales d'informatique.