Academic literature on the topic 'Programmation parallèle (informatique)'

Le parallélisme de données consiste à appliquer simultanément le même traitement sur un ensemble de données homogènes. De part la conservation d'un unique flux d'instructions, il est devenu de fait un modèle de programmation largement répandu et qui autorise facilement l'accès à la puissance théorique des machines parallèles pour le calcul scientifique. L'objectif de cette thèse est de montrer qu'il est possible de programmer dans ce modèle sans contrainte de syntaxe ou d'architecture, tout en gardant le maximum de performances. Nous proposons un environnement de programmation visuelle : HELPDraw. Il permet de traduire la pensée et la conception du programmeur en un code data-parallèle source. HELPDraw se base sur un modèle de programmation géométrique. Les structures de données définies par l'utilisateur sont regroupées et alignées au sein d'un hyper-espace (machine virtuelle), référentiel de toute manipulation. Le modèle géométrique offre deux vues clairement distinctes : la vue microscopique permet l'expression du parallélisme de calcul ; la vue macroscopique permet les communications parallèles à travers l'hyper-espace par une modélisation à base de primitives géométriques. Le modèle géométrique offre un support naturel pour la programmation visuelle. Le programmeur développe son algorithme data-parallèle en interagissant avec les éditeurs graphiques de HELPDraw. Les objets data-parallèles représentés par des formes géométriques sont manipulés à travers des migrations et des changements de formes à l'intérieur de l'hyper-espace. Le programmeur construit graphiquement et interactivement ses instructions ou blocs d'instructions. HELPDraw les traduit au fur et à mesure dans le langage data-parallèle cible. Nous étudions dans cette thèse la génération automatique des codes C-HELP (un langage mis en oeuvre dans notre équipe) et HPF le nouveau fortran data-parallèle. Pour C-HELP qui se base lui-même sur le modèle géométrique, cette génération est assez naturelle. Pour HPF elle est cependant plus complexe, nous proposons une solution permettant de compiler une description géométrique vers une description par les indices.

Prolog est parfaitement adapte au traitement des clauses de horn mais ne permet pas de traiter naturellement les problemes lies a la deduction pour les logiques non-classiques, les theories equationnelles, les predicats flous. Tous ces differents cas reclament des moyens differents de calculer un nouveau but a partir du but courant. Nous definissons dans cette these un mecanisme general permettant de developper des extensions de prolog: reecriture complete des mecanismes d'ingerences et developpement d'un nouveau formalisme permettant de traiter des clauses de horn generalisees; developpement d'une machine abstraite pour implanter des regles de resolution parametrables; etude et implantation du parallelisme

L'accroissement des performances nécessaires au développement des applications en intelligence artificielle qui utilisent notamment la programmation logique, nécessite de recourir à l'exploitation du parallélisme. La programmation logique utilise deux formes de parallélisme: d'une part, le parallélisme explicite exploité par les langages gardes, tels CP, GHC et Prolog, d'autre part le parallélisme implicite exploitant les possibilités intrinsèques présentes dans un langage tel Prolog. L'exploitation du parallélisme implicite conduit généralement à s'éloigner de la sémantique opérationnelle classique, à générer des solutions dans un ordre non usuel rendant difficile l'introduction des prédicats à effet de bord. Le schéma d'évaluation parallèle de Prolog proposé dans le cadre du projet LOG-ARCH respecte la sémantique opérationnelle traditionnelle sans nécessiter d'annotations de la part d'un programmeur. Il exploite un parallélisme OU qui se développe par le bas de l'arbre ET/OU, et un parallélisme ET sous forme de pipeline. Un mécanisme de verrouillage est utilisé pour contrôler la production et la consommation des solutions, facilitant ainsi la prise en compte des prédicats à effet de bord. L'évaluation du modèle parallèle a été réalisée d'une part à l'aide d'un simulateur, d'autre part à partir de l'exécution véritable de programmes dont l'évaluation parallèle est reconstituée. Cette évaluation a permis de vérifier la validité du modèle et de mesurer le taux de parallélisme obtenu, dont l'ordre de grandeur est similaire à celui développé lors d'une exécution OU parallèle

L'environnement d'exécution est un composant clé de l'environnement de programmation et d'exécution d'applications parallèles. Il fournit des services aux processus de l'application parallèle. Parmi ces services, les plus fondamentaux sont la mise en relation des processus entre eux et la transmission des signaux et des entrées-sorties. Cette thèse porte sur l'étude des environnements d'exécution à grande échelle et les services rendus à l'application sur des systèmes de grande taille. La première partie étudie les performances de l'environnement d'exécution à grande échelle et propose une approche centrée sur les topologies pour supporter l'application de manière efficace. La seconde partie étudie un rôle supplémentaire rempli par l'environnement d'exécution dans des systèmes constitué d'un grand nombre de composants avec le support de la tolérance aux défaillances. La troisième et la quatrième partie concernent un type particulier de systèmes à grande échelle avec les grilles de calcul. Ces systèmes présentent des particularités spécifiques à l'utilisation de ressources géographiquement distantes et à l'hétérogénéité de ces ressources. Les problématiques de connectivité sur les grilles de calcul et une extension de l'environnement d'exécution conçue pour y faire face sont présentées dans la troisième partie de cette thèse. La quatrième partie présente une méthode de conception d'applications destinées aux grilles de calcul et des exemples d'applications typiques présentant de bonnes performances<br>The run-time environment is a key component of a parallel programming and execution environment. It features some services to the processes of parallel applications. The most fundamental of these services is to allow processes to communicate with one another and forwarding IOs and signals. In this thesis, I present results concerning run-time environments for large-scale systems and the services provided to large-scale applications. The first part studies the run-time environment's performance for large-scale systems and proposes an approach centered on topologies to support applications efficiently. The second part studies an additional feature provided by the run-time environment on systems made of a large number of components: fault tolerance. The third and the fourth part concern a specific kind of large-scale systems: computational grids. These systems present particularities that are specific to the usage of remote, heterogeneous resources. Problematic related to connectivity throughout computational grids are presented in the third part of this thesis, as well as an extension of the run-time environment designed to face them. The fourth part presents a method to design and program applications for computational grids and examples of typical applications that achieve a good performance