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Dissertations / Theses on the topic 'Programmation parallèle (informatique)'
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1
Devin, Florent. "Gaspard : un environnement de programmation parallèle visuel." Lille 1, 2002. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2002/50376-2002-281.pdf.
Full textAbstract:
La programmation parallèle requiert de multiples compétences. Il faut à la fois posséder les méthodes de programmation, mais aussi les méthodes du domaine pour lequel le programme est destiné. La programmation visuelle permet une programmation plus intuitive, et donc plus facile. C'est dans ce cadre que nous avons choisi de développer GASPARD. GASPARD est un environnement de programmation parallèle visuel dédié dans un premier temps au traitement du signal. Dans une première partie, nous décrivons l'intérêt des langages visuels, ainsi que l'interaction qui peut être mis en œuvre entre composant et langage visuel. Ensuite, nous décrivons notre interface graphique, le soin apporté pour une utilisation intuitive, ainsi que les choix effectués. Enfin, nous étudions les mécanismes nécessaires pour étendre GASPARD à un traitement moins systématique, et en déduisons les conséquences pour notre modèle. Nous portons aussi notre étude sur l'utilisation de composants génériques au sein de GASPARD.
2
Marre, Daniel. "La programmation fonctionnelle parallèle : application à MaRS̱Lisp." Toulouse, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAT0014.
Full textAbstract:
Cette these traite de la programmation fonctionnelle parallele explicite et de son application a l'aide de mars-lips, le langage applicatif paresseux et non type de mars, la machine a reduction parallele de graphe a memoiree partagee, concue et realisee au cert-onera. L'objectif de ce travail est la presentation et l'experimentation de methodes d'ecriture ou de parallelisation de programmes fonctionnels paralleles en mars-lips. Une premiere partie definit le cadre du travail et les outils utilises. Le premier chapitre presente les caracteristiques d'un langage fonctionnel pour son implementation sur une machine parallele et decrit les projets les plus significatifs du domaine. Le deuxieme chapitre detaille les caracteristiques de mars-lisp et de l'interprete parallele utilise. La deuxieme partie (chap. Iii) traite de la conception d'algorithmes paralleles et de la mise en uvre de trois paradigmes tres utilises: l'effet pipeline, diviser-pour-regner et l'usage des fonctions d'ordre superieur. Pour chaque paradigme, des exemples simples permettent d'analyser finement le comportement du programme. La troisieme partie (chap. Iv) developpe une methode manuelle de parallelisation de programme. Une modelisation des contextes par les projections permet une analyse de stricticite plus fine et une meilleure mise en uvre des heuristiques de parallelisation. Des outils simples d'optimisation et de transformation de programmes sont ensuite presentes. La derniere partie (chap. V) applique ces methodes sur des programmes consequents
3
Nekkache, Mabrouk. "Système de programmation parallèle OCCAM / ADA." Lyon, INSA, 1987. http://www.theses.fr/1987ISAL0063.
Full textAbstract:
La conception d'algorithmes parallèles pose des problèmes délicats, tels que la décomposition d'un système en sous-système parallèles, la synchronisation entre ces sous-systèmes, et l'exclusion mutuelle pour les données partageables, problèmes dus essentiellement à une vue de la programmation différente de celle de la programmation séquentielle. Pour se familiariser avec le parallélisme, la théorie et le matériel ne suffisent pas. Il est nécessaire de pratiquer et donc de disposer tout d'abord d'outils de familiarisation, de conception et de développement d'algorithmes parallèles, ensuite d'exécutif et éventuellement de vérificateur. En ce qui concerne l'expression du parallélisme, le langage OCCAM semble être adéquat; quant à l'exécutif nous avons exploré différentes solutions y compris celle offerte par ADA. Le système que nous avons développé autour de ces langages peut être considéré comme une aide à la spécification et au développement d'application temps réel en Ada<br>Designing parallel algorithms involves tricky features, as spitting systems in smaller parallel systems, synchronizing of the components, mutual exclusion on shared variables, all problems due to a view on programming as a scheduling activity rather than a sequencing one. Beyond hardware and theory, parallelism must be a know-how. So we need tools to study and practice. Occam seems a good basis, Ad a a most frequent one. So we have developed a translator from Occam to Ada, written in Ada, and the corresponding running environment. More than being a tool for study and practice parallel algorithms, first experiences suggest using tool as a practical mean of specify in Occam real-time later produced in Ada
4
Gransart, Christophe. "Box : un modèle et un langage à objets pour la programmation parallèle et distribuée." Lille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LIL10006.
Full textAbstract:
Ce travail s'inscrit dans le cadre du projet pvc/BOX dont le but est le développement d'un environnement orienté objet pour l'exploitation des machines parallèles distribuées. Le concepteur d'applications réparties est devant un double problème de conception. Il doit représenter les données manipulées par son application (ainsi que les procédures qui les manipulent), mais il doit aussi représenter les activités qui vont coopérer à la réalisation de l'application. Pour répondre à ce besoin, nous introduisons un modèle prenant en charge de manière uniforme ces deux aspects de la conception d'applications réparties. Ce modèle introduit explicitement des entités qualifiées de passives et appelées simplement objets et des entités qualifiées d'actives et appelées fragments. Les premières correspondent aux objets traditionnels des langages séquentiels à objets, mais elles pourront être ici utilisées en présence de flots d'exécution concurrents. Les deuxièmes correspondent à une approche objet de la représentation des activités d'une application répartie. Le modèle introduit aussi des possibilités multiples de coopération entre objets et fragments. Le langage BOX est un langage à objets pour applications distribuées. Il inclut des caractéristiques nouvelles, spécifiques pour ce type d'applications, mais reste un langage pleinement objet. Le langage implante le modèle précédent. L'environnement BOX offre un certain nombre d'outils permettant au concepteur de produire une application répartie à partir des classes du langage. Ces applications s'appuient sur la couche système pvc qui est un support d'exécution permettant l'utilisation des systèmes d'exploitation répartis existants. Face au problème de conception des applications réparties, nous présentons donc dans cette thèse un système complet facilitant cette conception.
5
Lavoie, Gabriel, and Gabriel Lavoie. "Programmation distribuée et migration de processus." Master's thesis, Université Laval, 2011. http://hdl.handle.net/20.500.11794/22502.
Full textAbstract:
Ce mémoire propose un modèle de programmation distribuée basé sur la migration de processus pouvant communiquer à l’aide de canaux de communication. Ce travail cadre bien avec le contexte actuel où l’augmentation de la puissance de traitement passe par les processeurs multicoeurs et les systèmes distribués, qui permettent l’exécution de plusieurs processus en parallèle. L’étude de différentes algèbres de processus et langages de programmation permettant le parallélisme a tout d’abord permis de comparer leurs différentes caractéristiques. Suite à cette étude, nous présentons différents concepts nécessaires à la mise en place de notre modèle distribué par migration de processus, dans le cadre des langages objets qui imposent certaines contraintes. Finalement, l’implé- mentation de notre modèle à l’aide des fonctionnalités de Stackless Python permet de voir comment chacun des concepts a été mis en place. Cette implémentation se présente sous la forme d’une extension qui permet la transformation de programmes existants en programmes distribués.<br>Ce mémoire propose un modèle de programmation distribuée basé sur la migration de processus pouvant communiquer à l’aide de canaux de communication. Ce travail cadre bien avec le contexte actuel où l’augmentation de la puissance de traitement passe par les processeurs multicoeurs et les systèmes distribués, qui permettent l’exécution de plusieurs processus en parallèle. L’étude de différentes algèbres de processus et langages de programmation permettant le parallélisme a tout d’abord permis de comparer leurs différentes caractéristiques. Suite à cette étude, nous présentons différents concepts nécessaires à la mise en place de notre modèle distribué par migration de processus, dans le cadre des langages objets qui imposent certaines contraintes. Finalement, l’implé- mentation de notre modèle à l’aide des fonctionnalités de Stackless Python permet de voir comment chacun des concepts a été mis en place. Cette implémentation se présente sous la forme d’une extension qui permet la transformation de programmes existants en programmes distribués.
6
Féraud, Louis. "Etude d'une représentation des objets partagés : définition, implantation, méthodes de preuve." Toulouse 3, 1991. http://www.theses.fr/1991TOU30029.
Full textAbstract:
Cette thèse traite d'une construction linguistique, le module contrôle par priorité (en abrégé mcp) destinée à représenter les objets partages par des processus dans un environnement de parallélisme. Le mcp est un constructeur de types abstraits dote d'un contrôleur local appelé synchroniseur. Le synchroniseur a été conçu selon l'idée qu'il existe deux sortes de contrôles pour accéder a un objet partage: les contrôles lies a l'état intrinseque de l'objet et ceux définis par ordonnancement. Ces deux types de contrôle sont sépares dans un mcp, une notion de priorité globale permettant d'exprimer avec concision l'ordonnancement des opérations. Deux implantations sont présentées dans la thèse: l'une validée en terme de sémaphores destinée a un monoprocesseur, l'autre utilisant un langage d'acteurs visant des environnements distribues. La suite de ce travail concerne deux approches de la validation de solutions utilisant des mcp. Dans la première approche, une sémantique du synchroniseur a été définie dans une logique temporelle linéaire. Le système de preuve offre au programmeur des spécifications en logique temporelle utilisant des constructions du synchroniseur; ces spécifications sont des conditions suffisantes pour garantir des propriétés relatives à l'état intrinseque de l'objet ou à un ordonnancement. Dans la seconde approche, le mcp est modélisé au moyen de machines abstraites. Une machine abstraite est un système de transitions incluant des variations et des messages dont les transitions sont régies par des affectations vectorielles gardées appelées actions. La sémantique d'un synchroniseur est obtenue comme la solution d'un système d'équations au point fixe sur les actions. Les preuves utilisent la même démarche
7
Benalia, Akram Djellal. "HELPDraw : un environnement visuel pour la génération automatique de programmes à parallélisme de données." Lille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LIL10095.
Full textAbstract:
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.
8
Alliot, Jean-Marc. "TARSKI, une machine parallèle pour implanter des extensions de PROLOG." Toulouse 3, 1992. http://www.theses.fr/1992TOU30106.
Full textAbstract:
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
9
Delignieres-Hannequin, Isabelle. "Proposition d'un modèle d'évaluation parallèle de prolog." Lille 1, 1991. http://www.theses.fr/1991LIL10060.
Full textAbstract:
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
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Coti, Camille. "Environnements d’exécution pour applications parallèles communiquant par passage de messages pour les systèmes à grande échelle et les grilles de calcul." Paris 11, 2009. http://www.theses.fr/2009PA112233.
Full textAbstract:
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
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Rebeuf, Xavier. "Un modèle de coût symbolique pour les programmes parallèles asynchrones à dépendances structurées." Orléans, 2000. http://www.theses.fr/2000ORLE2056.
Full textAbstract:
L'objectif d'une parallélisation est souvent de minimiser en premier lieu le temps d'exécution. Il paraît donc indispensable de disposer d'un modèle permettant d'évaluer a priori les performances d'un algorithme. Or, l'évaluation repose sur l'identification des synchronisations pour chaque exécution (dépendances-écriture-lecture). Sans restriction de l'expression du parallélisme, un calcul exact conduit généralement à une explosion combinatoire. Pour pallier ce problème, les modèles de coût classiques, ne prennent généralement en compte qu'une partie du parallélisme possible, permettant ainsi de définir statiquement un surensemble cohérent des dépendances de toutes les exécutions d'un algorithme. Nous proposons un modèle intermédiaire fondé sur la structuration de la résolution dynamique des accès aux données. Nous montrons qu'il est possible de représenter symboliquement l'ensemble des dépendances effectives de chaque exécution, et d'obtenir ainsi une évaluation exacte du coût sans explosion combinatoire. Nous conditionnons l'existence de chaque dépendance en l'annotant par un prédicat. Le coût d'un programme est alors exprimé symboliquement en fonction de ces prédicats. Pour être capable de l'évaluer dans l'environnement initial, nous transformons les prédicats grâce à une méthode fondée sur le calcul des plus faibles préconditions. Le coût symbolique obtenu est paramétré par l'environnement initial et il intègre les indépendances dynamiques. Afin d'assurer la compositionalité des coûts symboliques, nous étendons le calcul des plus faibles préconditions aux expressions. Nous développons pour cela une sémantique permettant d'exprimer symboliquement ce que calcule le programme et de calculer son coût par induction sur la syntaxe. Nous montrons qu'il est possible d'intégrer au modèle des paramètres de l'architecture ainsi qu'une charge instantanée du réseau. Nous comparons les résultats obtenus sur plusieurs algorithmes avec des expérimentations sur Cray T3E.
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TAWBI, NADIA. "Parallelisation automatique : estimation des durees d'execution et allocation statique de processeurs." Paris 6, 1991. http://www.theses.fr/1991PA066355.
Full textAbstract:
L'objectif de cette these est de generer un programme parallele efficace a partir d'un programme sequentiel dans lequel on a detecte le parallelisme. L'approche adoptee est statique et consiste a distribuer le code aux differents processeurs en inserant des primitives de synchronisation pour respecter les contraintes de precedence. C'est un probleme d'allocation de processeurs et d'ordonnancement. Afin de la resoudre, les heuristiques recuit simule et tabou ont ete utilisees et comparees. L'ordonnancement a ete effectue par un algorithme de liste. L'estimation des durees d'execution des parties du code est basee sur la sommation des durees des instructions elementaires et le comptage des iterations de boucles. Ce probleme se ramene a compter les points a coordonnees entieres dans un polyedre convexe borne. Les boucles constituent la partie de code qui consomme le plus de temps et dont le parallelisme est le plus rentable. Une methode de parallelisation des boucles est presentee
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Lelait, Sylvain. "Contribution à l'allocation de registres dans les boucles." Orléans, 1996. http://www.theses.fr/1996ORLE2039.
Full textAbstract:
La génération de code est un des problèmes majeurs dans les compilateurs modernes en raison de l'évolution rapide des processeurs et de l'introduction de parallélisme interne entre instructions appelé parallélisme à grain fin. Nous nous sommes intéressés à la partie la plus sensible des programmes à savoir les boucles. En effet ce sont les instructions les plus exécutées dans un programme, et c'est donc là que les gains les plus significatifs du point de vue temps d'exécution peuvent être réalises. Dans notre cas, l'allocation de registres intervient après une phase d'ordonnancement des instructions par pipeline logiciel. Notre but a été d'étudier les interactions entre l'allocation de registres et le déroulage de boucles. Après avoir élaboré des heuristiques de coloriage pour les graphes d'intervalles circulaires, qui sont les graphes d'interférences issus du problème de l'allocation de registres dans les boucles, nous les avons comparées aux heuristiques existantes. Nous avons également pu observer le comportement du nombre chromatique de ces graphes en fonction du déroulage des boucles. Après cette étape où les insuffisances des graphes d'interférences usuels sont apparues, nous introduisons un nouveau graphe, baptise meeting graph, qui nous permet de résoudre le problème du déroulage optimal de la boucle. Après une étude des propriétés intrinsèques à ce graphe, nous présentons un algorithme complet d'allocation de registres incluant la gestion du code de vidage, ainsi qu'une méthode de minimisation du déroulage. Nous concluons ces applications du meeting graph par une application à une machine particulière, la cydra 5, pourvue d'un système original de registres. Nous proposons pour finir d'étendre notre méthode aux boucles multiples et avec conditionnelles.
14
David, Pierre. "Analyse semantique des programmes en langage c en vue de leur parallelisation." Paris 6, 1991. http://www.theses.fr/1991PA066088.
Full textAbstract:
Les recherches dans le domaine de la parallelisation automatique se sont concentrees sur le langage fortran. Or, ce langage souffre de defauts qui le rendent inadapte a un certain nombre de problemes. Le but de notre etude est la detection automatique de parallelisme en langage c. Le probleme est complexe puisque le langage c dispose de nombreuses constructions destinees a faciliter une ecriture optimisee sur une architecture traditionnelle, et en particulier les pointeurs, l'arithmetique sur ces pointeurs et les expressions avec effets de bord. Notre approche consiste a desoptimiser le programme pour en faciliter l'analyse semantique. Dans un premier temps, nous definissons un sous-ensemble du langage c sans appel de fonctions ni coercitions, mais en acceptant toutes les expressions avec effets de bord. L'absence de coercitions nous permet de definir une structuration de la memoire suivant le systeme de types du langage. Dans un deuxieme temps, nous transformons les boucles for, qui ont en langage c une semantique tres complexe, en boucles while, puis nous retirons les effets de bord des expressions. Enfin, nous procedons a une evaluation symbolique du programme pour un extraire une suite de transformations, c'est-a-dire des substitutions gardees par des expressions logiques. Ce calcul est direct et precis pour les sequences lineaires, mais nous devons proceder a des approximations pour les boucles. Un des sous-produits de cette analyse est l'identification de celles des boucles while qui ont une semantique de boucle do de fortran. A partir de la, il nous est possible de nous interfacer avec un paralleliseur classique
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Moisan, Bruno. "Un modèle de programmation parallèle à objets appliqué à la synthèse d'images." Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30206.
Full textAbstract:
Les applications de synthèse d'images nécessitent des puissances de calcul très importantes. Depuis quelques années de nombreux projets de recherche visent à définir des architectures spécialisées, ou des méthodes et des outils pour paralléliser efficacement ces applications sur les calculateurs parallèles existants. Dans cette optique, notre objectif est de définir une environnement de programmation pour des applications graphiques s'exécutant sur des architectures distribuées. Nous présentons au chapitre 1, les concepts du projet Voxar, point de départ des travaux présentés. Nous rappelons quelques résultats significatifs du système de communication dédié et des applications de rendu réalisées. Nous mettons en évidence les carences de cette approche et nous introduisons au chapitre 2, un outil d'analyse qui nous permet de mieux évaluer ces problèmes. Nous montrons au chapitre 3, un état de l'art des environnements existants et quelques approches intéressantes. Nous proposons au chapitre 4, un environnement SPMD à objets, susceptible de répondre à nos attentes dans le contexte cible. La conception de cet environnement est détaillée, et des résultats expérimentaux sont présentés. Enfin au chapitre 5, nous illustrons la mise en oeuvre de cet environnement sur différentes parallélisations d'une application témoin de rendu réaliste. Nous concluons par une synthèse critique des travaux présentés et nous montrons les perspectives de recherches ouvertes par cette approche
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Bourzoufi, Abdelhafid. "Définition et évaluation d'une machine abstraite parallèle pour un modèle OU-parallèle multi-séquentiel de PROLOG." Lille 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LIL10021.
Full text
17
Perrier, Guy. "De la construction de preuves à la programmation parallèle en logique linéaire." Nancy 1, 1995. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_1995_0022_PERRIER.pdf.
Full textAbstract:
A partir d'une étude systématique de la construction de preuves en logique linéaire, il s'agit de définir un modèle de programmation parallèle qui repose sur cette notion comme principe de calcul. La logique linéaire étant définie par un calcul des séquents, la propriété de permutabilité d'inférences constitue la base d'une forme particulière de normalisation des preuves en vue de leur construction automatique tant en chainage avant qu'en chainage arrière. Cela permet ensuite d'interpréter cette construction de preuves comme un modèle du calcul parallèle dans un fragment particulier de la logique linéaire intuitionniste. Ce modèle permet de donner une représentation logique de concepts de base du parallélisme (communication synchrone et asynchrone, indéterminisme, interface, implantation d'une spécification).
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Zhao, Jie. "Une approche combinée langage-polyédrique pour la programmation parallèle hétérogène." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018PSLEE062.
Full textAbstract:
De nos jours, l'optimisation des compilateurs est de plus en plus mise à l'épreuve par la diversité des langages de programmation et l'hétérogénéité des architectures. Le modèle polyédrique est un puissant cadre mathématique permettant aux programmes d’exploiter la parallélisation automatique et l’optimisation de la localité, jouant un rôle important dans le domaine de l’optimisation des compilateurs. Une limite de longue date du modèle réside dans sa restriction aux programmes affines à contrôle statique, ce qui a entraîné une demande émergente de prise en charge d'extensions non affines. Cela est particulièrement aigu dans le contexte d'architectures hétérogènes où une variété de noyaux de calcul doivent être analysés et transformés pour répondre aux contraintes des accélérateurs matériels et pour gérer les transferts de données à travers des espaces mémoire. Nous explorons plusieurs extensions non affines du modèle polyhédral, dans le contexte d'un langage intermédiaire bien défini combinant des éléments affines et syntaxiques. D'un côté, nous expliquons comment les transformations et la génération de code pour des boucles avec des limites de boucle dynamiques non dépendantes des données et dynamiques sont intégrées dans un cadre polyédrique, élargissant ainsi le domaine applicable de la compilation polyédrique dans le domaine des applications non affines. D'autre part, nous décrivons l'intégration du pavage en recouvrement pour les calculs de pochoir dans un cadre polyhédral général, en automatisant les transformations non affines dans la compilation polyhédrique. Nous évaluons nos techniques sur des architectures de CPU et de GPU, en validant l'efficacité des optimisations en effectuant une comparaison approfondie des performances avec des frameworks et des librairies écrites à la pointe de la technologie<br>Nowadays, optimizing compilers are increasingly challenged by the diversity of programming languages and heterogeneity of architectures. The polyhedral model is a powerful mathematical framework for programs to exploit automatic parallelization and locality optimization, playing an important role in the field of optimizing compilers. A long standing limitation of the model has been its restriction to static control affine programs, resulting in an emergent demand for the support of non-affine extensions. This is particularly acute in the context of heterogeneous architectures where a variety of computation kernels need to be analyzed and transformed to match the constraints of hardware accelerators and to manage data transfers across memory spaces. We explore multiple non-affine extensions of the polyhedral model, in the context of a welldefined intermediate language combining affine and syntactic elements. On the one hand, we explain how transformations and code generation for loops with non-affine, data-dependent and dynamic loop bounds are integrated into a polyhedral framework, extending the applicable domain of polyhedral compilation in the realm of non-affine applications. On the other hand, we describe the integration of overlapped tiling for stencil computations into a general polyhedral framework, automating non-affine transformations in polyhedral compilation. We evaluate our techniques on both CPU and GPU architectures, validating the effectiveness of the optimizations by conducting an in-depth performance comparison with state-of-the-art frameworks and manually-written libraries
19
Jurkowiak, Bernard. "Programmation haute performance pour la résolution des problèmes SAT et CSP." Amiens, 2004. http://www.theses.fr/2004AMIE0410.
Full text
20
Plaindoux, Didier. "Etude et conception d'un système logique orienté-objet parallèle fortement typé." Toulouse 3, 1997. http://www.theses.fr/1997TOU30315.
Full text
21
Perron, Laurent. "Cc(m), un noyau parallele pour l'implantation des langages de contraintes concurrents." Paris 11, 1997. http://www.theses.fr/1997PA112135.
Full textAbstract:
Cette these consiste en la description, la definition et l'evaluation d'une implantation parallele des langages de programmation concurrente par contraintes. Cette implantation est basee sur un langage noyau cc(m) qui servira de base commune pour l'implantation de differents domaines de contraintes comme les domaines finis, les booleens, l'arithmetique reelle ou d'autres domaines encore. En particulier, il sera presente a la fin de la these une implantation parallele d'un fragment des domaines finis ainsi qu'une application usuelle de ce domaine de contraintes aux problemes d'ordonnancements disjonctifs. Le langage cc(m) est le produit de quatre influences distinctes : la programmation logique par contraintes, les implantations paralleles des langages logiques, les langages concurrents par contraintes et les travaux sur les langages orientes-objets. L'influence de la programmation logique par contraintes est visible dans l'architecture du langage et en particulier au niveau de l'integration des resolveurs de contraintes dans le langage. Le langage cc(m) est defini comme un langage noyau objet parallele au dessus duquel les domaines de contraintes sont implantes comme des librairies. L'implantation de ce langage repose sur deux paradigmes de programmation : les langages objets et les langages logiques parallele. C'est grace aux techniques de ces deux mondes que le langage cc(m) a pu etre efficacement implante. Enfin, le cadre des langages cc a ete developpe et utilise pour donner une semantique algebrique au langage cc(m).
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Cung, Van-Dat. "Contribution a l'algorithmique non numerique parallele : exploration d'espaces de recherche." Paris 6, 1994. http://www.theses.fr/1994PA066343.
Full textAbstract:
Le but de cette these est d'etudier la parallelisation des algorithmes des familles a* et minimax, issues de l'intelligence artificielle, pour les problemes d'optimisation combinatoire. Dans les deux premiers chapitres, nous montrons que ces methodes utilisent le meme paradigme d'exploration d'espaces de recherche que les algorithmes branch and bound et degageons les parties susceptibles a etre parallelisees. Le troisieme chapitre fait le point sur l'evolution des machines paralleles, les differents types de parallelisme possibles dans une exploration d'espace de recherche et les travaux anterieures des familles a* et minimax. Nous proposons, au chapitre quatre, une nouvelle structure de donnees appelee concurrent treap, a double critere (priorite et cle) et acces concurrent pour une implantation parallele efficace de a* (cas). Cette structure permet d'eviter le probleme d'interblocage des structures combinees classiques. Le chapitre cinq presente un modele theorique pour la famille minimax, permettant le calcul des bornes d'acceleration et d'efficacite pour un arbre uniforme donne. Deux parallelisations de l'algorithme alpha-beta sont proposees dans le dernier chapitre. L'une (saba), pour machines simd a parallelisme massif, permet la validation du modele theorique. L'autre (cabp), pour machines mimd a memoire partagee, est fondee sur l'exploration d'un arbre critique et l'introduction d'un degre d'elagages concurrent k. Ce parametre autorise un controle dynamique du surcout d'exploration en cours de recherche
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Tachon, Thibaut. "Génération automatique de code parallèle isochrone." Thesis, Orléans, 2019. http://www.theses.fr/2019ORLE3098.
Full textAbstract:
Depuis la stagnation de la fréquence d’horloge des processeurs, l’accroissement de la puissance de calcul a dépendu entièrement de l’accroissement du nombre d’unités de calcul. Plus que la difficulté algorithmique impliquée par l’écriture de tout programme séquentiel, la programmation parallèle demande au programmeur de gérer de nombreuses unités de calcul, incluant leurs tâches et leurs interactions. Pour alléger le fardeau du programmeur, cette thèse propose deux approches différentes de génération automatique de code parallèle. Le modèle parallèle isochrone BSP possède des propriétés intéressantes telles que son modèle de coût qui en font la cible de notre génération de code parallèle. Les automates et expressions régulières sont souvent choisis pour modéliser les calculs séquentiels et leurs parallélisation devrait, à long terme, aboutir à de solides fondations pour la génération de code parallèle. Pour notre approche principale, nous développons la théorie des automates BSP avec leur génération et détermination. Cette théorie est utilisée dans une nouvelle méthode pour la recherche de motif à l’aide d’expressions régulières. Notre autre approche propose un langage spécifique au domaine des réseaux de neurones où la composition fonctionnelle d’un petit nombre de primitives facilite le développement, la maintenance et la définition formelle du langage par rapport aux approches existantes<br>Since we are in an era of processor clock stagnation, computing power growth has been relying on parallel computing. More than the algorithmic difficulty involved in any program writing, parallel computing additionally requires the programmer to manage numerous processing units including their tasks and interactions. In order to alleviate the parallel programmer’s burden, this thesis proposes two different approaches for automatic parallel code generation. The bulk-synchronous parallel (BSP) model provides good properties such as its cost model and is therefore chosen as the target of our parallel code generation.Automata and regular expressions are often chosen to model sequential computation and their parallelization will lead to a strong foundation for general parallel code generation. For our main approach, we develop the theory of BSP automata with their generation and determinization. This theory is used in a novel method for parallel regular expression matching.As another approach, we propose a domain specific language for programming neural nets where the functional composition of only a few primitives eases development, maintenance and formal definition of the language compared to existing approaches
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RUET, PAUL. "Logique non-commutative et programmation concurrente par contraintes." Paris 7, 1997. http://www.theses.fr/1997PA077149.
Full textAbstract:
Nous etudions des connections entre la logique et la programmation concurrente par contraintes (cc) dans le paradigme programme = formule et calcul = recherche de preuve qui est celui de la programmation logique, et nous montrons que la logique intuitionniste et la logique lineaire permettent de caracteriser certaines observations interessantes du comportement operationnel des programmes (stores, succes), mais ne rendent pas bien compte des phenomenes de synchronisation. Cela nous amene a introduire une version mixte de la logique lineaire, combinant des connecteurs commutatifs et des connecteurs non-commutatifs. Nous la presentons par un calcul des sequents classique (qui etend d'une part la logique lineaire commutative et d'autre part la logique lineaire non-commutative cyclique) et par les elements de base d'une theorie de la demonstration : une semantique des phases et l'elimination des coupures. La logique lineaire mixte permet de caracteriser des observations fines : les suspensions d'un agent cc.
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Markhoff, Béatrice. "Contribution à la définition d'un modèle de calcul fonctionnel paralèlle." Besançon, 1995. http://www.theses.fr/1995BESA2059.
Full textAbstract:
Nous defendons la these d'une programmation de haut niveau pour l'exploitation des architectures paralleles mimd a memoire distribuee, basee sur un parallelisme de controle, et qui soit a la fois fiable et efficace. Un modele de calcul fonctionnel parallele est developpe en ce sens, que nous presentons en deux temps dans ce rapport: dans une premiere partie nous decrivons le modele de programmation supporte par un noyau de langage appele kap#2l, alors que dans la deuxieme partie nous developpons un modele d'execution parallele et distribue, par reduction de graphes. Dans le modele de programmation, qui est fonctionnel, un parallelisme de controle du type reseau de processus sequentiels de kahn est introduit, supporte par la structure de donnees suite. Afin de maitriser le grain de parallelisme, le programmeur utilise une annotation de parallelisme. Lorsqu'une application est annotee, la fonction appliquee est un processus qui accepte en entree les valeurs de ses arguments suites et produit en sortie la suite de resultats. Une semantique operationnelle parallele asynchrone par reduction est specifie et implementee sous centaur. Le modele d'execution prend la forme d'un reseau d'evaluateurs, chacun reduisant une expression, argument ou fonction. Les suites representent les liens de communications. Une machine abstraite est entierement definie, dans laquelle chaque evaluateur est une machine de reduction paresseuse de graphes de super-combinateurs. La distribution induit une localisation des donnees sur le processeur qui effectue le calcul, limitant les communications a des transmissions de groupes de valeurs. Le grain des calculs est determine par la place des annotations dans le programme initial. Le processus de compilation est egalement specifie
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Renaud, Claude. "Lmac : système de développement d'applications multitâches pour la productique : définition et implémentation." Besançon, 1988. http://www.theses.fr/1988BESA2017.
Full textAbstract:
On étudie des systèmes de programmation temps réel non spécifiques à la productique après analyse des différents logiciels de programmation de robots et l'insuffisance des possibilités de structuration et de coopérations dans l'atelier amène à définir un système de programmation d'applications multitâches. Celui-ci permet la description de l'aspect informationnel et fonctionnel de l'application.
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Dailler, Sylvain. "Extension paramétrée de compilateur certifié pour la programmation parallèle." Thesis, Orléans, 2015. http://www.theses.fr/2015ORLE2071/document.
Full textAbstract:
Les applications informatiques sont de plus en plus présentes dans nos vies. Pour les applications critiques (médecine, transport, . . .), les conséquences d’une erreur informatique ont un coût inacceptable, que ce soit sur le plan humain ou financier. Une des méthodes pour éviter la présence d’erreurs dans les programmes est la vérification déductive. Celle-ci s’applique à des programmes écrits dans des langages de haut-niveau transformés, par des compilateurs, en programmes écrits en langage machine. Les compilateurs doivent être corrects pour ne pas propager d’erreurs au langage machine. Depuis 2005, les processeurs multi-coeurs se sont répandus dans l’ensemble des systèmes informatiques. Ces architectures nécessitent des compilateurs et des preuves de correction adaptées. Notre contribution est l’extension modulaire d’un compilateur vérifié pour un langage parallèle ciblant des architectures parallèles multi-coeurs. Les spécifications des langages (et leurs sémantiques opérationnelles) présents aux divers niveaux du compilateur ainsi que les preuves de la correction du compilateur sont paramétrées par des modules spécifiant des éléments de parallélisme tels qu’un modèle mémoire faible et des notions de synchronisation et d’ordonnancement entre processus légers. Ce travail ouvre la voie à la conception d’un compilateur certifié pour des langages parallèles de haut-niveau tels que les langages à squelettes algorithmiques<br>Nowadays, we are using an increasing number of computer applications. Errors in critical applications (medicine, transport, . . .) may carry serious health or financial issues. Avoiding errors in programs is a challenge and may be achieved by deductive verification. Deductive verification applies to program written in a high-level languages, which are transformed into machine language by compilers. These compilers must be correct to ensure the nonpropagation of errors to machine code. Since 2005, multicore processors have spread in all electronic devices. So, these architectures need adapted compilers and proofs of correctness. Our work is the modular extension of a verified compiler for parallel languages targeting multicore architectures. Specifications of these languages (and their operational semantics) needed at all levels of the compiler and proofs of correctness of this compiler are parameterized by modules specifying elements of parallelism such as a relaxed memory model and notions of synchronization and scheduling between threads. This work is the first step in the conception of a certified compiler for high-level parallel languages such as algorithmic skeletons
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Caromel, Denis. "Programmation parallèle asynchrone et impérative : études et propositions : une extension parallèle du langage objet Eiffel." Nancy 1, 1991. http://www.theses.fr/1991NAN10045.
Full textAbstract:
La programmation parallèle compte parmi les réalités importantes de l'informatique actuelle; de situation ou de résolution, son importance ne cesse de croitre. Ce domaine demeure toutefois mal compris, et la définition d'un système parallèle reste une tache difficile. Le travail présenté ici s'inscrit dans ce contexte: notre objectif vise à faciliter la programmation d'applications parallèles. A cette fin, notre étude porte sur les langages de programmation parallèle. Plus précisément, nous nous sommes intéressés à un style asynchrone et impératif. La programmation à objets constitue la seconde composante de ce mémoire; il semble que ce paradigme soit bénéfique au problème du parallélisme. Nous le mettons en œuvre, tout en nous attachant à dégager précisément ses apports spécifiques. Cette thèse développe principalement un modèle de programmation parallèle et un langage lui correspondant; ce dernier est une extension du langage objet Eiffel. L'implémentation réalisée permet la programmation d'une application distribue sur un réseau de machines. Parmi les solutions originales proposées, citons: le polymorphisme entre objets et processus; la communication en trois phases (interruption - rendez-vous - asynchronisme); la modélisation des requêtes; la programmation de bibliothèques de services; la programmation de bibliothèques d'abstractions; l'attente par nécessite systématique; la continuation automatique. Si ce travail propose un modèle particulier de programmation parallèle, il s'agit également d'une analyse détaillée des différents choix de conception envisageables. Nous nous attachons à dégager les questions fondamentales qui se posent lors de la définition d'un langage parallèle, ainsi que les différentes alternatives possibles. Pour chacune des orientations, nous présentons ses avantages et inconvénients respectifs, justifiant ainsi les choix réalisés. Grace à ses caractéristiques, le modèle de programmation développé autorise, dans le cadre de la programmation parallèle, la réutilisation et la dérivation d'éléments logiciels. Ceci nous permet de proposer une méthode de conception et de programmation parallèle. Afin d'illustrer sa mise en œuvre, nous étudions de nombreux exemples caractéristiques des systèmes parallèles. Par ailleurs, cette thèse aborde également les problèmes spécifiques à l'implémentation et présente comment les assertions d'une spécification pre-post peuvent être utilisées dans le cadre du modèle développé
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Platonoff, Alexis. "Contribution à la distribution automatique des données pour machines massivement parallèles." Paris 6, 1995. http://www.theses.fr/1995PA066825.
Full text
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Gesbert, Louis. "Développement systématique et sûreté d'exécution en programmation parallèle structurée." Phd thesis, Université Paris-Est, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00481376.
Full textAbstract:
Exprimer le parallélisme dans la programmation de manière simple et performante est un défi auquel l'informatique fait face, en raison de l'évolution actuelle des architectures matérielles. BSML est un langage permettant une programmation parallèle de haut niveau, structurée, qui participe à cette recherche. En s'appuyant sur le coeur du langage existant, cette thèse propose d'une part des extensions qui en font un langage plus général et plus simple (traits impératifs tels que références et exceptions, syntaxe spécifique...) tout en conservant et étendant sa sûreté (sémantiques formelles, système de types...) et d'autre part une méthodologie de développement d'applications parallèles certifiées
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Magnaud, Patrick. "Méthodologie et outil de conception d'une architecture parallèle temps réel." Toulouse 3, 1990. http://www.theses.fr/1990TOU30210.
Full textAbstract:
L'objectif de cette etude est de permettre a un concepteur de definir l'architecture de la machine la mieux adaptee a traiter une application en temps reel et ce sans avoir a tenir compte explicitement des contraintes temporelles et materielles. Dans cette optique, un outil de conception a ete developpe. Il s'appuie sur une methodologie qui utilise un modele d'execution qui s'apparente a la fois aux modeles synchrone et data-flow. Ce modele permet d'exprimer le parallelisme intrinseque d'une application en terme de reseau de modules communiquant par messages. Il se caracterise par une structure recursive combinant le parallelisme vrai et le pipeling et peut etre mis en correspondance biunivoque avec une architecture modulaire reconfigurable. Pour decrire ces applications selon ce modele, nous avons defini un langage qui autorise des techniques de parallelisation automatique des modules composant l'application. Cette parallelisation a pour but d'obtenir une representation dans laquelle tout module d'execute en temps reel. Ces techniques de parallelisation reposent sur des transformations de programmes sequentiels qui en modifient la performance tout en conservant la competence. On obtient ainsi une parallelisation de l'application, qui tient compte des contraintes temps reel. Pour eviter au concepteur de tenir compte des contraintes temporelles et materielles qui dependent de l'architecture cible, l'outil que nous avons concu determine automatiquement la structure modulaire optimale traitant l'application en temps reel. Il suffit alors de configurer l'architecture cible selon cette structure
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Gesbert, Louis. "Développement systématique et sûreté d’exécution en programmation parallèle structurée." Thesis, Paris Est, 2009. http://www.theses.fr/2009PEST0004/document.
Full textAbstract:
Exprimer le parallélisme dans la programmation de manière simple et performante est un défi auquel l'informatique fait face, en raison de l'évolution actuelle des architectures matérielles. BSML est un langage permettant une programmation parallèle de haut niveau, structurée, qui participe à cette recherche. En s'appuyant sur le coeur du langage existant, cette thèse propose d'une part des extensions qui en font un langage plus général et plus simple (traits impératifs tels que références et exceptions, syntaxe spécifique...) tout en conservant et étendant sa sûreté (sémantiques formelles, système de types...) et d'autre part une méthodologie de développement d'applications parallèles certifiées<br>Finding a good paradigm to represent parallel programming in a simple and efficient way is a challenge currently faced by computer science research, mainly due to the evolution of machine architectures towards multi-core processors. BSML is a high level, structured parallel programming language that takes part in the research in an original way. By building upon existing work, this thesis extends the language and makes it more general, simple and usable with added imperative features such as references and exceptions, a specific syntax, etc. The existing formal and safety characteristics of the language (semantics, type system...) are preserved and extended. A major application is given in the form of a methodology for the development of fully proved parallel programs
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Paugam-Moisy, Hélène. "Optimisation des réseaux de neurones artificiels : analyse et mises en œuvre sur ordinateurs massivement parallèles." Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10018.
Full textAbstract:
Nos travaux se rapportent a deux themes en plein essor: les reseaux de neurones artificiels, et les ordinateurs massivement paralleles. Le fil conducteur est l'optimisation des modeles connexionnistes, et plus specialement des reseaux multicouches. Apres avoir etudie les modeles classiques et leurs implantations, nous cherchons, dans un cadre theorique, a optimiser l'architecture des perceptrons multicouches. Nous analysons leur puissance de realisation, en termes de nombre de couches et de cellules cachees, et nous cherchons a construire des reseaux minimaux. Plus concretement, nous construisons ensuite un outil de recherche automatique de bons parametres, pour une application donnee. Son principe est fonde sur l'observation de reseaux qui apprennent en parallele. Cet outil est implante sur un multiprocesseur mimd et permet de dresser des cartes de performances, ainsi que de selectionner des reseaux optimaux. Plusieurs experiences ont ete menees, sur des applications industrielles. L'acceleration de l'apprentissage et de la reconnaissance est un autre moyen d'optimiser les reseaux neuronaux. Nous avons implante et modelise des parallelisations de ces deux phases. L'impact de la parallelisation sur l'algorithme de retro-propagation est mis en valeur. Des lois experimentales sont etablies pour l'algorithme du gradient par blocs
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Khizakanchery, Natarajan Surya Narayanan. "Modeling performance of serial and parallel sections of multi-threaded programs in many-core era." Thesis, Rennes 1, 2015. http://www.theses.fr/2015REN1S015/document.
Full textAbstract:
Ce travail a été effectué dans le contexte d'un projet financé par l'ERC, Defying Amdahl's Law (DAL), dont l'objectif est d'explorer les techniques micro-architecturales améliorant la performance des processeurs multi-cœurs futurs. Le projet prévoit que malgré les efforts investis dans le développement de programmes parallèles, la majorité des codes auront toujours une quantité signifiante de code séquentiel. Pour cette raison, il est primordial de continuer à améliorer la performance des sections séquentielles des-dits programmes. Le travail de recherche de cette thèse porte principalement sur l'étude des différences entre les sections parallèles et les sections séquentielles de programmes multithreadés (MT) existants. L'exploration de l'espace de conception des futurs processeurs multi-cœurs est aussi traitée, tout en gardant à l'esprit les exigences concernant ces deux types de sections ainsi que le compromis performance-surface<br>This thesis work is done in the general context of the ERC, funded Defying Amdahl's Law (DAL) project which aims at exploring the micro-architectural techniques that will enable high performance on future many-core processors. The project envisions that despite future huge investments in the development of parallel applications and porting it to the parallel architectures, most applications will still exhibit a significant amount of sequential code sections and, hence, we should still focus on improving the performance of the serial sections of the application. In this thesis, the research work primarily focuses on studying the difference between parallel and serial sections of the existing multi-threaded (MT) programs and exploring the design space with respect to the processor core requirement for the serial and parallel sections in future many-core with area-performance tradeoff as a primary goal
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Philippe, Jean-Laurent. "Programmation de calculateurs massivement parallèles : application à la factorisation d'entiers." Grenoble INPG, 1990. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00338193.
Full textAbstract:
Cette thèse est composée de deux parties: les développements lies à la génération des nombres premiers et l'implantation du crible quadratique. Dans la première partie, nous analysons les stratégies d'allocation des données aux processeurs pour le crible d'Eratosthène dans un environnement à mémoire partagée en vue d'améliorer l'équilibrage de la charge de travail. Puis, nous proposons des implantations sur l'hypercube FPS T40 a mémoire distribuée. Comme le caractère centralise du crible d'Eratosthène (de type maitre/esclaves) s'accommode mal des exigences de l'architecture distribuée, nous étudions un algorithme de génération des nombres premiers par divisions successives sur un anneau. Cet algorithme nécessite la mise en œuvre d'une technique de détection de la terminaison distribuée, par un dénombrement des processeurs ayant termine l'exécution de leur programme. Enfin, l'aspect maitre/esclaves du crible d'Eratosthène permet l'étude de méthodologies d'implantation de ce type d'algorithmes sur un réseau linéaire et une grille de processeurs. La deuxième partie est consacrée au crible quadratique multipolynomial, algorithme de factorisation des grands entiers, utilise en cryptographie. Notre but est d'extraire le maximum de parallélisme de chacune des étapes de cet algorithme dans un environnement distribue, afin d'utiliser au mieux la puissance des calculateurs massivement parallèles. Cette étude conduit a une implantation efficace sur l'hypercube FPS T40
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Lokpo, Brahima. "Étude de la réutilisation dans les modèles parallèles à processus communicants." Toulouse, INPT, 1992. http://www.theses.fr/1992INPT033H.
Full textAbstract:
Les difficultes pour exploiter efficacement les calculateurs paralleles augmentent de plus en plus avec leur puissance. Un effort important aussi bien dans la recherche d'algorithmes et de methodes que dans le developpement d'environnements de programmation adequats doit etre fourni afin de surmonter ces difficultes. La presente these se veut une contribution aux aspects methodologiques de la programmation parallele fondee sur le modele des processus communicants. Trois principes de conception facilitant la structuration et la reutilisation dans ce modele particulier y sont etudies. Le premier principe propose une conception dans laquelle il est possible de decrire d'une maniere generique les topologies de reseau de communication suivant lesquels les processus echangent les messages. Le second principe consiste a definir des regles de compatibilite entre des protocoles de communication afin de donner la possibilite a tout processus d'evoluer dans un environnement de communication proche mais distinct de son environnement initial. Le dernier principe porte sur une conception prevoyant le partage ou la duplication generique d'un service dans un schema de client-serveur. Ces principes ont ete mis en uvre dans le langage occam qui est une des references les plus utilisees du modele des processus communicants. Cette mise en uvre a conduit d'une part a etendre occam avec les mecanismes de processus generique et d'extension de protocole, d'autre part, a realiser un environnement de programmation (decor) qui facilite l'implantation des principes methodologiques proposes
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Husson, Jean-François. "Modélisation de la causalité par des relations d'indépendance." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30230.
Full textAbstract:
Nous proposons un modele pour les programmes paralleles generalisant la theorie des traces. Deux actions a et b sont independantes dans certains contextes connus par une relation appelee relation d'independance locale (en abrege ril). Deux mots sont equivalents s'ils se deduisent l'un de l'autre par permutation d'actions independantes ; une classe d'equivalence est l'ensemble des executions sequentielles d'un meme processus parallele. Nous etudions les proprietes des rils en liaison avec les proprietes definies pour d'autres modeles (automates avec relations de concurrence de droste, equivalences distribuees de rozoy). Nous montrons que les classes d'equivalences sont representables par des multi-ensembles partiellement ordonnes (exprimant une causalite) si et seulement si la ril satisfait une propriete de stabilite ; notre modele est alors equivalent a d'autres modeles (ensembles cci de p-traces de arnold, structures d'evenements stables de winskel, certains reseaux de petri place/transition) ; les equivalences distribuees de rozoy sont obtenues en ajoutant une propriete supplementaire de coherence. Nous definissons les rils reconnaissables. Une ril stable est reconnaissable si et seulement si les classes d'equivalences sont les projections des classes d'un langage reconnaissable de traces ; nous donnons une nouvelle demonstration de ce theoreme de arnold. Nous proposons un modele d'automate fini asynchrone: l'etat de l'automate est reparti sur un ensemble de registres. A chaque action est associe, en fonction de l'etat global de l'automate, un domaine (sous-ensemble de registres) ; la fonction de transition modifie uniquement les registres du domaine. Ces automates generalisent les automates asynchrones pour les langages de traces introduits par zielonka. Une ril est associee naturellement a un automate asynchrone. Nous montrons que toute ril stable reconnaissable est la ril d'un automate asynchrone
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Idlebi, Nibal. "Techniques d'implantation de programmes parallèles sur architectures réparties." Nancy 1, 1991. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_1991_0029_IDLEBI.pdf.
Full textAbstract:
L'objectif de notre travail est l'étude et la définition de techniques d'implantation de programmes parallèles sur des architectures reparties. La répartition d'un programme parallèle nécessite le placement de ses composants sur les sites de l'architecture repartie et la représentation de ses différentes opérations sur une telle architecture. Dans cette thèse, nous présentons une résolution de ces deux problèmes. En vue de la généralisation de l'étude, nous proposons une formalisation des techniques d'implantation. Cette formalisation permet de différer l'introduction des détails techniques liés à une architecture repartie donnée ou à un langage de programmation particulier. D'un point de vue expérimental, nous développons un outil logiciel permettant l'implantation de programmes parallèles sur la machine parallèle à mémoire distribuée: t-node.
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Le, Sergent Thierry. "Méthodes d'exécution et machines virtuelles parallèles pour l'implantation distribuée du langage de programmation parallèle LCS." Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30021.
Full textAbstract:
L'objet de cette these est l'implantation d'un langage de programmation parallele de haut niveau sur des machines physiques paralleles a memoire partagee ou distribuee. Le langage support de l'etude, lcs, combine les aspects haut niveau du langage fonctionnel standard ml et le modele des processus communicants ccs. L'implantation repose sur une machine virtuelle parallele, composee d'un nombre limite de machines virtuelles sequentielles elementaires partageant l'ensemble des objets construits dans un tas. Les principales contributions sont: (1) la gestion du tas partage, qui fait appel a un ramasse miettes s'executant en parallele sur les machines elementaires, incrementalement avec le calcul sur chacune d'elles. Un mecanisme original de credit de tracage, et des algorithmes distribues d'allocation permettent une cooperation totale entre les machines. Sur des machines cibles a memoire distribuee, le tas est construit par la technique de memoire virtuelle partagee distribuee, integree efficacement avec le ramasse miettes grace a l'utilisation dans les deux cas des protections d'acces aux pages memoire. (2) la gestion de l'ensemble des processus, pour laquelle un algorithme de repartition de charge, base sur l'emploi de bornes dynamiques, a ete concu. Ses proprietes sont demontrees, et les resultats confirmes par simulation. L'implementation effectuee a permis d'apprecier les qualites du ramasse miettes paralleles developpe
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Petiton, Serge. "Du développement de logiciels numériques en environnements parallèles." Paris 6, 1988. http://www.theses.fr/1988PA066475.
Full textAbstract:
La parallélisation de plusieurs algorithmes numériques est étudiée. Plusieurs types de parallélisme sont considérés : sectoriel, concurrent-vectoriel, MIMD à couplage serré ou lache. Une forme vectorielle est introduite comme modèle.
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Signorini, Jacqueline. "Programmation par configurations des ordinateurs cellulaires à très grande échelle." Paris 8, 1992. http://www.theses.fr/1992PA080699.
Full textAbstract:
Nous presentons un modele et une realisation d'un environnement de programmation pour ordinateurs cellulaires a tres grande echelle. Ces architectures de vastes plans de cellules se programment en construisant des configurations geometriques d'etats et en anticipant leur sequencement par les regles de transition des automates cellulaires sous-jacents. Notre environnement de programmation rassemble des outils logiciels: quatre langages, un editeur et une base de donnees, organises hierarchiquement de facon comparables aux outils de conception de circuits integres complexes, pour la conception, la visualisation graphique et la mise au point de programmes cellulaires. Ces programmes cellulaires sont des organisations de configurations-donnees (ou groupements specifiques de cellules) et de fonctions de controle logiques et cinematiques (reconnaissance, propagation et routage de sequences de donnees) mises en uvre par l'execution de regles de transition et de microinstructions. Nous illustrons notre environnement de programmation cellulaire par deux applications tres contrastees. La premiere application est consacree au calculateur cellulaire auto-recopieur: l'automate a 29 etats de john von neumann. Par sa taille et la complexite de sa regle, cet automate cellulaire nous a fourni un terrain d'experimentation pour concevoir, developper et tester nos outils de programmation. Nous concluons par une seconde application consacree a l'automate cellulaire q2r, dont la regle de calcul est sous-jacente a la modelisation de phenomenes physiques collectifs tels que le modele d'ernst ising de la transition de phase ferromagnetique. En utilisant une version de la regle de q2r mettant en jeu une seule etape de mise a jour, nous cherchons a faire emerger des configurations pouvant servir de configurations de base a un calculateur
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Merlin, Armelle. "Modéles opérationnels communicants : performances et algèbres de chemins." Orléans, 2004. http://www.theses.fr/2004ORLE2052.
Full textAbstract:
Nous développons et étendons le modèle BSP (Bulk Synchronous Parallelism) qui permet une programmation data-parallèle explicite et un calcul de coût simple. Nous exposons d'abord des machines virtuelles pour le langage BSML associant BSP, programmation fonctionnelle et estimation des performances. Nous proposons ensuite d'associer concurrence et parallélisme. Ceci à l'aide d'une extension de l'algèbre de processus CCS, nommée BSPA, qui préserve les caractéristiques de BSP. Nous associons à BSPA un modèle de coût basé sur les algèbres de chemins et fidèle au modèle de performance BSP. Nous montrons comment appliquer ce modèle aux problèmes d'ordonnancement posés par l'informatique globalisée ou meta-computing. Cette méthode de calcul de coût est générale et peut s'appliquer à d'autres algèbres de processus. Ainsi nous proposons un modèle de dépense de resssources mémoire pour l'algèbre de processus SPPA dédiée aux protocoles cryptographiques et en particulier au protocole TCP.
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Kechid, Mounir. "La programmation dynamique non-serial dans les modèles de calcul parallèle BSP/CGM." Amiens, 2009. http://www.theses.fr/2009AMIE0110.
Full textAbstract:
Nous assistons cette décennie à une tendance (migration) du hardware parallèle vers les systèmes multiprocesseurs à gros-grain. Cependant, la majorité du logiciel parallèle traditionnel est conçue pour des systèmes grain-fin et pour des machines à mémoire partagée. L'un des principaux défis actuels des chercheurs en conception d'algorithmes parallèles est de réduire cette incompatibilité dite « écart logiciel-matériel ». Un grand intérêt est ainsi porté à la conception d'algorithmes parallèles efficaces pour les multiprocesseurs gros-grain. C'est dans ce cadre que s'inscrit cette thèse. Nous utilisons le modèle de calcul parallèle BSP/CGM (Bulk synchronous parallel Coarse Grained Multicomputers) pour concevoir des solutions pour des problèmes faisant appel à la technique de programmation dynamique. Nous nous intéressons à un échantillon typique de la programmation dynamique du type polyadique non-serial qui est caractérisée par une très forte dépendance de calculs. Il s'agit d'une importante classe de problèmes largement utilisés dans les applications à haute performance (tel que : le problème d'ordonnancement de produit de chaîne de matrices : OPCM, le problème de l'arbre binaire de recherche optimale : ABRO, le problème de triangulation de polygones convexe : TPC. . . ). Nous présentons tout d'abord une étude détaillée de l'outil de conception, i. E. Le modèle BSP/CGM, ainsi qu'une proposition de raffinement du modèle de coût BSP en vue d'améliorer son exactitude de prédiction. Nous présentons ensuite une solution BSP/CGM générique pour la classe de problèmes précitée. Enfin, après une étude des contraintes de l'accélération de cette solution générique dans le modèle BSP/CGM, pour les problèmes OPCM et ABRO, deux algorithmes BSP/CGM accélérés sont proposés<br>We attend this decade a trend (migration) of the parallel hardware towards coarse-grain multiprocessor systems. However, the majority of the traditional parallel software is designed for fine-grain system and for shared memory machines. One of the main current challenges of the researchers in design of parallel algorithms is to reduce this incompatibility said “software-hardware gap”. Big interest is so focused on the design of efficient parallel algorithms for coarse-grain multi-processors systems. It's in this context that this thesis contributes. We use the BSP/CGM parallel computing model (Bulk synchronous parallel Coarse Grained Multicomputer) to design solutions for problems using dynamic programming approach. We are interested in a typical sample of the dynamic programming polyadic non-serial which is characterized by a very strong dependence of calculations. It is about an important class of problems widely used in the high-performance applications (MCOP: the matrix chain ordering problem, OBST: the optimal binary search tree problem, CTP: the convex polygons triangulation). We firstly present a detailed study of the design tools, i. E. BSP/CGM model, as well as a proposition of refinement of the BSP cost model to improve its prediction accuracy. We present then a generic BSP/CGM solution for the aforesaid problems class. At the end, after a study of the constraints of the acceleration of this generic solution in BSP/CGM model for the problems MCOP and OBST, two accelerated BSP/CGM algorithms are proposed
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Rizk, Guillaume. "Parallelization on graphic hardware : contributions to RNA folding and sequence alignment." Rennes 1, 2011. https://ecm.univ-rennes1.fr/nuxeo/site/esupversions/df86b1c1-46f8-4fe8-ac6c-fb4920b31b84.
Full textAbstract:
La bioinformatique nécessite l'analyse de grandes quantités de données. Avec l'apparition de nouvelles technologies permettant un séquençage à haut débit à bas coût, la puissance de calcul requise pour traiter les données a énormément augmenté. . Cette thèse examine la possibilité d'utiliser les processeurs graphiques (GPU) pour des applications de bioinformatique. Dans un premier temps, ce travail s'intéresse au calcul des structures secondaires d'ARN. Ce problème est en général calculé par programmation dynamique, avec un algorithme qui pose de sérieux problèmes pour un code GPU. Nous introduisons une nouvelle implémentation tuilée qui fait apparaitre une bonne localité mémoire, permettant ainsi un programme GPU très efficace. Cette modification permet également de vectoriser le code CPU et donc de faire une comparaison honnête des performances entre GPU et CPU. Dans un deuxième temps, ce travail aborde le problème d'alignements de séquences. Nous présentons une parallélisation GPU d'une méthode utilisant une indexation par graines. L' implémentation sur GPU n'étant pas efficace, nous nous tournons vers le développement d'une version CPU. Notre contribution principale est le développement d'un nouvel algorithme éliminant rapidement les nombreux alignements potentiels, basé sur le précalcul de portions de la matrice de programmation dynamique. Ce nouvel algorithme a conduit au développement d'un nouveau programme d'alignement très efficace. Notre travail fournit l'exemple de deux problèmes différents dont seulement un a pu être efficacement parallélisé sur GPU. Ces deux expériences nous permettent d'évaluer l'efficacité des GPU et leur place en bioinformatique<br>Bioinformatics require the analysis of large amounts of data. With the recent advent of next generation sequencing technologies generating data at a cheap cost, the computational power needed has increased dramatically. Graphic Processing Units (GPU) are now programmable beyond simple graphic computations, providing cheap high performance for general purpose applications. This thesis explores the usage of GPUs for bioinformatics applications. First, this work focuses on the computation of secondary structures of RNA sequences. It is traditionally conducted with a dynamic programming algorithm, which poses significant challenges for a GPU implementation. We introduce a new tiled implementation providing good data locality and therefore very efficient GPU code. We note that our algorithmic modification also enables tiling and subsequent vectorization of the CPU program, allowing us to conduct a fair CPU-GPU comparison. Secondly, this works addresses the short sequence alignment problem. We present an attempt at GPU parallelization using the seed-and-extend paradigm. Since this attempt is unsuccessful, we then focus on the development of a program running on CPU. Our main contribution is the development of a new algorithm filtering candidate alignment locations quickly, based on the pre computation of tiles of the dynamic programming matrix. This new algorithm proved to be in fact more effective on a sequential CPU program and lead to an efficient new CPU aligner. Our work provides the example of both successful an unsuccessful attempts at GPU parallelization. These two points of view allow us to evaluate GPUs efficiency and the role they can play in bioinformatics
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Lefebvre, Vincent. "Restructuration automatique des variables d'un programme en vue de sa parallélisation." Versailles-St Quentin en Yvelines, 1998. http://www.theses.fr/1998VERS0008.
Full textAbstract:
Cette thèse se place dans le cadre de la parallélisation automatique de programmes. Toute tentative de parallélisation débute par une analyse des dépendances. Parmi toutes les dépendances, seules les vraies dépendances de flot correspondent effectivement à un échange d'informations entre opérations. Les autres dépendances sont artificielles, -i. E. Uniquement liées à la réutilisation mémoire. Toute dépendance artificielle peut être détruite par expansion mémoire (agrandissement des données du programme). Afin de dégager un maximum de parallélisme, on peut les supprimer toutes en réalisant une expansion totale, -i. E. En traduisant le programme en assignation unique. L'inconvénient majeur de cette technique est son coût mémoire inacceptable. Cette thèse démontre qu'une expansion partielle de la mémoire permet de dégager autant de parallélisme que l'expansion totale avec un coût mémoire beaucoup plus réduit.
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Saadi, Toufik. "Résolution séquentielle et parallèle des problèmes de découpe-placement." Paris 1, 2008. http://www.theses.fr/2008PA010047.
Full textAbstract:
L'intérêt de la Business Intelligence (BI) est multiple: visibilité sur une activité, conseil en matière de comportement clients, détection de faiblesses, prise de décisions stratégiques ou tactiques. La BI s'appuie sur un SI spécifique appelé SI Décisionnel (SID), par opposition aux SI transactionnels. Un SID comporte plusieurs composants qui se résumaient souvent en un entrepôt de données (ED). Un ED est une collection de données intégrées et historisées. La meilleure partie des outils existants pour le développement des ED se focalise sur la structure de stockage des données. Par ailleurs, peu d'approches dirigées par les exigences sont proposées pour la conception des sm. Le principal but n'est pas de savoir "où" les donnée doivent être stockées mais "comment" elles devraient être structurées et pourquoi elles sont nécessaires. Le pourquoi n'est souvent pas connu et encore moins rattaché au quoi. Pourtant la prise en compte du pourquoi permettrait de justifier le choix des informations opérationnelles 'justes nécessaires', modélisées et utilisées pour l'aide à la décision. L'élément central de contribution de cette thèse est une méthode d'lE adaptée à un SID. Cette méthode nommé CADWE (Computer Aided Data Warehouse Engineering) comporte des modèles de produits et un processus qui guide la découverte des exigences et la conception du SID. Ce travail recherche a contribué à la définition d'une problématique qui touche directement les exigences du monde industriel et complète les recherches de la communauté scientifique, sa validation et sa résolution par la proposition d'une démarche méthodologique et un ensemble de méta-modèles, modèles complémentaires.
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Noulard, Eric. "Programmation parallèle orientée objet et réutilisabilité appliquée à l'algèbre linéaire." Phd thesis, Université de Versailles-Saint Quentin en Yvelines, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00378738.
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L'objectif de cette thèse est d'examiner comment les technologies orientées-objet peuvent apporter aux applications scientifiques tout ce qu'elles ont apporté dans la programmation des machines séquentielles: une meilleure réutilisabilité et pérennité des codes, des démarches méthodologiques de conception et de réalisation claires... La contrainte du calcul scientifique parallèle de ne pas sacrifier les performances devant être respectée.<br /><br />Après une revue des moyens de programmation parallèle et des<br />concepts objets, la conception et la réalisation d'une bibliothèque parallèle d'algèbre linéaire orientée-objet sont présentées. Nous étudions deux moyens de programmation parallèle, le premier, C++//, est un LAO parallèle à objets actifs dérivé de C++, le second est l'utilisation de MPI au travers d'une surcouche objet minimale.<br />Ces deux approches objets posent des problèmes soit de performances soit de réutilisabilité séquentielle/parallèle qui sont présentés et résolus.<br /><br />Nous proposons notamment un mécanisme simple de partage en lecture pour les modèles à objets actifs, en montrant son utilité en terme de performances de nos applications. Suite à la seconde approche nous définissons les notions de formes de matrices et de matrices avec forme qui permettent d'atteindre nos objectifs de réutilisabilité séquentielle/parallèle.<br /><br />Au final, la conception et la réalisation permettent d'instancier, à partir du même code [séquentiel] d'algèbre linéaire, une version séquentielle et parallèle offrant des performances satisfaisantes.
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Ait-Ahmed, Mourad. "Contribution à la modélisation géométrique et dynamique des robots parallèles." Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30080.
Full textAbstract:
Les travaux presentes dans cette these concernent la modelisation geometrique et dynamique des robots paralleles. Tout d'abord, nous etudions les chaines cinematiques du point de vue topologique et geometrique pour determiner leur degre de mobilite. Puis nous traitons de la description geometrique de ces chaines en proposant de nouveaux parametres geometriques. La methode que nous proposons permet de n'utiliser, dans tous les cas, qu'un seul repere par corps et au maximum cinq parametres pour definir la situation d'un corps par rapport a son voisin. Ce nombre est d'ailleurs ramene a quatre dans le cas d'une chaine simple. Nous presentons, ensuite, les robots paralleles les plus utilises dans la litterature, pour lesquels nous exposons les differentes methodes de modelisation utilisees. Nous traitons, egalement, de la modelisation geometrique directe d'un robot pleinement parallele en proposant deux methodes. La premiere est iterative; elle se base sur le calcul d'une jacobienne. La seconde est analytique; elle se ramene au calcul des racines d'une equation polynomiale. Enfin, nous proposons une methode originale pour le calcul du modele dynamique des mecanismes a structures de chaines complexes fermees (mscf). Le modele dynamique du mscf est calcule en fonction de celui de son mecanisme arborescent equivalent minimal (maem), et en tenant compte d'equations de contraintes dues a des fermetures des boucles mecaniques
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Thomas, Laurent. "Étude comparative des mécanismes de synchronisation et de communication dans les langages à objets pour le parallélisme." Nancy 1, 1992. http://www.theses.fr/1992NAN10253.
Full textAbstract:
Le but que nous avons poursuivi dans ce manuscrit est l'intégration cohérente des mécanismes propres à la programmation objet utilises dans le génie logiciel, réutilisation et extensibilité, et des mécanismes propres à l'expression de la concurrence, communication et synchronisation. Le résultat est un modèle d'objets concurrents utilisant l'héritage pour exprimer la réutilisation et l'extension des contraintes de communication et de synchronisation
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Houzet, Dominique. "Conception et étude de l'architecture parallèle de traitement d'image GFLOPS." Toulouse, INPT, 1992. http://www.theses.fr/1992INPT008H.
Full textAbstract:
Les contraintes du traitement d'images, et en particulier les imperatifs du temps reel imposent de recourir au parallelisme. Afin de pouvoir prendre en compte la diversite des niveaux en traitement d'image, ainsi que les differents types de parallelisme, nous avons ete amenes a concevoir une architecture generale pour le traitement d'image. Cette these presente la conception et l'evaluation de cette architecture parallele gflops (general flexible linearly organized parallel structure). Cette architecture est ainsi compatible avec les differents types d'algorithmes de traitement d'image de par sa souplesse de mode de fonctionnement