Academic literature on the topic 'Algorithmes de couplage d’utilisateurs'

La communication par lumière visible (VLC) est une technologie prometteuse pour la connectivité sans fil en intérieur, offrant une transmission de données à haute vitesse tout en atténuant la congestion du spectre. Cette thèse explore l’intégration de l’accès multiple nonorthogonal (NOMA) et des techniques à entrées multiples et sorties multiples (MIMO) pour améliorer l’efficacité des systèmes VLC. Nous examinons différentes techniques d’allocation de puissance, notamment l’allocation de puissance fixe (FPA), selon le ratio de gain (GRPA) et selon la différence de gain normalisée (NGDPA), afin d’optimiser la répartition des ressources entre les utilisateurs. Divers algorithmes de couplage d’utilisateurs, tels que l’algorithme de couplage à différence la plus proche (NLUPA) et celui de la différence de gain uniforme (UCGD), sont également étudiés. Le débit total réalisable dans des scénarios avec un nombre pair et impair d’utilisateurs est évalué et comparé aux performances du NOMA sans couplage et de l’OFDMA. De plus, l’analyse du taux d’erreur binaire (BER) est réalisée sous différentes techniques de diversité (SC, EGC, MRC). Nous dérivons également une expression analytique du BER pour un nombre arbitraire d’utilisateurs, fournissant des informations précieuses sur les performances des systèmes NOMA-MIMO-VLC
Visible light communication (VLC) is a promising technology for indoor wireless connectivity, offering high-speed data transmission and alleviating spectrum congestion. This thesis explores the integration of non-orthogonal multiple access (NOMA) and multiple-input multiple-output (MIMO) techniques to improve VLC system efficiency. We investigate various power allocation techniques, including fixed power allocation (FPA), gain ratio power allocation (GRPA), and normalized gain difference power allocation (NGDPA), to enhance resource distribution among users. Different user pairing algorithms, such as next-largest difference user-pairing algorithm (NLUPA) and uniform channel gain difference (UCGD), are also examined. The achievable sum rate for NOMAMIMO-VLC systems is analyzed in scenarios with even and odd user numbers, and results are compared with NOMA without pairing and orthogonal frequency division multiple access (OFDMA). Furthermore, we assess the bit error rate (BER) performance under diversity techniques, such as selection combining (SC), equal gain combining (EGC), and maximum ratio combining (MRC). Finally, we derive an analytic expression for BER for an arbitrary number of users. Overall, our comprehensive study provides valuable insights into NOMA-MIMO-VLC systems for indoor wireless communication

De nombreuses applications en océanographie et en météorologie côtière et opérationnelle nécessitent la mise en place de modèles locaux haute-résolution pour lesquels les interactions océan-atmosphère doivent être correctement représentées. Dans ce cas, la principale difficulté est de raccorder de manière consistante la solution des deux modèles à l'interface air-mer. Le travail présenté ici vise à adapter les méthodes de décomposition de domaine de type algorithmes de Schwarz pour résoudre ce problème d'une manière mathématiquement satisfaisante. Une difficulté importante provient notamment du caractère fondamentalement turbulent des couches limites près de l'interface air-mer. Pour aborder cet aspect, nous présentons dans un premier temps une synthèse des divers schémas de paramétrisation utiles. Puis nous étudions une formulation idéalisée du problème, sous la forme d'un couplage simplifié de deux équations de diffusion modélisant le mélange turbulent dans les couches limites, les coefficients de diffusion turbulente étant fournis par des paramétrisations usuelles. Afin d'assurer une convergence rapide de la méthode, nous recherchons des conditions de transmission optimisées. Nous déterminons celles-ci de manière analytique dans le cas de coefficients de diffusion constants et discontinus à l'interface, puis nous étendons ces résultats dans le cas de coefficients variables à l'aide d'une approche nouvelle. Dans une dernière partie, nous montrons comment les méthodes usuelles de couplage océan-atmosphère peuvent être décrites dans le formalisme des méthodes de Schwarz. Puis nous proposons une première application réaliste (formation et propagation d'un cyclone tropical) et présentons des résultats numériques préliminaires, obtenus avec une méthode non optimisée
Many applications in coastal and operational oceanography and meteorology require high resolution local models, for which ocean-atmosphere interactions must be properly taken into account. In that case, connecting the two model solutions at the air-sea interface is a very difficult problem. In this context we intend to adapt Schwarz-like domain decomposition methods to this kind of problem to address it on an appropriate way from the mathematical point of view. One important difficulty comes from the turbulent behaviour of the flow in the boundary layers both sides of the interface. First, we carry out a review of the various parameterization schemes relevant for our study. Then we propose to study an idealized form of the problem: a coupling between two diffusion equations modeling the turbulent mixing in the boundary layers, the diffusion coefficients are given by usual parameterization schemes. In order to ensure a quick convergence of the method we search for optimized transmission conditions. Those latter are determined analytically for constant and discontinuous at the interface diffusion coefficients then we extend those results to the more complicated case with spatially variable coefficients, thanks to a new approach. Finally we show how the usual coupling methods can be described in the formalism of the Schwarz methods. Then we propose a first real-case study (genesis and propagation of a tropical cyclone) and we introduce some numerical results, obtained with a non-optimized method

De nombreuses applications en océanographie et en météorologie côtière et opérationnelle nécessitent la mise en place de modèles locaux haute-résolution pour lesquels les interactions océan-atmosphère doivent être correctement représentées. Dans ce cas, la principale difficulté est de raccorder de manière consistante la solution des deux modèles à l'interface air-mer. Le travail présenté ici vise à adapter les méthodes de décomposition de domaine de type algorithmes de Schwarz pour résoudre ce problème d'une manière mathématiquement satisfaisante. Une difficulté importante provient notamment du caractère fondamentalement turbulent des couches limites près de l'interface air-mer. Pour aborder cet aspect, nous présentons dans un premier temps une synthèse des divers schémas de paramétrisation utiles. Puis nous étudions une formulation idéalisée du problème, sous la forme d'un couplage simplifié de deux équations de diffusion modélisant le mélange turbulent dans les couches limites, les coefficients de diffusion turbulente étant fournis par des paramétrisations usuelles. Afin d'assurer une convergence rapide de la méthode, nous recherchons des conditions de transmission optimisées. Nous déterminons celles-ci de manière analytique dans le cas de coefficients de diffusion constants et discontinus à l'interface, puis nous étendons ces résultats dans le cas de coefficients variables à l'aide d'une approche nouvelle. Dans une dernière partie, nous montrons comment les méthodes usuelles de couplage océan-atmosphère peuvent être décrites dans le formalisme des méthodes de Schwarz. Puis nous proposons une première application réaliste (formation et propagation d'un cyclone tropical) et présentons des résultats numériques préliminaires, obtenus avec une méthode non optimisée.

Dans certaines configurations, en particulier dans les turbines haute pression, l'aspect thermique dans les performances aérodynamiques est primordial. La recherche d'une température totale en sortie de chambre de combustion i.e. en entrée de turbine, de plus en plus élevée oblige les motoristes à réduire les incertitudes sur l'environnement thermique des aubages, qu'ils soient refroidis ou non. Il est alors important de réaliser des simulations aérothermiques couplées d'application turbomachine. Les problématiques sont alors : (i) de déterminer la stratégie de couplage à la fois stable, robuste et précise, en particulier de gérer correctement l'interface fluide-solide avec des conditions limites adéquates, (ii) étudier l'influence des flux thermiques sur les performances aérodynamiques et enfin (iii) étendre la méthode de couplage pour une résolution instationnaire de l'écoulement. La méthode ainsi développée conduit à une stabilité inconditionnelle du processus couplé tout en gardant des temps de calculs raisonnables
For some configurations, especially in high-pressure turbines, the thermal aspect for aerodynamic performances is essential. The need to have an exit total temperature flowing out the combustion chamber, i.e flowing in the high-pressure turbine, higher and higher leads engine manufacturers to reduce uncertainties on the thermal environment of turbine blades, cooled or not. It is therefore important to use a coupled approach for aerothermal simulations in turbomachinery applications. The main purpose of this work focuses on: (i) finding the right strategy for coupling, both robuste and precise, espacially for stabilizing correctly the fluid-solid interface with the right boundary condition, (ii) studying the impact of heat fluxes on aerodynamic performences and finally (iii) extending this coupling method to include unsteady flows. Thus the method developped in this work has led to an unconditionnal stability of the coupling process while having raisonnable compute times

Dans cette thèse nous explorons les possibilités offertes par l'implémentation de méthodes hybrides sur des machines de calcul hétérogènes dans le but de réaliser des simulations numériques de problèmes multiéchelles. La méthode hybride consiste à coupler des méthodes de diverses natures pour résoudre les différents aspects physiques et numériques des problèmes considérés. Elle repose sur une méthode particulaire avec remaillage qui combine les avantages des méthodes Lagrangiennes et Eulériennes. Les particules sont déplacées selon le champ de vitesse puis remaillées à chaque itération sur une grille en utilisant des formules de remaillage d'ordre élevés. Cette méthode semi-Lagrangienne bénéficie des avantages du maillage régulier mais n'est pas contrainte par une condition de CFL.Nous construisons une classe de méthodes d'ordre élevé pour lesquelles les preuves de convergence sont obtenues sous la seule contrainte de stabilité telle que les trajectoires des particules ne se croisent pas.Dans un contexte de calcul à haute performances, le développement du code de calcul a été axé sur la portabilité afin de supporter l'évolution rapide des architectures et leur nature hétérogène. Une étude des performances numériques de l'implémentation GPU de la méthode pour la résolution d'équations de transport est réalisée puis étendue au cas multi-GPU. La méthode hybride est appliquée à la simulation du transport d'un scalaire passif dans un écoulement turbulent 3D. Les deux sous-problèmes que sont l'écoulement turbulent et le transport du scalaire sont résolus simultanément sur des architectures multi-CPU et multi-GPU
In this work, we investigate the implementation of hybrid methods on heterogeneous computers in order to achieve numerical simulations of multi-scale problems. The hybrid numerical method consists of coupling methods of different natures to solve the physical and numerical characteristics of the problem. It is based on a remeshed particle method that combines the advantages of Lagrangian and Eulerian methods. Particles are pushed by local velocities and remeshed at every time-step on a grid using high order interpolation formulas. This forward semi-lagrangian method takes advantage of the regular mesh on which particles are reinitialized but is not limited by CFL conditions.We derive a class of high order methods for which we are able to prove convergence results under the sole stability constraint that particle trajectories do not intersect.In the context of high performance computing, a strong portability constraint is applied to the code development in order to handle the rapid evolution of architectures and their heterogeneous nature. An analysis of the numerical efficiency of the GPU implementation of the method is performed and extended to multi-GPU platforms. The hybrid method is applied to the simulation of the transport of a passive scalar in a 3D turbulent flow. The two sub-problems of the flow and the scalar calculations are solved simultaneously on multi-CPU and multi-GPU architectures

Les couplages sont des algorithmes cryptographiques qui permettent de nouveaux protocoles de cryptographie à clé publique. Après une décennie de recherches sur des implémentations efficaces, ce qui permet maintenant d’exécuter un couplage en un temps raisonnable, nous nous sommes concentrés sur la sécurité de ces mêmes implémentations.Pour cela nous avons évalué la résistance des algorithmes de couplage contre les attaques en faute. Nous avons envoyé des impulsions électromagnétiques sur la puce calculant le couplage à des moments choisis. Cela nous a permis de remonter au secret cryptographique qu’est censé protéger l’algorithme de couplage. Cette étude fut à la fois théorique et pratique avec la mise en œuvre d’attaques en faute. Finalement, des contremesures ont été proposées pour pouvoir protéger l’algorithme dans le futur
Pairings are cryptographic algorithms allowing new protocols for public-key cryptography. After a decade of research which led to a dramatic improvement of the computation speed of pairings, we focused on the security of pairing implementations.For that purpose, we evaluated the resistance to fault attacks. We have sent electromagnetic pulses in the chip computing a pairing at a precise instant. It allowed us to recover the cryptographic secret which should be protected in the computation. Our study was both theoretical and practical; we did implement actual fault attacks. Finally, we proposed countermeasures in order to protect the algorithm in the future

Les couplages sont des primitives cryptographiques qui interviennent désormais dans de nombreux protocoles. Dès lors, il est nécessaire de s'intéresser à leur calcul et à leur implémentation efficace. Pour ce faire, nous nous reposons sur une étude algorithmique et arithmétique de ces fonctions mathématiques. Les couplages sont des applications bilinéaires définies sur des courbes algébriques, plus particulièrement, dans le cas qui nous intéresse, des courbes elliptiques et hyperelliptiques. Nous avons choisi de nous concentrer sur une sous-famille de celles-ci : les courbes supersingulières dont les propriétés permettent d'obtenir à la fois des couplages symétriques et des algorithmes efficaces pour leur calcul. Nous décrivons alors une approche unifiée permettant d'établir une large variété d'algorithmes calculant des couplages. Nous l'appliquons notamment à la construction d'un nouvel algorithme pour le calcul de couplages sur des courbes supersingulières de genre 2 et de caractéristique 2. Les calculs nécessaires aux couplages que nous décrivons s'appuient sur l'implémentation d'une arithmétique rapide pour les corps finis de petite caractéristique : la multiplication est l'opération critique qu'il convient d'optimiser. Nous présentons donc un algorithme de recherche exhaustive de formules de multiplication. Enfin, nous appliquons toutes les méthodes précédentes à la conception et l'implémentation de différents accélérateurs matériels pour le calcul de couplages sur différentes courbes dont les architectures ont été optimisées soit pour leur rapidité, soit pour leur compacité
Pairings are cryptographic primitives which are now used in numerous protocols. Computing and implementing them efficiently is then an interestingchallenge relying on an algorithmic and arithmetic study of those mathematical functions. More precisely, pairings are bilinear maps defined over elliptic and hyperelliptic curves. Among those, we restrict our study to supersingular curves, as they allow both symmetric pairings and efficient algorithm for pairing computation. We propose an unified framework for the construction of algorithms computing pairings and we apply it to the design of a novel algorithm for a pairing over a genus-2 characteristic-2 hyperelliptic curve. The computations involved in our algorithms require the implementation of rapid arithmetic for finite fields of small characteristic. Since multiplication is the critical operation, we present an algorithm for the exhaustive search of multiplication formulae. Finally, we apply all the previous methods to the design and implementation of different hardware accelerators for the computation of cryptographic pairings over various curves

Les couplages sont des primitives cryptographiques qui interviennent désormais dans de nombreux protocoles. Dès lors, il est nécessaire de s'intéresser à leur calcul et à leur implémentation efficace. Pour ce faire, nous nous reposons sur une étude algorithmique et arithmétique de ces fonctions mathématiques. Les couplages sont des applications bilinéaires définies sur des courbes algébriques, plus particulièrement, dans le cas qui nous intéresse, des courbes elliptiques et hyperelliptiques. Nous avons choisi de nous concentrer sur une sous-famille de celles-ci : les courbes supersingulières dont les propriétés permettent d'obtenir à la fois des couplages symétriques et des algorithmes efficaces pour leur calcul. Nous décrivons alors une approche unifiée permettant d'établir une large variété d'algorithmes calculant des couplages. Nous l'appliquons notamment à la construction d'un nouvel algorithme pour le calcul de couplages sur des courbes supersingulières de genre 2 et de caractéristique 2. Les calculs nécessaires aux couplages que nous décrivons s'appuient sur l'implémentation d'une arithmétique rapide pour les corps finis de petite caractéristique : la multiplication est l'opération critique qu'il convient d'optimiser. Nous présentons donc un algorithme de recherche exhaustive de formules de multiplication. Enfin, nous appliquons toutes les méthodes précédentes à la conception et l'implémentation de différents accélérateurs matériels pour le calcul de couplages sur différentes courbes dont les architectures ont été optimisées soit pour leur rapidité, soit pour leur compacité
Pairings are cryptographic primitives which are now used in numerous protocols. Computing and implementing them efficiently is then an interestingchallenge relying on an algorithmic and arithmetic study of those mathematical functions. More precisely, pairings are bilinear maps defined over elliptic and hyperelliptic curves. Among those, we restrict our study to supersingular curves, as they allow both symmetric pairings and efficient algorithm for pairing computation. We propose an unified framework for the construction of algorithms computing pairings and we apply it to the design of a novel algorithm for a pairing over a genus-2 characteristic-2 hyperelliptic curve. The computations involved in our algorithms require the implementation of rapid arithmetic for finite fields of small characteristic. Since multiplication is the critical operation, we present an algorithm for the exhaustive search of multiplication formulae. Finally, we apply all the previous methods to the design and implementation of different hardware accelerators for the computation of cryptographic pairings over various curves

Cette these est une contribution a la resolution de quelques problemes de couplage dans les graphes par des algorithmes paralleles efficaces. L'importance de ces problemes est double : theorique (le couplage peut etre utilise comme routine pour la resolution d'autres problemes de graphes comme la recherche en profondeur) et pratique (utilises pour modeliser des problemes de reconnaissance de formes, d'affectation). D'un point de vue algorithmique sequentiel, les problemes de couplage sont efficacement resolus. Par contre, d'un point de vue traitement parallele, la plupart d'entre eux restent mal resolus. Nous donnons dans cette these un certain nombre de resultats montrant que pour certaines familles de graphes bien particulieres, il est possible de resoudre efficacement ces problemes. Nous donnons aussi les algorithmes paralleles correspondants. Ces familles de graphes n'admettaient aucune solution auparavant. Nous avons aussi etudie deux problemes connexes a ceux des couplages dans les graphes qui sont la persistance et l'extensibilite. Pour l'extensibilite, nous proposons le premier algorithme sequentiel polynomial quand les graphes consideres sont bipartis. D'autre part, nous proposons des algorithmes paralleles efficaces pour la resolution de ces deux problemes.

Ce chapitre expose les techniques de co-simulation, visant à tirer parti des fonctionnalités de solveurs en dynamique des structures et des fluides afin de représenter les interactions fluide/structure pour des géométries réelles, comme des profils portants déformables. Les principaux algorithmes de couplage, mis en œuvre avec des outils généralistes, sont discutés et des exemples de validation et d’applications sont également proposés.

La base de données EuRED (European Reading Experience Database) vise à rassembler des expériences de lecture des Européens de l’invention de l’imprimerie à nos jours. Cette preuve de concept a nécessité la mise au point d’une ontologie, de thesaurus et l’adoption du standard xml-TEI et s’appuie sur la réutilisation de données existantes (35 000 fiches) qui proviennent de la base britannique UK-RED lancée en 2006. Cette dernière a été constituée par des bénévoles formés à l’utilisation et par le grand public lesquels, soit dépouillaient des corpus d’auteurs, soit déposaient des témoignages familiaux, ce qui a généré malheureusement un nombre si important d’erreurs diverses que la possibilité de réutiliser ces données s’en trouvait menacée. Ces obstacles nous ont conduit à encadrer la participation du public dans EuRED et plus encore dans un projet H2020 qui en est la suite et qui prévoit également l’exploration de données massives. Ici, notre approche de la science participative et du crowdsourcing repose sur deux axes : 1) la contribution sera toujours possible mais avec une saisie contrôlée pointant vers des référentiels externes et internes ; 2) l’amélioration continue de ces mêmes thesaurus et des algorithmes d’exploration sera rendue possible par les retours d’utilisateurs non-professionnels et de citoyens-experts. Ce sont les constats qui ont guidé cette réflexion et les orientations retenues que nous souhaitons présenter dans cet article.