Academic literature on the topic 'Architectures interprétables par conception'

Cet article examine un motif central de l’oeuvre de Normand de Bellefeuille — le temps immémorial de la caverne de Lascaux — afin de montrer comment celui-ci contribue à une conception originale de la situation de l’écrivain québécois dans l’histoire sociale des cinquante dernières années. Le temps d’avant ayant été occupé par la misère historique indépassable des aïeux, comment interroger d’où l’on vient avec l’écriture sans produire une relativité qui aurait pour effet d’enterrer définitivement ceux-ci ? Comment accepter, au-delà du soupçon et des architectures théoriques du formalisme, que l’on est soi-même pétri d’histoire ?

En 2016, nous avons lancé le premier master de Nanoélectronique en Équateur à l’Universidad San Francisco de Quito (USFQ). Il s’agit d’un master en Double Diplôme dont le Master 1 (M1) se fait en Equateur et le Master 2 (M2) soit en France (Institut National Polytechnique de Toulouse, INPT) soit en Italie (Université de Calabres, UNICAL). Parmi les cours proposés le cours de design de microprocesseur de 48h est divisé en 2 parties dont une se concentrant sur le design d’un VSM (Very Simple Microprocessor). Dans une pédagogie de type classe inversée, une approche de type Apprentissage Par Projet (APP) a été choisie en utilisant comme support l’outil de design Microwind, logiciel de design de circuits intégrés incluant une perspective technologique. Ce type de travail a été reproduit tous les ans et Microwind a continué à intégrer de nouveaux noeuds technologiques avec de nouvelle architectures : planar, FinFET et plus récemment Nano-Sheet FET. De cette façon chaque nouvelle promotion peut apprendre à pratiquer l’intégration des VSM « customized » avec la possibilité d’intégrer des noeuds technologiques les plus avancés.

Les systèmes embarqués modernes utilisent souvent comme système d’exploitation Linux. Pour le DUT GEii, les architectures p-Soc (programmable-Systemonchip) trouvent grandement leur intérêt car elles permettent, en plus de l’apprentissage de ce système sur ses deux niveaux (user/kernel), d’entretenir et d’enrichir les connaissances acquises sur la description matérielle et l’informatique industrielle bas niveau. L’expérience menée ici décrit la plateforme développée dans ce cadre afin d’aborder d’une part les objectifs d’un système d’exploitation et de ses propriétés pour le développement d’applications de contrôle/commande en mode user, et d’autre part la conception de pilotes de périphériques du mode kernel sur des composants custom décrit en VHDL. Cet article traite aussi des prérequis nécessaires ainsi que des moyens indispensables à mettre en oeuvre par l’enseignant pour la mise en place de cet enseignement (prototypage rapide aussi bien au niveau matériel que logiciel).

« Le bruit, considéré comme une forme radicale d’empirisme sonore, peut être opposé à une certaine conception de la philosophie vue comme recherche de l’unité articulée et totalisante du sens. Il a été fréquemment présenté comme un négatif du sens, un excès, le non-identique, le non-pensé dans la pensée. Sous cette forme, le bruit a été un espace réservé pour le défi à l’autosuffisance du sens, dont la philosophie est la gardienne par excellence. Mais c’est penser le bruit d’une manière purement négative. Si le bruit est le négatif du sens, qu’en est-il des différentes morphologies que l’on peut appréhender dans différents projets et types de pratiques de création de bruit ? Qu’est-ce qui est alors responsable des différentes architectures sonores que présentent ces œuvres ? En d’autres termes, quels gestes constructifs sont constitutifs de tels projets ? L’objectif de cet article est d’examiner l’intégration de l’entropie par la musique de bruit en tant que matériau sonore, afin d’atteindre une compréhension plus intime du bruit et de la noise music dans son imbrication avec la structure. Peut-être obtiendra-t-on alors une image différente de la relation entre structure et bruit qui pourra fournir un éclairage sur la philosophie en tant qu’architecture spécifique de concepts. »

Au XX e siècle, l’avènement de nouveaux systèmes structurels en acier ou en béton, constitués de poteaux et poutres, dalles et murs de refends, ouvre l’ère du plan libre et de la façade libre . Dès lors, l’architecte peut laisser libre cours à son imagination afin de transcrire les programmes en une panoplie de dispositifs fonctionnels et esthétiques. S’il réserve une part à l’invention, ce travail s’appuie aussi sur le vaste répertoire de produits préfabriqués ou industrialisés disponibles sur le marché. Ainsi, l’architecture relève surtout d’un Art de la prescription : édictant d’abord les principes du gros œuvre , allant des fondations à la structure en passant par les façades et la couverture (assurant le clos et le couvert), arrêtant ensuite, et surtout, la longue liste des éléments et composants du second œuvre par lesquels se matérialise la construction. En adoptant ce mode de conception novateur, les architectes n’ont-ils pas, sans s’en rendre compte, mis en danger la pérennité de leurs réalisations ? Car en effet, si en raison de la vétusté ou l’obsolescence des produits et dispositifs, de l’entrée en vigueur de nouvelles normes ou de changement de mode, leurs façades et leurs aménagements intérieurs sont entièrement renouvelés, que restera-t-il de ces architectures du XX e siècle ?

Ce travail a pour but d'examiner l’impact organisationnel des Big Data dans le cadre particulier des entreprises d’un pays sous développé (PSD), qu’est la République Démocratique du Congo (RDC). Les recherches sur l’impact organisationnel des Big Data couvrent principalement la structure des ordinateurs, les architectures Big Data (Im Memory, MPP, SSD). "Les entreprises sont considérées comme des systèmes caractérisés par un besoin fondamental, celui de la survie" (SEGUIN F. et CHANLAT J.F, 1983, page 12). Cette conception relève du paradigme fonctionnaliste et de l’approche managériale qui met en évidence les éléments majeurs qui doivent être maîtrisés pour assurer la survie d'une organisation : l'adaptation, la réalisation des buts, l'intégration et le maintien des normes. L’objet du Big Data n’est pas l’information, mais bien la donnée elle-même, valeur de variable manipulée par les TIC. C’est cette démarche que nous souhaitons explorer dans son utilité pour les entreprises Congolaises. L’originalité de Big Data réside en ce qu’elle ne s’appuie pas sur les structurations préexistantes à la collecte de données, mais entend découvrir au sein de ces données des modèles. Par ailleurs, transformer des informations en données induit un coût minima de capture, de transmission et de stockage. Certaines informations sont ainsi transformées en données en raison de leur utilité supposée. Le Big Data est la combinaison d’au moins deux éléments suivants : volume élevé mais peu défini, complexité et technologies. (DELORT, 2015, pages 5 et sq) L’idée d’un impact organisationnel des TIC et du Big Data semble relever d’un déterminisme technologique renaissant de ses cendres comme à chaque grande vague d’innovations technologiques. (KEFI et KALIKA, 2005, page 45). Nous examinerons la problématique de l’impact des BIG DATA suivant les aspects suivants : - Quels outils de modélisation inductive ? (Econométrie, Machine Learning, modélisation explicative et prédictive) - Quelles transformations dans les entreprises ? - Quelles compétences dans quelle structure ? (compétences technologiques, compétences business).

International audience By their ability to change person's behaviors and attitudes, persuasive technologies appear as promising for overcoming societal challenges. They are based on theories and models from cognitive psychology and social psychology. The earlier works on persuasive technologies, by Fogg, identified many persuasive principles to influence user's behaviors and attitude, and thus useful for building persuasive systems. Studies on persuasive technologies also bring design methods, architectures, persuasive interfaces, and experimentation in numerous domains. The grand challenge is now to adapt persuasion to the complexity and versatility of each individual, thereby maximizing the persuasive effectiveness. We still have to build plastic persuasive technologies. Les technologies persuasives, par leur capacité à agir sur le comportement et les attitudes des individus, sont une piste prometteuse dans de nombreux domaines, comme pour le traitement des grands défis sociétaux (ex : santé, environnement, …) ou le marketing (ex : inciter l’adoption d’un service, …) qui se présentent à nous. Elles s’appuient sur des résultats obtenus en psychologie cognitive et sociale lors des dernières décennies. Les travaux sur la persuasion technologique, initiés par Fogg à la fin des années 90, ont permis d’identifier de nombreux principes de persuasion sur lesquels les nouvelles technologies peuvent s’appuyer pour influencer le comportement de leurs utilisateurs. Ces travaux ont aussi permis de mettre en œuvre des méthodes de conception, des interfaces persuasives et d’expérimenter la persuasion technologique dans des domaines variés. Le plus grand défi reste maintenant d’adapter la persuasion à la complexité et à la variabilité intra-individuelle et interindividuelle, à la versatilité de chaque individu pour optimiser l’efficacité persuasive. Il nous reste à construire des technologies persuasives plastiques.

Les architectures neuronales profondes ont démontré des résultats remarquables dans diverses tâches de vision par ordinateur. Cependant, leur performance extraordinaire se fait au détriment de l'interprétabilité. En conséquence, le domaine de l'IA explicable a émergé pour comprendre réellement ce que ces modèles apprennent et pour découvrir leurs sources d'erreur. Cette thèse explore les algorithmes explicables afin de révéler les biais et les variables utilisés par ces modèles de boîte noire dans le contexte de la classification d'images. Par conséquent, nous divisons cette thèse en quatre parties. Dans les trois premiers chapitres, nous proposons plusieurs méthodes pour générer des explications contrefactuelles. Tout d'abord, nous incorporons des modèles de diffusion pour générer ces explications. Ensuite, nous lions les domaines de recherche des exemples adversariaux et des contrefactuels pour générer ces derniers. Le suivant chapitre propose une nouvelle méthode pour générer des contrefactuels en mode totalement boîte noire, c'est-à-dire en utilisant uniquement l'entrée et la prédiction sans accéder au modèle. La dernière partie de cette thèse concerne la création de méthodes interprétables par conception. Plus précisément, nous étudions comment étendre les transformeurs de vision en architectures interprétables. Nos méthodes proposées ont montré des résultats prometteurs et ont avancé la frontière des connaissances de la littérature actuelle sur l'IA explicable
Deep neural architectures have demonstrated outstanding results in a variety of computer vision tasks. However, their extraordinary performance comes at the cost of interpretability. As a result, the field of Explanable AI has emerged to understand what these models are learning as well as to uncover their sources of error. In this thesis, we explore the world of explainable algorithms to uncover the biases and variables used by these parametric models in the context of image classification. To this end, we divide this thesis into four parts. The first three chapters proposes several methods to generate counterfactual explanations. In the first chapter, we proposed to incorporate diffusion models to generate these explanations. Next, we link the research areas of adversarial attacks and counterfactuals. The next chapter proposes a new pipeline to generate counterfactuals in a fully black-box mode, \ie, using only the input and the prediction without accessing the model. The final part of this thesis is related to the creation of interpretable by-design methods. More specifically, we investigate how to extend vision transformers into interpretable architectures. Our proposed methods have shown promising results and have made a step forward in the knowledge frontier of current XAI literature

L’émergence des nanotechnologies souvent discrètes requière des méthodes particulières pour la conception des circuits intégrés. Une approche de conception dominante des architectures repose sur une structure matricielle à l’échelle nanoscopique. Celle-ci intègre des propriétés de simplicité, de régularité et de tolérance aux fautes pour un support technologique performant. Cette évolution technologique implique la disponibilité d’outils de prospection pour explorer rapidement les topologies architecturales et évaluer leurs performances. Nous avons incorporé des règles de dessin basées sur la conception NASIC dans un outil existant pour synthétiser les nanofabriques. Une automatisation de la production des architectures de traitement s’appuie sur ces règles. Elle montre une rupture de méthodes par rapport à une conception artisanale un petit processeur est illustré avec une considération de calcul d’impacts. Par ailleurs, nous avons défini une architecture reconfigurable s’appuyant sur un composant existant. Celle-ci est outillée d’une capacité de prospection pour caractériser son coût spatial
The evolution of nanotechnologies requires specific methodology for the design of the integrated circuits. A main stream design approach of the architectures is based on the nanoscale matrix structure of the nanowires. This structure must be simple, regular and must have defect tolerance for making the technological supports competitive. The technological evolution requires available prospecting tools to explore architectural topologies quickly and to assess their performances. Layout generation regulations based on the NASIC design have been integrated in an existing tool to synthesize the nanofabrics. Automation of such physical structure generation for nanofabrics is based on the aforementioned rules. It shows a methodological divergence as compared to a manual design a small processor has been presented with a calculation of physical impacts. Moreover, we have also defined a (nano)-reconfigurable architecture based on an existing component. This component is equipped with prospecting capacity to calculate its performance metrics

Ce mémoire présente une méthode d'exploration de l'espace architectural de conception afin de converger rapidement vers la définition d'une architecture reconfigurable efficace pour une application donnée.

Cette méthode intervient très tôt dans le flot de conception, ainsi dès les premières phases de spécification de l'application, les concepteurs peuvent définir une architecture adaptée pour leurs applications. La méthode d'exploration s'appuie principalement sur l'estimation de la répartition des communications dans l'architecture ainsi que sur le taux d'utilisation des ressources de l'architecture. Ces métriques permettent en effet d'orienter le processus d'exploration afin de minimiser la consommation de puissance de l'architecture puisque cette dernière est directement corrélée à ces deux métriques.

Les résultats obtenus montrent que notre méthode permet de converger rapidement vers une architecture efficace en ce qui concerne la consommation de puissance.

La nature fournit une source d'inspiration intarissable pour les ingénieurs, soit en exhibant de nouvelles solutions à des problèmes d'ingénierie existants ou en les mettant au défi de développer des systèmes possédant de nouvelles fonctionnalités. Les progrès récents dans la caractérisation et la modélisation des systèmes naturels révèlent de nouveaux principes de conception, qui peuvent être de plus en plus imité par les ingénieurs grâce aux progrès dans la production et la modélisation de matériaux synthétiques. Dans cette thèse, nous sommes inspirés par des actuateurs biologiques (par exemple la pomme de pin) qui changent de forme en présence d'un stimulus externe variable en raison de leur architecture matérielle. Notre objectif est d'explorer l'espace de conception du morphing d'objets solides contrôlées par une distribution imposée des déformations inélastiques (eigenstrain). Nous nous concentrons sur des objets allongés ou minces pour lesquels une dimension est soit prédominante ou négligeable devant les deux autres (tiges et feuilles) et nous nous limitons au cadre de l'élasticité linéaire. Les motifs de changement de forme correspondent généralement à de grandes transformations, ce qui requiert de considérer une dépendance non-linéaire entre les déformations et les déplacements. L'utilisation de méthodes numériques permet de prédire ces motifs de morphing. Nous avons examiné la relaxation de ressorts, la minimisation d'énergie et les éléments finis. Ces motifs ont également été illustrés à l'aide des méthodes expérimentales telles que la pré-déformation, la dilatation thermique et le gonflement. Dans le contexte des tiges, deux morphers fondamentaux sont étudiés qui démontre la flexion et la torsion: flexeurs et torseurs. L'architecture d'eigenstrain standard du bilame à symétrie miroir peut être lissée afin de réduire la contrainte interfaciale d'un flexeur et modifiée afin de produire des flexeurs à gradient longitudinal ou hélicoïdaux. En assemblant des flexeurs en forme de nid d'abeille, la déflection relativement petite est amplifiée géométriquement et produit de relativement grands déplacements. Des simulations aux éléments finis démontre que l'architecture d'eigenstrain à symétrie de révolution proposée pour les torseurs induit une instabilité extension-torsion, laquelle est analysée en utilisant une approche énergétique. De même que pour les flexeurs, la torsion peut être variée longitudinalement en introduisant un gradient de propriétés le long du torseur. En combinant flexeurs et torseurs, une configuration arbitraire d'une tige peut être obtenue. Dans le contexte de feuilles, nous nous concentrons sur le morphing contrôlé par la diffusion, où l'eigenstrain est appliquée progressivement au lieu de instantanément, motivé par des résultats expérimentaux sur de bi-couches en polymères qui gonflent différemment en fonction de la température. Cela démontre l'enroulement selon le long côté de formes rectangulaires (au lieu de roulement côté court des flexeurs) et révèle un processus de morphing complexe en plusieurs étapes dans le cas de formes étoilés, où les bords rides et s'enroulent et l'étoile initialement plate prend un configuration trois-dimensionnelle (par exemple pyramidale). Grâce aux progrès récents dans la conception de nouveaux matériaux, les morphers présentés dans cette thèse peuvent être utilisés dans une pluralité de domaines, y compris la conception de structures macroscopiques en Architecture
Nature provides an unlimited source of inspiration for engineers, either by exhibiting new solutions to existing problems or by challenging them to develop systems displaying new functionalities. Recent advances in the characterization and modeling of natural systems reveal new design principles, which can be increasingly mimicked by engineers thanks to the progress in the production and modeling of man-made materials. In this thesis, we are inspired by biological actuators (for example the pine cone) which change their shape under an external fluctuating stimulus as a result of their material architecture. Our goal is to explore the design space of the morphing of solid objects controlled by an imposed distribution of inelastic strain (eigenstrain). We focus on elongated and thin objects where one dimension is either much bigger or much smaller than the other two (rods and sheets) and restrict ourselves to the framework of linear elasticity. Patterns of shape change are usually induced by large transformations, which requires considering a nonlinear dependency between strain and displacements. This requires the use of numerical methods in order to predict the morphing patterns. We looked at relaxation of springs, energy minimization and finite-elements. These patterns were also illustrated using experimental methods such as pre-straining, thermal expansion and swelling. In the context of rod-like objects, two fundamental morphers are studied displaying bending and twisting respectively: benders and twisters. The standard mirror-symmetric bilayer eigenstrain architecture of benders can be smoothened in order to lower interfacial stress and modified in order to produce longitudinally graded or helical benders. By stacking benders in a honey-comb like manner, the relatively small mid-deflection of benders is geometrically amplified and produces relatively large displacements. According to finite-element simulations, the proposed rotationally-symmetric eigenstrain architecture of twisters displays a stretching-twisting instability, which is analyzed using energetical arguments. Similarly to benders, twisting can be varied along the longitudinal direction by grading the material properties along the twister. By combining benders and twisters, an arbitrary configuration of a rod can be obtained. In the context of sheets, we focus on diffusion-driven morphing, where the eigenstrain is applied progressively instead of instantaneously as motivated by experiments on thermo-responsive polymer bilayers. This leads to long-side rolling of rectangular shapes (instead of the standard short-side rolling of benders) and reveals a complex multi-step morphing process in the case of star shapes, where the edges wrinkle and bend and the initially flat star eventually folds into a three-dimensional structure (for example a pyramid). With the progress in designing new materials, the morphers presented in this thesis could be used in different fields, including the design of macroscopic structures for Architecture

Avec la réduction continue des dimensions des transistors CMOS, le développement des mémoires statiques du type SRAM énergétiquement efficientes et de hautes densités devient de plus en plus difficile. Les dernières années ont vu l'apparition de nouvelles technologies de mémoire, qui ont attiré l'intérêt de la communauté académique, ainsi que de nombreux acteurs industriels. Parmi ces technologies, la STT-MRAM se distingue pour ses caractéristiques très avantageuses, comme sa faible consommation, ses performances et sa facilité d'intégration dans une technologie de fabrication CMOS. En plus, les MRAMs sont des technologies non-volatiles, avec une endurance élevée, nous allons utiliser cette caractéristique pour proposer de nouvelles fonctionnalités aux systèmes intégrés, notamment sur les architectures de processeur et les dispositifs reconfigurables.Une comparaison entre plusieurs amplificateurs de lecture, utilisables pour concevoir des matrices de mémoire et des cellules séquentielles a été aussi menée. Afin de démontrer la faisabilité de la conception hybride CMOS/MRAM plusieurs prototypes ont été conçus sur une technologie 28nm CMOS FDSOI et une technologie magnétique capable de produire des MTJ perpendiculaires STT de 200nm. Nous avons appliqué ces briques de base au monde du processeur notamment en proposant un processeur capable de conserver un état sain lors d'une erreur d'exécution. Les résultats obtenus confirment que le surcout de ces techniques est tout à fait compatible avec la démarche de conception d'un circuit intégré actuel
With the downscaling of the CMOS technology, it is becoming increasingly difficult to design power-efficient and dense static random-access memories (SRAM). In the last two decades, alternative memory technologies have been actively researched both by academia and industry. Among them, STT-MRAM is one of the most promising, having near-zero static power consumption, competitive performance with respect to SRAM and easy integration with CMOS fabrication processes. Furthermore, MRAM is a non-volatile memory technology, providing for new features and capabilities when embedded in reconfigurable devices or processors. In this thesis, applications of MRAM to embedded processors and field-programmable gate-arrays (FPGAs) were investigated. A comparison of several self-referenced read circuits, with application for both memory arrays and sequential cells is provided, based on MTJ compact models provided by our project partners. To demonstrate the feasibility of the proposed circuits, we laid-out and fabricated independent, self-contained sequential cells and a hybrid, multi-context CMOS/MTJ memory array, using state-of-the-art 28nm FDSOI CMOS technology, combined with a 200nm perpendicular STT-MTJ process. Finally, we used these building blocks to implement instant on/off and backward-error recovery capabilities in an embedded processor. Results obtained by simulation allowed us to verify that these features have minimal impact on performance. An initial layout implementation allowed us to estimate the impact on silicon footprint, which could be further reduced by improvements in the MTJ integration process

Actuellement, comme la technologie CMOS arrive à ses limites, plusieurs alternatives architecturales nanométriques sont étudiées. Ces architectures partagent des caractéristiques communes, comme par exemple la régularité d’assemblage, qui contraint le placement de dispositifs physiques à des motifs réguliers. Par conséquence, les activités de recherche dans ce domaine sont focalisées autour des structures régulières similaires, d’un point de vue conceptuel, aux architectures reconfigurables de type PLA et FPGA. Parmi ces différents travaux, on peut citer CMOL, FPNI, NASIC. Ces prototypes architecturaux sont conçus pour répondre à des contraintes de fabrication et incluent des politiques de tolérance aux défauts. Par contre, il manque la possibilité d’exploiter ces expériences et d’offrir une solution qui, en capitalisant les résultats obtenus, puisse offrir une infrastructure unique pour les futures recherches dans ce domaine. Ceci est vrai surtout au niveau du flot de conception physique ciblant l’automatisation du processus de création de circuit. Le partage de métriques, outils et supports d’exploration est le futur défi de la communauté nano-électronique. On répond à ce problème en proposant un flot de conception physique, reposant sur une méthodologie de développement dirigé par les modèles, qui factorise les concepts métiers et réifie les éléments du flot de conception. Nous avons utilisé ce flot pour explorer l’espace de conception d’une nouvelle architecture nano-métrique et on a montré qu’une telle démarche permet la convergence du processus de conception à l’aide de fréquentes évaluations quantitatives. De plus, cette méthodologie permet l’évolution incrémentielle de l’architecture et du flot de conception
In the context where the traditional CMOS technology approaches its limits, some nanowire-based fabric proposals emerged, which all exhibit some common key characteristics. Among these, their bottom-up fabrication process leads to a regularity of assembly, which means the end of custom-made computational fabrics in favor of regular structures. Hence, research activities in this area, focus on structures conceptually similar to today’s reconfigurable PLA and/or FPGA architectures. A number of different fabrics and architectures are currently under investigation, e. G. CMOL , FPNI, NASIC. These proof-of-concept architectures take into account sortie fabrication constraints and support fault-tolerance techniques. What is still missing is the ability to capitalize on these experiments while offering a one-step shopping point for further research, especially at the physical-design level of the circuit design tool-flow. Sharing metrics, tools, and exploration capabilities is the next challenge to the nano-computing community. We address this problem by proposing a model-driven physical-design toolkit based on the factorization of common domain-specific concepts and the reification of the tool-flow. We used this tool-flow to drive the design-space exploration in the context of a novel nanoscale architecture, and we showed that such an approach assures design convergence based on frequent quantitative evaluations, moreover it enables incremental evolution of the architecture and the automation flow

Dans cette thèse, nous avons adapté trois versions d'une chaine d'algorithmes de reconnaissance biométrique par l'iris appelés OSIRIS V2, V3, V4 qui correspondent à différentes implémentations de l'approche de J. Daugman pour les besoins d'une implémentation logicielle / matérielle. Les résultats expérimentaux sur la base de données ICE2005 montrent que OSIRIS_V4 est le système le plus fiable alors qu'OSIRIS_V2 est le plus rapide. Nous avons proposé une mesure de qualité de l'image segmentée pour optimiser en terme de compromis coût / performance un système de référence basé sur OSIRIS V2 et V4. Nous nous sommes ensuite intéressés à l'implémentation de ces algorithmes sur des plateformes reconfigurables. Les résultats expérimentaux montrent que l'implémentation matériel / logiciel est plus rapide que l'implémentation purement logicielle. Nous proposons aussi une nouvelle méthode pour le partitionnement matériel / logiciel de l'application. Nous avons utilisé la programmation linéaire pour trouver la partition optimale pour les différentes tâches prenant en compte les trois contraintes : la surface occupée, le temps d'exécution et la consommation d'énergie

La production en faible volume des produits à base de FPGA est très efficace et économique, car ils sont faciles à concevoir et à programmer dans le plus court délai. Les ressources reconfigurables génériques dans FPGA peuvent être programmées pour exécuter une vaste gamme d'applications en temps mutuels exclusifs. Toutefois, la flexibilité des FPGAs les rend beaucoup plus larges, plus lents et consommants plus de courant que leurs homologues ASICs. Par conséquent, les FPGAs sont inadaptés aux applications nécessitant un volume élevé de production, une haute performance ou une faible consommation de puissance. Le thème principal de ce travail consiste à réduire la surface du FPGA en introduisant des blocs durs hétérogènes (comme des multiplicateurs, additionneurs, etc. ) dans les FPGAs, et en concevant des FPGAs à application spécifique. Ce travail présente un nouvel environnement pour l'exploration des architectures FPGA hétérogènes à base de structures matricielles. Des techniques automatiques pour la génération de layout du FPGA sont employées pour diminuer le coût de développement et de réalisation (NRE: Non-Recurring Engineering) et le temps de mise sur le marché des architectures FPGA hétérogènes à applications spécifiques. L'environnement d'exploration pour FPGA hétérogène est amélioré pour explorer des FPGAs à applications spécifiques, appelé ici comme un FPGA Inflexible à application spécifique (ASIF). L'idée principale est d'effectuer le prototypage, les tests et même d'envoyer le shipment initial d'une conception de circuit sur un FPGA. Plus tard, il peut être migré vers un ASIF pour une production à volume élevé.

Les capteurs M/NEMS résonants, grâce à leur petite taille, faible consommation, et caractère quasi-numérique (leur grandeur de sortie est une fréquence la plupart du temps), sont des outils incontournables dans les systèmes embarqués modernes, des objets connectés simples à l’industrie aérospatiale et militaire.Cependant, ils sont soumis aux dérives environnementales, et malgré la possibilité d’en diminuer l’effet par différentes techniques de conception, parfois l’association de deux capteurs en mode différentiel est nécessaire pour assurer la fiabilité de l’information en environnement difficiles. Dans cette thèse, une technique particulière de mesure différentielle est étudiée, qui consiste à synchroniser deux résonateurs, dont l’un est une référence et l’autre soumis à la grandeur physique à mesurer. Placés dans une seule boucle de rétroaction, les deux résonateurs oscillent à la même fréquence, et un désaccord entre les deux, issu de la grandeurphysique à mesurer entraine un déphasage. La mesure de ce déphasage est un moyen simple de remonter à l’information à mesurer, théoriquement insensible aux variations environnementales identiquement appliquées aux deux résonateurs. Cette technique bénéficie est également peu complexe au niveau de son implémentation, donc adapté à l’intégration à grande échelle. Après avoir étudié le cadre théorique de la synchronisation de résonateurs par verrouillage par injection, on dégage des contraintes d’implémentation, qui servent de ligne directrice dans la fabrication d’un démonstrateur. On dégage également des performances théoriques, qui sont comparées aux performances du démonstrateur
M/NEMS resonant sensors, due to their small size, consumption and quasi-digital output (a frequency most of the time) are unavoidable tools for on-board systems, from smartphones to aeronautic technology. However, they suffer from environmental drifts, and even though the effect of these drifts can be limited by the design, it is sometimes necessary to use differential architectures to properly remove the drifts from the measurements and ensure the output reliability even in harsh environments. In this work, a special technique for differential measurement is studied, consisting in the synchronization of two resonators, one reference and one sensor. Placed in a single feedback loop, they oscillate at the same frequency and eventual phase shift when the physical quantity to be sensed is applied. This phase shift is a theoretically drift-free way to measure this physical quantity. This technique also benefits from its ease of integration, making it a good candidate for large scale integration. After studying the theoretical framework, several design guidelines are found, which are used in the fabrication of a proof of concept. The theoretical performances are found as well, and compared to the experimental ones

Le processus de conception physique a pour objectif d’identifier une ou plusieurs architectures pouvant être réalisées, répondant au problème posé par la spécification du système. L’architecture physique en sortie de ce processus de conception devra mettre en œuvre les fonctions de l’architecture fonctionnelle et répondre aux missions de l’architecture opérationnelle.