Thèses sur le sujet « Transfert asynchrone »

La faible duree de vie des produits et la multitude des variantes proposees aux clients obligent les entreprises a disposer de systemes de production flexibles et modulaires. Dans ce travail de recherche, les systemes d'assemblage, particulierement representatifs puisqu'ils constituent souvent l'une des dernieres etapes du processus de production ou se fait la personnalisation, sont utilises comme support. On se focalise plus precisement sur l'aspect pilotage du flux dans le cas d'une ligne flexible d'assemblage a transfert asynchrone. En effet, outre les difficultes inherentes a la conception d'un systeme flexible d'assemblage, la gestion du flux en cours d'exploitation necessite, pour chaque nouvelle production, la determination optimale des parametres de pilotage afin de minimiser les delais, les encours, les reglages, etc l'objectif de ce travail est de proposer une architecture d'integration d'outils informatiques permettant d'optimiser les parametres de pilotage d'une ligne en exploitation. La simulation de flux est le premier outil utilise. Son temps de reponse, tres nettement inferieur a celui du systeme reel, permet de tester un grand nombre de combinaisons des parametres. Mais si le nombre de combinaisons est tres important, la simulation exhaustive de chacune d'elles s'avere longue et fastidieuse. On propose donc de coupler la simulation a un autre outil : un algorithme d'optimisation de type heuristique. Les experimentations realisees avec plusieurs algorithmes et en particulier avec un algorithme genetique, montrent l'efficacite de ce couplage. Pour satisfaire simultanement plusieurs objectifs, l'algorithme est ensuite complete par une methode de selection multicritere.

Cette thèse concerne la conception et la validation de plusieurs mécanismes de contrôle de flux pour le service ABR dans les réseaux ATM. L'algorithme max-min représente une des méthodes les plus utilisées pour offrir le critère de l'équité entre les utilisateurs. La première contribution de cette thèse consiste à étendre l'algorithme max-min à une version pondérée baptisée WMM. Selon cette extension, nous avons donc proposé deux algorithmes distribués : l'algorithme mico et l'algorithme mclf. Ces deux derniers améliorent considérablement les performances de l'algorithme erica a savoir l'équité entre les utilisateurs. En présence des sources ABR sporadiques, L'utilisation conjointe des comportements de source, des algorithmes de commutateur et des comportements use-it-or-lose-it définis par l'ATM forum, ne permet pas de contrôler efficacement la sporadicité du trafic en provenance de ces sources. Elle entraîne, par conséquent, une surestimation de l'allocation de la bande passante aux sources ABR. Dans cette perspective, nous avons conçu l'algorithme iaaa qui calcule l'ARC en fonction de l'état actuel du trafic afin de réduire l'effet provoqué par la sporadicité. Cette thèse a été achevée par la mise en oeuvre de deux algorithmes rca et rca#+. Ils offrent la possibilité d'acheminer un trafic de type vidéo en utilisant le service ABR. Pour ce faire, une équation entre le paramètre de quantification q et le volume de l'information à transmettre a été ajustée. Cette étude s'est basée sur une allocation équitable des sources ABR, sur un contrôle de débit du codeur vidéo, ainsi que sur une diminution du taux de réduction de l'image. Ceci a permis un meilleur délai de transfert tout en gardant une qualité d'image satisfaisante. Ces différents algorithmes ont fait l'objet d'une étude de simulation destinée à valider leurs performances.

Le travail réalisé dans le cadre de cette thèse porte sur la transformation automatique de programmes synchrones en vue de leur implémentation asynchrone sur les architectures hétérogènes distribuées. Dans un contexte applicatif nous nous sommes plus particulièrement intéressés aux systèmes de traitements temps-réel de l'image. La démarche que nous avons suivie se base sur une phase préliminaire de conception et validation des systèmes temps-réel sous l'hypothèse de synchronisme. En pratique, nous avons utilisé un outil existant : le langage signal. Nous avons développé un ensemble de processus de transformation permettant d'automatiser l'implémentation de ces systèmes sous la forme de processus séquentiels communicants. Les caractéristiques de ce travail sont de garantir a priori la sûreté des programmes en transformant des systèmes prouves, de répartir intégralement les échanges de données de manière à ne pas recourir à des mécanismes centralises, de conserver à l'exécution un modèle dicté par la disponibilité des données. Les systèmes ainsi transformés sont constitués d'un ensemble fini de fonctions de calcul dotées d'interfaces de communications ; elles constituent les tâches du système. Ces tâches ne communiquent entre-elles que par l'intermédiaire de leurs entrées et sorties. L'émission et la réception de données sont conditionnées par des commandes gardées implémentées dans le corps des interfaces

Dans un réseau quel qu'il soit, le contrôle de trafic est une composante des plus importantes. Son existence est liée à la possibilité d'avoir des situations de congestion qui peuvent provoquer des effondrements complets des performances du réseau. Devant la complexité croissante des réseaux due notamment à la diversité des services supportés, les mécanismes de contrôle de trafic classiques montrent leurs limites. Une des idées maîtresses de cette thèse consiste à montrer la nécessité de s'orienter vers une approche de contrôle adaptatif qui permet de tenir compte des aspects évolutifs du réseau. Dans cette étude, nous nous sommes particulièrement intéressés au problème de contrôle de congestion dans les réseaux atm. Ces travaux considèrent les systèmes multi-agents comme un outil capable de répondre aux besoins d'adaptabilité et tenant compte des aspects de distribution inhérents aux réseaux de télécommunications. De par les capacités d'adaptation et d'interaction qui les caractérisent, les systèmes multi-agents constituent des architectures particulièrement adaptées à supporter des systèmes de contrôle adaptatif. Un modèle qui permet de mettre en oeuvre des mécanismes de contrôle flexibles et efficaces a été défini. Il est structuré en couches et constitue de deux niveaux : un niveau contrôle et un niveau meta-contrôle. Le premier niveau assure les fonctions de contrôle de base. Le second niveau, implémenté par des agents, apporte au niveau contrôle la flexibilité nécessaire. Pour mettre en oeuvre la couche contrôle, nous avons proposé le mécanisme trac (threshold algorithm for control) qui utilise des seuils de congestion afin de declencher différentes actions de contrôle. Le mécanisme d-trac (dynamic trac) résulte de l'intégration d'agents au mécanisme trac. Il exploite les capacités d'interaction et d'observation des agents pour effectuer un ajustement dynamique des seuils de congestion et une exécution flexible des actions de contrôle. Un environnement de simulation de réseau atm intégrant des agents a été développé en utilisant des environnements de développement agent (le langage ptitloo et la plate-forme dima).

Dans cette thèse on propose une chaîne de communication performante dans un contexte où les contraintes sur la QoS et sur l'efficacité spectrale visée ne peuvent être satisfaites par les systèmes actuels. On se place dans un contexte de communications satellitaires où l'on transmet des paquets de petite taille. Classiquement, les seuls systèmes envisageables pour la plage d'efficacité spectrale [0. 5,0. 8] font cohabiter des codes et des modems incompatibles en terme de performances. Le système proposé dans cette thèse est basé sur la définition de la constellation 3PSK possédant des caractéristiques situées entre la BPSK et la QPSK mais une capacité de démodulations supérieure. Pour permettre un bon couplage code-modem on propose d’associer un modem burst ternaire à des codes ternaires TCP et LDPC performants. On montre enfin, après optimisation du système global code-modem, que sur la plage d'efficacité spectrale cible les performances outrepassent celles de son équivalent binaire
The aim of this thesis consist in proposing a powerful communication system for satellite transmissions where the constraints put on the QoS and the spectral efficiency cannot be handled by existing systems. We work in a context of satellite communications where small packets are transmitted. Typically, the combinations code-modem which are proposed for spectral efficiencies in [0. 5,0. 8] are unbalanced in term of performance. The system we propose in this thesis is based on the 3PSK constellation which possesses a better demodulation capacity than BPSK or QPSK. In order to improve the cohabitation code-modem, we propose to associate a ternary burst modem with powerful ternary codes (TPC & LDPC). Finally, we show, after optimizations of the global system, that in the range of spectral efficiencies [0. 5,0. 8], our systems exhibit better performances than their binary counterparts

Les mécanismes de coopération sont de plus en plus important dans les communications sans fil et réseaux permettant d'accroître les performances du système et ce en diminuant la consommation d'énergie, en augmentant la capacité du système et en rendant les taux de perte de paquets plus petits. L'idée de coopération peut être retracée par une étude en théorie de l'information sur le canal à relais dans le réseau cellulaire. D'un point de vue système, puisque un mobile (MS) a des limites de taille (antenne unique), de puissance, de coût et de matériel, il devient irréalisable d'utiliser la technologie MIMO pour un MS. Les utilisateurs mobiles avec antennes uniques peuvent encore profiter de la diversité spatiale par le biais de transmissions coopératives codées en espace temps. L'objectif de cette thèse est d'introduire et de discuter de diverses stratégies de coopération dans les communications sans fil. Dans la première partie, nous présentons une analyse de performances de bout en bout d'une communication coopérative asynchrone et à saut multiple, utilisant des relais regénératifs évoluant dans un canal de Rayleigh en évanouissement plat. Le schéma de conception est basé sur un précodage sur les trames qui seront encodés par paires. Ce précodage est basé sur l'ajout d'un préfixe cyclique, contenant une séquence d'apprentissage. Nous développons le taux d'erreur sur les bits et le taux d'erreur sur les bites de bout en bout relativement à une modulation BPSK, pour des canaux à gains égaux et à gains différents. Nous présentons aussi les performances en taux d'erreur sur les trames et le taux d'erreur sur les trames de bout en bout. Finalement, nous présentons une comparaison entre trois configurations que nous avons introduit, différenciées par le degré de coopération. La deuxième partie contient deux chapitres. Dans le premier chapitre, nous considérons un système dans lequel un relais choisit de coopérer que si le canal source-relais est d'une qualité acceptable et nous évaluons l'utilité du relayage lorsque la source agit aveuglément et ignore la décision des relais s'ils peuvent coopérer ou non. Dans notre étude, nous considérons de relais regénératifs pour lesquels les décisions de coopération sont fondées sur un rapport signal à bruit (SNR) seuil et d'examiner l'éventuel impact d'une détection et transmission d'erreurs par le relais. Nous dérivons le taux d'erreur sur les bits (BER) de bout en bout pour une modulation BPSK et nous examinons deux stratégies de répartition de puissance entre la source et le relais afin de minimiser le BER de bout en bout au niveau de destination pour un ordre de SNR élevé. Dans le second chapitre, nous consédérons un schéma dans lequel un relais choisit de coopérer seulement lorsque le canal source-destination est d'une qualité inaccepable. Dans notre étude, nous considérons une relais regénératif pour lequel la décision de coopération est basée sur un seuil du rapport signal à bruit et nous considérons les effets d'une éventuelle détection et transmission d'erreur par le relais. Nous développns l'expression du taux d'erreur sur les bits pour une modulation BPSK et nous examinons une stratégie optimale permettant de minimiser ce BER de bout en bout pour un orde de SNR élevé. Dans la troisième partie, nous considérons un canal à accès multiple MAC où deux utilisateurs communiquent avec une destination commune. Chaque utilisateur agit mutuellement comme un relais pour l'autre ainsi qu'il tient à transmettre ses propres informations, par opposition à une consacration totale au relayage. Nous tenons à évaluer l'utilité du relais d'un point de vue somme des taux du système (sum rate) plutôt que d'un point de vue de l'utilisateur bénéficiant de la coopération qui se fait habituellement. Nous faisons cela en permettant un compromis entre le relayage et la transmission de données via une d'allocation des ressources. Concrètement, nous proposons un régime de transmission coopérative permettant à chaque utilisateur d'allouer une certaine fraction de puissance pour sa propre transmission de données tandis que le reste est consacré au relayage. Le protocole sous-jacent est basé sur une modification du protocole Non-Orthogonal Amplify and Forward (NAF). Nous développons les expressions de capacité pour notre modèle et nous présentons une allocation de puissance optimisant une forme approche du sum rate, pour les cas centralisé et distribué. Dans le scénario distribué, une connaissance hybride de l'état du canal, partie statistique et partie instantanée, est exploitée. L'algorithme d'allocation de puissance dans le cas centralisé indique que, même dans une coopération mutuelle comme la notre, quelle que soit la réalisation du canal, la coopération mutuelle n'est jamais réelle, c'est-à-dire l'un des utilisateurs allouera toujours une puissance nulle pour relayer les données de l'autre, et donc agit égoïstement. Mais dans le cadre distribué, nos résultats indiquent que la somme des taux est maximisée lorsque les deux mobiles agissent égoïstement
Cooperative mechanisms are becoming increasingly important in wireless communications and networks to substantially enhance system performance with respect to much less power consumption, higher system capacity and smaller packet loss rate. The idea of cooperation can be traced back to the information theory investigation on relay channel in cellular network. From the system point of view, since Mobile Station (MS) has limitations in single antenna, power, cost and hardware, it is infeasible to use MIMO technology in MS. Mobile users with single antennas can still take advantage of spatial diversity through cooperative space-time encoded transmission. The objective of this thesis is to introduce and discuss various cooperative strategies in wireless communications. In the first part, we present an end-to-end performance analysis of two-hop asynchronous cooperative diversity with regenerative relays over Rayleigh block-flat-fading channels, in which a precoding frame-based scheme with packet-wise encoding is used. This precoding is based on the addition of a cyclic prefix which is implemented as a training sequence. We derive, for equal and unequal sub-channel gains, the bit-error rate and the end-to-end bit-error rate expressions for binary phase-shift keying. We also present the performance of the frame-error rate and the end-to-end frame-error rate. Finally, comparisons between three system configurations, differing by the amount of cooperation, are presented. The second part contains two chapters. In the first chapter, we consider a scheme in which a relay chooses to cooperate only if its source-relay channel is of an acceptable quality and we evaluate the usefulness of relaying when the source acts blindly and ignores the decision of the relays whether they may cooperate or not. In our study, we consider the regenerative relays in which the decisions to cooperate are based on a signal-to-noise ratio (SNR) threshold and consider the impact of the possible erroneously detected and transmitted data at the relays. We derive the end-to-end bit-error rate (BER) for binary phase-shift keying modulation and look at two power allocation strategies between the source and the relays in order to minimize the end-to-end BER at the destination for high SNR. In the second chapter, we consider a scheme in which the relay chooses to cooperate only if the source-destination channel is of an unacceptable quality. In our study, we consider a regenerative relay in which the decision to cooperate is based on a signal-to-noise ratio (SNR) threshold and consider the effect of the possible erroneously detected and transmitted data at the relay. We derive an expression for the end-to-end bit-error rate (BER) of binary phase-shift keying (BPSK) modulation and look at the optimal strategy to minimize this end-to-end BER at the destination for high SNR. In the third part, we consider a multiple access MAC fading channel with two users communicating with a common destination, where each user mutually acts as a relay for the other one as well as wishes to transmit his own information as opposed to having dedicated relays. We wish to evaluate the usefulness of relaying from the point of view of the system's throughput (sum rate) rather than from the sole point of view of the user benefiting from the cooperation as is typically done. We do this by allowing a trade-off between relaying and fresh data transmission through a resource allocation framework. Specifically, we propose cooperative transmission scheme allowing each user to allocate a certain amount of power for his own transmitted data while the rest is devoted to relaying. The underlying protocol is based on a modification of the so-called non-orthogonal amplify and forward (NAF) protocol. We develop capacity expressions for our scheme and derive the rate-optimum power allocation, in closed form for centralized and distributed frameworks. In the distributed scenario, partially statistical and partially instantaneous channel information is exploited. The centralized power allocation algorithm indicates that even in a mutual cooperation setting like ours, on any given realization of the channel, cooperation is never truly mutual, i. E. One of the users will always allocate zero power to relaying the data of the other one, and thus act selfishly. But in distributed framework, our results indicate that the sum rate is maximized when both mobiles act selfishly

Cette étude présente la problématique de l'interconnexion de cartes de commutation dans les commutateurs ATM. L'objectif est de proposer une solution permettant d'augmenter la capacité globale de commutation de ces commutateurs. L'analyse des architectures des principaux prototypes et commutateurs industriels montre trois niveaux d'organisation comprenant les modules de commutation, les cartes de commutation et l'interconnexion de celles-ci. L'étude montre que la principale limite à la capacité globale de commutation de ces architectures provient des structures d'interconnexion des cartes. La comparaison des performances des structures d'interconnexion par réseau de clos, chaînage, en anneau et en bus fait ressortir les avantages de ce dernier en termes de débit global d'interconnexion, de capacité d'expansion, et de modularité. Il présente d'autre part des possibilités intéressantes pour la duplication nécessaire de cellules dans les services de diffusion d'information. L'importance des débits d'interconnexion oriente naturellement les solutions vers l'utilisation de fibres optiques pour la réalisation de ces bus. L'architecture d'une carte de commutation intégrant une interface d'interconnexion par bus est proposée. Cette carte utilise un module de commutation BSS adapté à la réalisation de commutateurs de forte capacité de commutation. Les performances présentées en fin d'étude montrent l'homogénéité d'une telle architecture et le potentiel que l'on peut en attendre

Le développement de la technique temporelle asynchrone (atm) nécessite des études de performances pour développer et dimensionner une nouvelle génération de commutateurs et de multiplexeurs. L'objet de ce travail est de concevoir des méthodes d'études de performances de cette technique. Nous proposons tout d'abord un modèle mathématique des sources de trafics pour ces futurs réseaux et montrons l'impact de ce modèle sur les performances d'un multiplexeur atm. Nous présentons alors l'étude d'un commutateur atm fonde sur un réseau de clos a trois étages sous diverses configurations (files en entrée, files en sortie, trafic dissymétrique, trafic sporadique). Nos études montrent l'intérêt de l'utilisation d'un tel type de réseau d'interconnexion et l'importance de la répartition de la mémoire sur les différents étages de commutation (peu de travaux incluaient des études aussi détaillées de réseaux d'interconnexion). Les méthodes mises en oeuvre permettront d'étudier d'autres types de trafics et de réseaux d'interconnexion

Cette thèse est consacrée à l'étude de nouvelles méthodes d'évaluation de performances pour les systèmes informatiques. Elle vise à mener l'analyse de problèmes difficiles d'évaluation de mécanismes de réseaux hauts débits jusqu'à son terme, c'est à dire l'obtention de taux de perte ou de délais. Ceci suppose donc une étape de modélisation et une étape de résolution. Pour la phase de modélisation, nous nous sommes intéressés aux réseaux d'automates stochastiques (ras) qui ont été introduits par b. Plateau. Dans la phase de résolution, nous nous sommes intéressés au calcul de la distribution stationnaire d'une chaîne de Markov qui est difficile à cause de la taille de l'espace d'états pour des problèmes réalistes. Nous avons étudié la méthode de réduction qui exploite la structure de la chaîne pour réduire la complexité de calcul. Les fondements théoriques de cette méthode ont été développés par f. Quessette. Cette méthode est basée sur le calcul d'un transversal des circuits. Nous avons donc ajouté d'autres heuristiques pour le calcul d'un transversal. Une nouvelle méthode qui combine perturbation et réduction avec élimination des transitions de faibles probabilités est proposée. Des méthodes de comparaison stochastique et d'approximations sont utilisées pour évaluer les taux de perte dans un commutateur atm et les delais dans une file ayant une discipline de service equitable. Nous avons mis en oeuvre un logiciel xsan pour le calcul de la distribution stationnaire associée aux réseaux d'automates stochastiques avec une interface graphique pour la saisie de ras et plusieurs algorithmes de résolution

En algorithmique distribuée, le modèle asynchrone par envoi de messages et à pannes est connu et utilisé dans de nombreux articles de par son réalisme,par ailleurs il est suffisamment simple pour être utilisé et suffisamment complexe pour représenter des problèmes réels. Dans ce modèle, les n processus communiquent en s'échangeant des messages, mais sans borne sur les délais de communication, c'est-à-dire qu'un message peut mettre un temps arbitrairement long à atteindre sa destination. De plus, jusqu'à f processus peuvent tomber en panne, et ainsi arrêter définitivement de fonctionner. Ces pannes indétectables à cause de l'asynchronisme du système limitent les possibilités de ce modèle. Dans de nombreux cas, les résultats connus dans ces systèmes sont limités à une stricte minorité de pannes. C'est par exemple le cas de l'implémentation de registres atomiques et de la résolution du renommage. Cette barrière de la majorité de pannes, expliquée par le théorème CAP, s'applique à de nombreux problèmes, et fait que le modèle asynchrone par envoi de messages avec une majorité de pannes est peu étudié. Il est donc intéressant d'étudier ce qu'il est possible de faire dans ce cadre.Cette thèse cherche donc à mieux comprendre ce modèle à majorité de pannes, au travers de deux principaux problèmes. Dans un premier temps, on étudie l'implémentation d'objets partagés similaires aux registres habituels, en définissant les bancs de registres x-colorés et les α-registres. Dans un second temps, le problème du renommage est étendu en renommage k-redondant, dans ses versions à-un-coup et réutilisable, et de même pour les objets partagés diviseurs, étendus en k-diviseurs
In distributed computing, asynchronous message-passing model with crashes is well-known and considered in many articles, because of its realism and it issimple enough to be used and complex enough to represent many real problems.In this model, n processes communicate by exchanging messages, but withoutany bound on communication delays, i.e. a message may take an arbitrarilylong time to reach its destination. Moreover, up to f among the n processesmay crash, and thus definitely stop working. Those crashes are undetectablebecause of the system asynchronism, and restrict the potential results in thismodel.In many cases, known results in those systems must verify the propertyof a strict minority of crashes. For example, this applies to implementationof atomic registers and solving of renaming. This barrier of a majority ofcrashes, explained by the CAP theorem, restricts numerous problems, and theasynchronous message-passing model with a majority of crashes is thus notwell-studied and rather unknown. Hence, studying what can be done in thiscase of a majority of crashes is interesting.This thesis tries to analyse this model, through two main problems. The first part studies the implementation of shared objects, similar to usual registers,by defining x-colored register banks, and α-registers. The second partextends the renaming problem into k-redundant renaming, for both one-shotand long-lived versions, and similarly for the shared objects called splitters intok-splitters

Le protocole de contrôle d'accès au canal (en anglais mac pour meduim access control) à haut débit, qui doit être capable de garantir la qualité de service (en anglais qos pour quality of service) et d'offrir les débits demandés par les services multimédias, est indispensable pour la nouvelle génération de réseaux locaux et de réseaux métropolitains à support partagé. En même temps, celui-ci doit être compatible au rnis-lb (réseau numérique à intégration de services large bande) qui est basé sur la technique temporelle asynchrone (en anglais atm pour asynchronous transfer mode), pour faciliter l'interconnexion des réseaux entre eux. Les protocoles mac dans les réseaux existants sont destines à supporter, aux débits bas ou moyens, les applications de données sensibles aux pertes mais pas au délai. Les débits demandés par les services multimédias varient de débit bas jusqu'à des débits très hauts. Par conséquent, les protocoles mac ne peuvent pas convenir simultanément à la transmission des trafics multimédias sensibles aux pertes et au délai. Cette thèse est consacrée au développement d'un protocole mac qui peut satisfaire toutes les exigences des services multimédias. Plus précisément, à partir d'une étude sur les caractéristiques du trafic multimédia, nous analysons plusieurs protocoles mac très connus et nous examinerons des techniques de contrôle d'accès au canal, utilisées par des protocoles mac. Nous améliorons l'efficacité du réseau dqdb et nous proposons un nouveau protocole mac pour répondre aux problèmes rencontres. Enfin, nous discuterons des problèmes relatifs à la couche mac au niveau de l'implémentation

Ce travail vise à élargir les recherches sur la coopération asynchrone en adoptant une perspective de situation de travail naturelle, où les acteurs sont placés en condition d’asynchronie temporelle impliquant des interdépendances séquentielles et décalées. Les modèles et les méthodes de la coopération synchrone de la psychologie ergonomique sont transposés à ce cas particulier de coopération asynchrone. Ce travail s’intéresse plus particulièrement à la possibilité d’élaborer et de maintenir un référentiel commun pour la supervision du processus de la gestion de soins de patients hospitalisés à domicile (H. A. D. ). La première étude permet de définir la structuration spécifique de l’activité en H. A. D. Et les artefacts cognitifs de médiation supportant une telle structure fonctionnelle de coopération horizontale. La seconde étude concerne la description de la structure fonctionnelle de la coopération séquentielle et décalée temporellement reposant sur des artefacts fonctionnels impliquant une forte synchronisation cognitive pour maintenir un référentiel commun. La troisième étude concerne le recouvrement des représentations exprimées montrant qu’une reconstruction du couplage collectif est intégrée aux représentations individuelles, alors même que les membres du collectif n’ont pas d’accès direct synchronisé. La dernière étude se focalise sur une « compétence à coopérer », spécifique à l’expérience à interagir de manière séquentielle et décalée temporellement, où l’adaptation collective permettant la continuité de la supervision repose sur deux mécanismes : l’amorçage et la facilitation de renforcement du collectif agissant sur la synchronisation cognitive
This work aims at enlarging the research field of asynchronous cooperation. We adopt the perspective of working conditions in which the actors are placed in a time asynchronous situation implying sequential and delayed interdependences between them. Models and methods from the ergonomic psychology domain were used to carry out four studies. The work focuses particularly on the possibility of determining and maintaining a common frame of reference by nurses who take care of patients hospitalized at home (H. A. D. In French). The first one defines the organization of H. A. D activity and specifies the cognitive artefacts, which serve as a support for the functional structure of the horizontal cooperation. The second study describes structural cooperation this sequential and time delayed on a coordination implying a strong cognitive synchronization to maintain a common frame of reference. The third study analyses the representations expressed during the care providing process and shows that health care professionals can rebuild the coupling by adding the individuals representations, for which members they do not have a direct and synchronized access. The last study focuses on the “competence required to cooperate” by each coordination experience - priming and facilitation - in the cases of sequential and time delayed interactions for a collective adaptation reinforced progressively towards the maintenance of it he cognitive synchronization of the common frame of reference

La technologie optique propose des fonctionnalités nécessaires pour pouvoir construire un réseau à commutation des paquets optiques. Le but de cette dissertation est d'analyser les performances logiques d'un tel réseau. Le réseau étudié utilise la commutation synchrone des paquets optiques. La part principale de ce travail consiste à analyser deux architectures des commutateurs intérieurs et d'une architecture du noeud d'accès. Le noeud d'accès est étudié avec un accent sur des fonctions d'entrées dans le réseau optique. Les performances des noeuds intérieurs sont évaluées en utilisant des outils de simulation et en utilisant l'évaluation analytique par des chaînes de Markov à temps discret. On démontre que le réseau à commutation des paquets optiques donne de bonnes performances en terme de perte des paquets, de gigue, et de délai et il est une solution prometteuse pour un réseau à très haut débit à venir
Optical technology supplies capabilities necessary to create an optical packet switching network providing large bandwidth, high-speed data transmission and service differentiation. The aim of this thesis work is a logical performance analysis of optical packet-switching network. Studied network is based on the synchronous optical packet switching. Main part of this work deals with the analysis of two architectures: interior switch and access node. Two interior node architectures are proposed: a memory less switch and switch incorporating memory buffers based on the fiber delay lines. The access node is studied with focus on its ingress functions. Two algorithms of optical packet creation are considered: assembly and segmentation. Performance of proposed nodes is evaluated using simulation tool and discrete-time Markov chain. We show that optical packet switching network performs very well under different conditions and it is one of the promising solutions for the future high-speed networks

Les processeurs modernes tendent à devenir massivement multi-coeurs, tandis que les clusters s’ouvrent vers l’Internet pour devenir des "Clouds". Ainsi, d’ici à quelques années, nous par- lerons peut-être de Cloud Haute Performance. Cette ouverture rend les plateformes de calcul plus accessibles et induit un intérêt croissant pour les langages de programmation adaptés à ces architectures hybrides où l’on rencontre aussi bien des espaces mémoire partagé que distribués. Cette thèse de doctorat s’inscrit dans ce contexte et présente ainsi la conception, l’implémentation et l’évaluation de différentes solutions ayant pour but commun d’optimiser l’exécution d’applications numériques haute performance sur ces environnements. Nous proposons un ensembles d’extensions pour le modèle à objets actifs asynchrones com- municants ASP (Asynchronous Sequential Process), avec des constructions améliorant le développement et l’exécution d’applications. En particulier, ce travail explore le domaine des communications asynchrones entre activités, en étudiant les différentes propriétés de con- fluence et de déterminisme qui peuvent être assurées. Ainsi nous proposons plusieurs construc- tions de langage et approches plus générales au niveau de l’intergiciel (middleware), s’appuyant sur le comportement de l’application pour en optimiser les communications. Une autre contribution de ce manuscrit consiste en une étude avancée des performances de Java ainsi que de l’intergiciel ProActive, l’implémentation du modèle ASP. Tout en se concentrant sur les applications dites "hautes performance", notre analyse montre comment utiliser les plateformes Java et ProActive pour rendre un programme plus efficace, en s’appuyant sur différentes architectures, comme le suggère le sous-titre de cette thèse: "Des processeurs multi- coeurs aux architectures multi-clouds"
Modern processors become massively multi-cores, and clusters become clouds. Within a few years, we may even speak about HPC as High Performance Clouds. This openness makes com- puting platforms more accessible and induces a increasing interest in programming languages adapted to these hybrid shared/distributed memory architectures. This PhD Thesis presents the design, implementation and evaluation of several solutions to optimize the execution of HPC numerical applications in such situation. We propose some extensions to the asynchronous communicating Active Objects model ASP (Asynchronous Sequential Process), with constructs that improve the execution of applica- tions. In particular, this work explores the era of asynchronous communications between activities, by studying the different properties that can be ensured. Thus, we proposes various language constructs or rather general middleware approaches based on the behavior of the program to optimize communications. Another contribution of this thesis consists in an advanced analysis of the performance of a middleware-based ASP model for high performance applications. This work is based on ProActive, a Java implementation of the model, which has been evaluated in a heterogeneous context characterized by the subtitle of this manuscript "from multi-cores to multi-clouds"

La cryptologie est un moyen de protéger la confidentialité, d'assurer l'intégrité, ou d'authentifier un système, tandis que la cryptanalyse est le moyen de retrouver l'information secrète. Les algorithmes cryptographiques modernes tels que AES ou DES sont impossibles à attaquer au niveau mathématique. La fuite d'information liée aux fonctionnements de ces machines est devenue un moyen puissant de cryptanalyse pour retrouver la clé secrète. Ces attaques sont connues sous le nom d'attaques par canaux cachés. Ce travail de thèse tente de trouver une réponse aux questions suivantes : • Existe t'il une architecture dont la fuite d'information ne permet pas à l'attaquant de retrouver la clé plus vite que par la cryptanalyse classique ? • Jusqu'à quel point ces fuites sont-elles tolérables, et comment peut-on maximiser l'utilisation de ces machines sans compromettre leur secret ? • Quelles sont les métriques pour déterminer la vulnérabilité des circuits électronique face à une multitude de méthodes d'attaques ? Récemment d'innombrables chercheurs ont posé ces questions pour les différentes catégories de circuits électroniques. Dans ce travail de thèse nous restreignons notre espace de recherche parmi les circuits de type "FPGA" et de type "asynchrone". L'atout principal des circuits FPGA est leur reconfigurabilité, qui peut être utilisée pour modifier l'implémentation de l'algorithme face à une attaque. Les circuits asynchrones ont de bonnes propriétés telles que la tolérance aux fautes, la décorrélation de la consommation avec le calcul, qui permettent de réduire la portée des attaques par canaux cachés
Cryptography is a mean to defend against potential attackers, notably to protect confidentiality, integrity or secure authentication, whereas cryptanalysis is about the challenge to retrieve hidden information. No mathematical cryptanalysis method can decrypt modern cryptographic algorithms such as AES, DES. But the leak of information related to the workings of these machines, or manipulation of these machines to find the secret key has become a powerful means of cryptanalysis. These attacks are known as "Side-Channel Attacks". This thesis attempts to find answers to the following questions : • Is there an architecture whose information leakage does not allow the attacker to recover the key faster than the case where there is no leakage ?• To what extent are this leakage is tolerable, and how can we maximize the use of these machines without compromising their secret ?• What are the metrics to determine the vulnerability of electronic circuits facing a multitude of ways to attack? Recently numerous researchers have asked these questions for the various categories of electronic circuits. In this thesis we restrict our research space to FPGAs and Asynchronous Circuits. The main advantage of FPGAs is their reconfigurability, which can be used to adapt the algorithm against an attack. Asynchronous circuits have good properties such as tolerance to fault, the decorrelation of power consumption and computation, which are useful against Side-Channel Attacks

La cryptologie est un moyen de protéger la confidentialité, d'assurer l'intégrité, ou d'authentifier un système, tandis que la cryptanalyse est le moyen de retrouver l'information secrète. Les algorithmes cryptographiques modernes tels que AES ou DES sont impossibles à attaquer au niveau mathématique. La fuite d'information liée aux fonctionnements de ces machines est devenue un moyen puissant de cryptanalyse pour retrouver la clé secrète. Ces attaques sont connues sous le nom d'attaques par canaux cachés. Ce travail de thèse tente de trouver une réponse aux questions suivantes : * Existe t'il une architecture dont la fuite d'information ne permet pas à l'attaquant de retrouver la clé plus vite que par la cryptanalyse classique ? * Jusqu'à quel point ces fuites sont-elles tolérables, et comment peut-on maximiser l'utilisation de ces machines sans compromettre leur secret ? * Quelles sont les métriques pour déterminer la vulnérabilité des circuits électroniques face à une multitude de méthodes d'attaques ? Récemment d'innombrables chercheurs ont posé ces questions pour les différentes catégories de circuits électroniques. Dans ce travail de thèse nous restreignons notre espace de recherche parmi les circuits de type "FPGA" et de type "asynchrone". L'atout principal des circuits FPGA est leur reconfigurabilité, qui peut être utilisée pour modifier l'implémentation de l'algorithme face à une attaque. Les circuits asynchrones ont de bonnes propriétés telles que la tolérance aux fautes, la décorrélation de la consommation avec le calcul, qui permettent de réduire la portée des attaques par canaux cachés.

Les réseaux mobiles de troisième génération seront large bande, c'est à dire qu'en plus des services téléphoniques traditionnels et de messageries, Ils seront capables de supporter d'autres types de services, à savoir données à haut dépit ou multimédia. Ces nouveaux services ont des besoins différents en terme de qualité de service. Afin d'intégrer ces nouveaux services, des travaux sur l'allocation de la bande passante sont envisages. Par ailleurs l'infrastructure sera différente de celle existante dans les réseaux de seconde génération. Dans ce travail de recherche de nouvelles politiques d'allocation ont été développées pour s'adapter aux contraintes imposées par les réseaux mobiles du futur : - intégration des différentes classes de services de l'atm forum sur la partie radio (multi-services resource allocation policy), - le support des services de groupe ou multicast (bandwidth allocation algorithm in a wireless atm networks for a multicast), - la prise en compte de l'architecture cellulaire hiérarchique (multitier allocation policy). Afin d'évaluer les performances de ces politiques, des modèles analytiques utilisant différentes techniques : markovienne, réseaux d'automates stochastiques, résolution numérique par calcul direct (gth) ou par décomposition (kms) et des modèles de simulation à évènements discrets montrent que ces politiques respectent les contraintes imposées par les organismes de normalisation

La these étudie les protocoles de communication asynchrones. Elle se compose de deux parties. Dans la première on décrit brièvement des formalismes existants qui sont à la base de beaucoup de modèles de communication asynchrone et on introduit formellement les notions de speed-independence et delay-insensitivity. Un protocole est speed-independent s'il garantit la correction indépendamment de la vitesse de computation de chaque module. Un protocole est delay-insensitive s'il est speed-independent et il garantit la correction indépendamment des retards de propagation dans les communications. La deuxième partie contient la plupart des contributions originelles. Le but est de fournir un étude formel du protocole handshake, un protocole delay-insensitive qui fait alterner les deux partenaires dans chaque communication. D'abord on rappelle [vb:93], le seul modèle formel précédent du protocole handshake. Ensuite on montre un défaut de ce modèle, qui ne représente pas correctement la composition de systèmes. Dans notre analyse on introduit un modèle à jeux, un avec les réseaux de petri et un calcul de processus. Le modèle à jeux est un modèle à traces comme [vb:93]. La composition y est définie correctement mais certains comportements handshake ne sont pas représentés. Le modèle à réseaux de petri, qui est correct et complet par rapport à tous les comportements handshake, résolue ce problème. Enfin on propose un calcul de processus à la ccs, qui fournit une syntaxe correcte au protocole handshake. On montre aussi que l'interprétation du calcul dans les réseaux est fully abstract et telle que tout réseau fini est l'interprétation d'une configuration dans le calcul
The thesis deals with communication protocols in an asynchronous environment. It can be divided in two parts. In the first part we briefly survey existing formalisms and tools which underlie many models of asynchronous communication and we formally introduce the notions of speed-independence and delay-insensitivity. A protocol is speed-independent if it ensures correctness independently of the computational speeds of single modules. A protocol is delay-insensitive if it is speed-independent and ensures correctness independently of propagation delays in communications. The second part contains most of the original contributions. It aims at providing a formal study of the handshake protocol, a delay-insensitive protocol which requires that the two partners invouved in a communication alternats. We start by recalling [vb:93], the only previous formal model of the handshake protocol. We also identify a limitation of that model, as we show that its representation of the composition of systems is not correct. In our analysis we introduce a game semantics model, a petri nets model and a process calculus. The game semantics model is a trace model as [vb:93], it defines composition correctly but fails to represent some handshake behaviors. The petri nets model instead, is correct and complete with respecj to all handshake behaviors. The process calculus is in ccs style. We show its correctness as a syntax for the handshake protocol and we provide an interpretation from the calculus to the petri nets model, which is fully abstract and such that any finite net is the interpretation of some configuration in the calculus

L’implementation de la vision biologique sur machine est un problème majeur que la recherche actuelle a à peine effleuré la surface. Les organismes vivants sont capables de réaliser des tâches visuelles très complexes et de manière très efficace. La stéréovision fait partie de ces mécanismes complexes que les sci- entifiques tentent de reproduire à l’aide de caméras à haute résolution. Cette thèse aborde le problème de la stéréovision d’une manière neuromorphique par l’intermédiaire d’une nouvelle génération de capteurs de vision appelés ”rétines de silicium”. Ces rétines de silicium imitent les rétines biologiques en capturant l’information visuelle sous forme de flux asynchrones d’événements codant les changements de contraste avec une grande précision temporelle. Ces capteurs sont utilisés pour étudier l’importance de la précision et de la dynamiquetemporelledelascènedansleproblèmedemiseencorrespondance stéréo. Nous proposons une des premières méthodes de reconstruction 3D capable de produire des modèles 3D d’une manière totalement asynchrone, á partir de l’information visuelle. Cette approche, outre son originalité, permet également de préserver la dynamique native de la scène. Cette thèse montre que le temps en tant que medium d’information, joue un rôle primordial dans la stéréovision. Le temps peut compléter, compenser, voire remplacer l’information apportée habituellement par la luminance et la géométrie. Ce travail établit également les fondations solides des futures recherches en vision stéréo á haute vitesse et haute dynamique, basée sur les événements. Il ouvre également de nouvelles perspectives prometteuses pour la résolution de problèmes traditionels de vision artificielle grâce à l’apport du nouveau paradigme de la vision asynchrone
Reproducing biological vision in a machine is a challenging problem for which scientists have just scratched the surface. Living organisms are able to per- form complex tasks in an awestruckly efficient manner. The stereovision is one of these complex mechanisms that computer scientists try to replicate with high resolution cameras. This thesis takes on the stereovision problem in a neuromorphic way by mean of a new generation of vision sensors also called ”silicon retinas”. These silicon retinas mimic biological retinas by cap- turing the visual information into the form of asynchronous stream of events that encode contrast change at high temporal precision. These sensors are used to study the importance of the precise timing and the scene temporal dynamics in solving the stereo correspondence problem. We propose one of the first 3D reconstruction methods which is able to produce 3Dmodelsinatrulyevent-basedandasynchronousmanner, fromevent-based visual information. Besides the novelty of proposing a truly temporal- based asynchronous event-driven approach of 3D reconstructions, this work is also able to preserve the native dynamic of the scene. Time as information medium is proven to have a critical role in stereovision. Time can supplement, compensate and even replace the usual luminance and spatial information. This work lays strong foundations for future research on high temporal and event-based dynamic stereo vision. It also opens new promisingperspectivesforsolvingtraditionalmachinevisionproblemsthanks to the use of the new asynchronous vision paradigm

L'analyse quantitative des systèmes parallèles et des protocoles se heurte en générale à l'explosion combinatoire du nombre d'états de ces systèmes. Cette thèse s'intègre dans le contexte de la recherche de solutions analytiques pour les problèmes de dimensionnement des réseaux ATM Trois approches différentes, mais complémentaires, sont proposées: une méthode exacte: La solution a forme produit, Une méthode structurelle: Les réseaux d'automates stochastiques, t, une méthode d'approximation faisant appel aux processus de diffusion. La première approche se situe dans le cadre de la théorie des réseaux de files d'attente avec des clients négatifs ou g-réseaux. Deux extensions des g-réseaux sont prouvées à forme produit. La première consiste à considérer des réseaux ou le taux de service dépend du nombre de clients dans la file et la seconde consiste à considérer des clients négatifs dont le rôle est de détruire tous les clients positifs présents ont leur arrivée dans une file d'attente. Dans chacun des deux cas, un algorithme itératif de calcul de la solution du système de points fixes est propose. La seconde approche est basée sur les réseaux d'automates stochastiques (ras). Cette méthode est utilisée pour modéliser un mécanisme de contrôle de congestion visant à offrir une priorité d'accès aux cellules sensibles d'un réseau ATM. La troisième et dernière approche est l'approximation par diffusion. Les principes théoriques de cette technique sont appliqués à l'analyse des délais de transmission de bout en bout et du phénomène de gigue qui résulte de leur caractère aléatoire. L'étude de la gigue permet de dimensionner le dispositif de rattrapage de gigue et d'en estimer la qualité de service. L'intérêt de l'utilisation de la méthode de l'approximation par diffusion est également mis en évidence au travers d'une seconde étude. Celle-ci concerne l'analyse d'un multiplexeur statistique à intégration de service.

Depuis 1992, l'équipe telesia, de l'INRIA Rocquencourt intègre les multiples aspects du multimédia anime sur les postes de travail connectés en réseau. Elle anime régulièrement sur le réseau Internet et le fmbone les diffusions des séminaires Aristote qui se déroulent dans le cadre du collège de l'école polytechnique. Cette activité d'expérimentation in situ, par son caractère régulier et par l'approche d'activité de métier, est un contexte rare pour l'étude et le développement des connaissances sur le travail coopératif et les technologies de support. Elle a permis de promouvoir le réseau Renater, les plaques régionales, en démontrant la validité des techniques de l'Internet pour la synchronisation des activités humaines. La nécessité de la multi-diffusion dans l'organisation de l'activité de groupe a permis de coordonner le déploiement du fmbone, sous l'impulsion de l'association Aristote et avec les moyens techniques et humains de l'INRIA. Cette conjonction de moyens, et d'expérimentations in situ ont impacte fortement les choix d'intégration et de développement de l'application telesia. Cette thèse présente, à travers cette forte implication dans l'expérimentation, une analyse des moyens de coordination, de synchronisation des activités humaines en réseau. Qu'est-ce qu'une activité de groupe, locale ou à distance ? Comment s'exprime-t-elle avec les moyens informatiques disponibles ? Quelle est l'influence des composants de la chaîne de transmission sur la qualité de la mise en relation et donc sur l'activité de groupe ?. . .

Cette thèse traite du contrôle et de l'optimisation de la qualité du service des applications vidéo compressées en mpeg2 sur les services élastiques atm (i. E. Services best effort abr et ubr+). Ce travail de recherche a donc consisté à proposer, spécifier, intégrer puis évaluer les performances de plusieurs mécanismes de contrôle de flux, situés aux niveaux des couches basses du modèle de référence osi (i. E. Liaison-atm, réseau-aal, et transport-mpeg). L'objectif est double, d'une part minimiser la dégradation de la qualité des images en situation de congestion, et d'autre part optimiser l'utilisation des ressources en augmentant le débit utile transitant dans le réseau. Les contributions de cette thèse sont donc : (1) la proposition d'une nouvelle stratégie d'encapsulation des flux mpeg2 sur la couche d'adaptation atm de type 5 (aal 5) dans le but de minimiser le phénomène de propagation des erreurs, (2) la définition de deux nouveaux mécanismes de segmentation et d'assignation de priorités aux images localisées au niveau des sources et favorisant une meilleure gestion des flux au niveau des commutateurs atm, (3) la proposition de trois mécanismes de rejets sélectifs, adaptatifs et groupes de cellules vidéo fonctionnant au niveau de la couche bande vidéo de mpeg (i. E. Slice), (4) et finalement la conception d'une nouvelle sous couche de convergence spécifique au service audiovisuel pour l'aal5 (i. E. Av-sscs) offrant le support de priorités étendues ainsi que l'intégration des techniques de détection et de recouvrement des erreurs en avant (fec).

En plus de la grande activité que connaît le domaine des réseaux large bande, nous assistons à une forte croissance dans le domaine des communications mobiles. Selon la vision futuriste umts/imt-2000, les réseaux de communications personnelles de demain s'orientent vers des applications multimédias avec des débits crêtes élevés et dont la qualité de service tentera de se rapprocher de celle offerte par les réseaux filaires. Une des solutions proposées actuellement pour l'intégration de ces deux technologies consiste en la solution du watm (wireless atm). Le travail mené dans cette thèse s'inscrit dans ce cadre et s'intéresse particulièrement au problème du contrôle d'erreur. Nous centrons notre étude sur l'utilisation de mécanismes sans voie de retour au moyen de codes en blocs bch et rs. Nous proposons tout d'abord une architecture globale de contrôle qui intègre une série de mécanismes fec. Un renforcement de protection est ainsi effectue sur l'information utile ainsi que sur l'en-tête. Nous proposons deux scenarii pour définir une nouvelle couche aal de type 5 qui comprend un schéma de correction d'erreur au sein de la couche sscs (service specific convergence sublayer). Nous présentons une analyse de performance des codes bch et rs au niveau de la couche physique. Cette étude se base sur deux modèles de canaux de transmissions : le modèle binaire symétrique bsc (binary symmetric channel) et le modèle de avec mémoire selon le modèle de Gilbert-Elliott. Les variations temporelles et spatiales des liens sans fil influenceront fortement les mécanismes de correction qui devraient être retenus. Par conséquent, la dernière partie de ce travail porte sur la mise en oeuvre de schémas de correction adaptatifs. Cette implantation consiste en l'intégration d'une architecture a base de systèmes multi-agents dans un réseau watm au moyen de la plate-forme dima (développement et implémentation des systèmes multi-agents) et en l'évaluation des performances des mécanismes proposes.

Le développement des applications multimédia avec des contraintes temps réels repose sur la réduction des besoins en ressources de ces applications à travers des mécanismes de compression, l'optimisation de l'allocation des ressources au niveau du réseau et la garantie d'une qualité constante aussi bien au niveau de la compression que de la transmission de l'information. Un environnement pour le contrôle de trafic et des congestions dans un réseau atm a été défini par l'uit-t et l'atm-forum. La transmission d'un trafic variable avec un contrat cbr conduit soit à une sous-utilisation des ressources du réseau soit à une augmentation du délai de transmission. Le gain obtenu avec un contrat rt-vbr grâce au multiplexage statistique induit inévitablement des pertes aléatoires de cellules au sein du réseau. Avec le contrat abt/dt, la transmission d'un bloc de données est précedée d'une phase de réservation préalable des ressources. Selon la version rigide du contrat abt/dt, une demande de bande passante échoue si la bande passante demandée n'est pas disponible. La mise en place du contrat abt devrait reposer sur l'utilisation du protocole frp. Dans le cadre de cette étude, nous avons présenté un schéma global de transport de la vidéo. Nous avons défini une version élastique du contrat abt/dt et du protocole frp/dt ou la bande passante réservée peut être inférieure a celle requise. Nous avons aussi proposé un mécanisme de régulation du codeur au niveau image afin d'adapter le codeur à la bande passante réservée ou au contrat négocié. Enfin, nous avons étudié les performances du protocole proposé. Avec la version rigide, le taux de réduction des fortes demandes de bande passante est de loin plus important que celui des faibles demandes de bande passante. Les résultats obtenus montrent que la version élastique réduit cette différence et assure ainsi un taux de réduction plus équitable entre les fortes et les faibles demandes de bande passante.

Du fait de l'étroite bande passante affectée au lien de transmission radio, L'optimisation de l'allocation de ressources dans les réseaux mobiles s'avère cruciale pour pouvoir y intégrer le support haut dépit. En effet, la diminution de la taille des cellules permet une réutilisation des ressources plus importante et demultiplie le nombre de transferts intercellulaires. Ceci implique une gestion complexe des ressources à travers les stations de base. Cette thèse s'est donc proposée d'étudier les schémas d'allocation existants, et d'élaborer des solutions pour les adapter aux variations de trafic, par essence, instantanées et peu prévisibles dans les réseaux sans fil. Tout d'abord, l'attention s'est portée sur le schéma fixe d'allocation. Partant de ce schéma, a été proposée une nouvelle méthode fixe d'allocation qui permet d'équilibrer la charge du trafic, souvent non uniforme, en fonction des ressources disponibles. Cet ajustement s'est appuyé sur un concept de seuil d'alarme géré par un système multi-agent. Les effort se sont ensuite concentrés sur le schéma d'allocation hybride, en particulier sur la répartition fixe et dynamique des ressources aux stations de base. Cette répartition étant invariable dans le temps, La démarche a consisté à la rendre flexible et à la faire évoluer en fonction du temps et par apprentissage. Pour ce faire, une architecture watm intégrant un système multi-agent a été conçue, laquelle a permis de réaliser un nouveau schéma capable d'offrir une répartition adaptative et qui prend en considération les conditions de trafic du réseau. Cette thèse s'est achevée sur la mise au point de trois schémas dynamiques issus du channel ségrégation. Fondés sur la communication entre les stations de base avoisinantes, ces schémas sont capables d'offrir plusieurs qualités de service à différentes classes de trafic. En effet, les agents intelligents installés dans les stations de base coopèrent pour se partager les ressources avec un minimum de conflits
Du fait de l'etroite bande passante affectee au lien de transmission radio, l'optimisation de l'allocation de ressources dans les reseaux mobiles s'avere cruciale pour pouvoir y integrer le support haut debit. En effet, la diminution de la taille des cellules permet une reutilisation des ressources plus importante et demultiplie le nombre de transferts intercellulaires. Ceci implique une gestion complexe des ressources a travers les stations de base. Cette these s'est donc proposee d'etudier les schemas d'allocation existants, et d'elaborer des solutions pour les adapter aux variations de trafic, par essence, instantanees et peu previsibles dans les reseaux sans fil. Tout d'abord, l'attention s'est portee sur le schema fixe d'allocation. Partant de ce schema, a ete proposee une nouvelle methode fixe d'allocation qui permet d'equilibrer la charge du trafic, souvent non uniforme, en fonction des ressources disponibles. Cet ajustement s'est appuye sur un concept de seuil d'alarme gere par un systeme multi-agent. Les effort se sont ensuite concentres sur le schema d'allocation hybride, en particulier sur la repartition fixe et dynamique des ressources aux stations de base. Cette repartition etant invariable dans le temps, la demarche a consiste a la rendre flexible et a la faire evoluer en fonction du temps et par apprentissage. Pour ce faire, une architecture watm integrant un systeme multi-agent a ete concue, laquelle a permis de realiser un nouveau schema capable d'offrir une repartition adaptative et qui prend en consideration les conditions de trafic du reseau. Cette these s'est achevee sur la mise au point de trois schemas dynamiques issus du channel segregation. Fondes sur la communication entre les stations de base avoisinantes, ces schemas sont capables d'offrir plusieurs qualites de service a differentes classes de trafic. En effet, les agents intelligents installes dans les stations de base cooperent pour se partager les ressources avec un minimum de conflits

Au cours des dernières années, différents travaux de recherche ont été consacrés à l’étude et au développement des solutions de type réseau de capteurs sans fil. Ces travaux sont une réponse à l’augmentation du nombre d’objets connectés dans le monde avec le développement de l’internet des objets. La consommation d’énergie dans les réseaux de capteurs représente un des domaines les plus étudiés. Les communications dans les réseaux de capteurs représentent une part importante de leur consommation. Afin de réduire la consommation des communications dans les réseaux de capteurs, différents niveaux d’optimisation sont possibles. Dans ce contexte, différents travaux de recherches visant à réduire la consommation des émetteurs-récepteurs, grâce à des architectures innovantes, ont été menés à l’IM2NP. Beaucoup de ces travaux ont été consacrés aux radios impulsionnelles Ultra-Large Bande (ULB). En outre, les protocoles d’accès aux canaux de communications dans les réseaux de capteurs sont également importants quant à l’optimisation de leurs consommations. Les travaux de recherches proposés dans ce manuscrit, basés sur les travaux sur les radios impulsionnelles ULB réalisés au sein de l’IM2NP, proposent une optimisation de la consommation des réseaux de capteurs sur deux niveaux. Tout d’abord, un protocole asynchrone à base de radio de réveil d’accès au canal de communication adapté aux communications ULB est proposé ainsi que son étude énergétique. Suite à l'étude du protocole asynchrone proposé, la conception d’un récepteur de réveil semi-passif et d’un générateur d’impulsion ULB sous-GHz est abordée, et leurs performances en termes d’efficacité énergétique discutées
In recent years, research has been devoted to the study and development of Wireless Sensor Network (WSN). These research are a response to the increase of the connected objet number in the world with development of smartphones and Internet of things (IoT). Energy consumption in sensor networks is one of the most studied areas. In fact, the optimization of the consumption of the elements making up the sensor networks allows a reduction in the costs associated with their installation, operation and maintenance. Communications in sensor networks represent an important part of their power consumption. In order to reduce the consumption of communications in sensor networks, different levels of optimization are possible. In this context, various IM2NP research projects aimed at reducing transceiver consumption through innovative design were carried out. Much of this work has been devoted to Impulsionnal Radio Ultra-Wide Band (IR-UWB). Moreover, MAC protocols used to manage the communication channel access in wireless sensor networks are also important in optimizing their consumption. The research work proposed in this manuscript, based on the work on impulse radios UWB carried out within the IM2NP, propose an optimization of the consumption of sensor networks on two levels. Firstly, an asynchronous MAC protocol based on radio wake-up radio suitable for UWB communications is proposed as well as its energy study. Following the study of the proposed asynchronous protocol, the design of a low power semi-passive wake-up receiver (WuRx) and a UWB sub-GHz impulse generator is presented and their performance in terms of energy efficiency discussed

L’étude de l’observabilité et la synthèse d’observateur ont pour vocation la reconstruction de l’état d’un système à l’aide des mesures reçues. Ces dernières n’apportent généralement qu’une connaissance partielle de cet état. Le filtre de Kalman est un observateur particulièrement étudié et employé. Plusieurs versions existent, adaptées aux systèmes linéaires ou non linéaires, en version discrète, continue voire continue-discrète, dans le cadre stochastique ou déterministe. Ces observateurs reposent cependant sur l’hypothèse que les mesures fournies par les capteurs sont synchrones. Or, cette supposition est assez éloignée de la réalité physique, notamment des problèmes étudiés en robotique.Nous proposons dans ce manuscrit un observateur adapté aux systèmes non linéaires continusdiscrets asynchrones. Nous entendons par cela des systèmes dont l’état est continu et les sorties échantillonnées à des fréquences différentes. En nous basant sur le Filtre de Kalman Etendu grand-gain existant pour les systèmes non linéaires continus et continus-discrets synchrones, nous développons un formalisme et construisons un observateur en adoptant un point de vue déterministe. Sa convergence est prouvée analytiquement et illustrée par une application sur un système robotique mobile
The aim of observability studies and observer design is to reconstruct the state of a dynamic system using the measurements available. In particular, the Kalman filter algorithm is considered. This widely-studied and used observer exists in several versions : for linear or nonlinear systems, for discrete, continuous or even continuous-discrete time, in the stochastic or deterministic framework. However, Most of the time, these observers are used with the assumption that the measurements provided by the sensors are synchronous. Most of the time, this assumption can be far from the physical reality, in particular when dealing with robotic systems. In this memoir, an observer tailored for nonlinear continuous-discrete asynchronous systems is presented. These systems are made of a continuous state equation and a multirate sampled output equation. Based on the existing high-gain Extended Kalman Filter for continuous nonlinear systems and continuous-discrete nonlinear systems with synchronous outputs, we develop an ad-hoc formalism and design an observer with a deterministic point of view. Its convergence is proven analytically and illustrated by an application on a mobile robotic system

Au cours des dernières années, différents travaux de recherche ont été consacrés à l’étude et au développement des solutions de type réseau de capteurs sans fil. Ces travaux sont une réponse à l’augmentation du nombre d’objets connectés dans le monde avec le développement de l’internet des objets. La consommation d’énergie dans les réseaux de capteurs représente un des domaines les plus étudiés. Les communications dans les réseaux de capteurs représentent une part importante de leur consommation. Afin de réduire la consommation des communications dans les réseaux de capteurs, différents niveaux d’optimisation sont possibles. Dans ce contexte, différents travaux de recherches visant à réduire la consommation des émetteurs-récepteurs, grâce à des architectures innovantes, ont été menés à l’IM2NP. Beaucoup de ces travaux ont été consacrés aux radios impulsionnelles Ultra-Large Bande (ULB). En outre, les protocoles d’accès aux canaux de communications dans les réseaux de capteurs sont également importants quant à l’optimisation de leurs consommations. Les travaux de recherches proposés dans ce manuscrit, basés sur les travaux sur les radios impulsionnelles ULB réalisés au sein de l’IM2NP, proposent une optimisation de la consommation des réseaux de capteurs sur deux niveaux. Tout d’abord, un protocole asynchrone à base de radio de réveil d’accès au canal de communication adapté aux communications ULB est proposé ainsi que son étude énergétique. Suite à l'étude du protocole asynchrone proposé, la conception d’un récepteur de réveil semi-passif et d’un générateur d’impulsion ULB sous-GHz est abordée, et leurs performances en termes d’efficacité énergétique discutées
In recent years, research has been devoted to the study and development of Wireless Sensor Network (WSN). These research are a response to the increase of the connected objet number in the world with development of smartphones and Internet of things (IoT). Energy consumption in sensor networks is one of the most studied areas. In fact, the optimization of the consumption of the elements making up the sensor networks allows a reduction in the costs associated with their installation, operation and maintenance. Communications in sensor networks represent an important part of their power consumption. In order to reduce the consumption of communications in sensor networks, different levels of optimization are possible. In this context, various IM2NP research projects aimed at reducing transceiver consumption through innovative design were carried out. Much of this work has been devoted to Impulsionnal Radio Ultra-Wide Band (IR-UWB). Moreover, MAC protocols used to manage the communication channel access in wireless sensor networks are also important in optimizing their consumption. The research work proposed in this manuscript, based on the work on impulse radios UWB carried out within the IM2NP, propose an optimization of the consumption of sensor networks on two levels. Firstly, an asynchronous MAC protocol based on radio wake-up radio suitable for UWB communications is proposed as well as its energy study. Following the study of the proposed asynchronous protocol, the design of a low power semi-passive wake-up receiver (WuRx) and a UWB sub-GHz impulse generator is presented and their performance in terms of energy efficiency discussed

Large computing systems are generally built by connecting several distributed subsystems. The way these entities communicate is crucial to the proper functioning of the overall composed system. An in-depth study of these interactions makes sense in the context of the formal development and verification of such systems. The interactions fall in two categories: synchronous and asynchronous communication. In synchronous communication, the transmission of a piece of information - the message - is instantaneous. Asynchronous communication, on the other hand, splits the transmission in a send operation and a receive operation. This make the interleaving of other events possible and lead to new behaviours that may or may not be desirable. The asynchronous world is often viewed as a monolithic counterpart of the synchronous world. It actually comes in multiple models that provide a wide range of properties that can be studied and compared. This thesis focuses on communication models that order the delivery of messages: for instance, the "FIFO" models ensure that some messages are received in the order of their emission. We consider classic communication models from the literature as well as a few variations. We highlight the differences that are sometimes overlooked. First, we propose an abstract, logical, and homogeneous formalisation of the communication models and we establish a hierarchy that extends existing results. Second, we provide an operational approach with a tool that verifies the compatibility of compositions of peers. We mechanise this tool with the TLA+ specification language and its model checker TLC. The tool is designed in a modular fashion: the commmunicating peers, the temporal compatibility properties, and the communication models are specified independently. We rely on a set of uniform operational specifications of the communication models that are based on the concept of message history. We identify and prove the conditions under which they conform to the logical definitions and thus show the tool is trustworthy. Third, we consider concrete specifications of the communication models that are often found in the literature. Thus, the models are classified in terms of ordering properties and according to the level of abstraction of the different specifications. The concept of refinement covers these two aspects. Thus, we model asynchronous point-to-point communication along several levels of refinement and then, with the Event-B method, we establish and prove all the refinements between the communication models and the alternative specifications of each given model. This work results in a detailed map one can use to develop a new model or find the one that best fits given needs. Eventually we explore ways to extend our work to multicast communication that consists in sending messages to several recipients at once. In particular, we highlight the differences in the hierarchy of the models and how we modify our verification tool to handle this communication paradigm.

Répondre à des requêtes de routage requiert que les entités du réseau, nommées routeurs, aient une connaissance à jour sur la topologie de celui-ci, cette connaissance est appelée table de routage. Le réseau est modélisé par un graphe dans lequel les noeuds représentent les routeurs, et les arêtes les liens de communication entre ceux ci.Cette thèse s'intéresse au calcul des tables de routage dans un modèle distribué.Dans ce modèle, les calculs sont effectués par un ensemble de processus placés sur les noeuds. Chaque processus a pour objectif de calculer la table de routage du noeud sur lequel il se trouve. Pour effectuer ce calcul les processus doivent communiquer entre eux. Dans des réseaux de grande taille, et dans le cadre d'un calcul distribué, le maintien à jour des tables de routage peut être coûteux en terme de communication. L'un des thèmes principaux abordés et celui de la réduction des coûts de communication lors de ce calcul. L'une des solutions apportées consisteà réduire la taille des tables de routage, permettant ainsi de réduire les coûts de communication. Cette stratégie classique dans le modèle centralisé est connue sous le nom de routage compact. Cette thèse présente notamment un algorithme de routage compact distribué permettant de réduire significativement les coûts de communication dans les réseaux tels que le réseau internet, i.e. le réseau des systèmes autonomes ainsi que dans des réseaux sans-échelle. Ce document contient également une étude expérimentale de différents algorithmes de routage compact distribués.Enfin, les problèmes liés à la dynamique du réseau sont également abordés. Plusprécisément le reste de l'étude porte sur un algorithme auto-stabilisant de calcul d'arbre de plus court chemin, ainsi que sur l'impact de la suppression de noeuds ou d'arêtes sur les tables de routage stockées aux routeurs.

Une modélisation thermique d'un moteur asynchrone fermé est effectuée dans la présente étude à l'aide d'un logiciel de calcul en éléments finis appelé Systus. Le modèle conçu en 3D représente une configuration assez complexe du moteur. Le coefficient d'échange dans les enceintes du moteur est un paramètre non accessible comme il est reconnu dans la littérature scientifique. De ce fait, un modèle de mélange parfait de l'écoulement dans les enceintes est avancé afin d'identifier le coefficient d'échange. Ce traitement est original et efficace. Grâce à la performance du logiciel Systus, les conductivités effectives du bobinage sont déduites par voie numérique, et celles du paquet de tôles par confrontation entre l'échauffement simulé et mesuré. Dans un but de généraliser la modélisation, nous avons réalisé un outil informatique d'identification qui est constitué par un programme d'optimisation non linéaire Rosenbrock et un modèle établi sous Systus. Une procédure automatique et paramétrique de simulation en champ de températures est fournie afin de rendre l'utilisation plus facile pour les concepteurs

L'objectif de ce travail est d'étudier l'utilisation de la bande millimétrique autour de 60 GHz pour les futurs réseaux intra-bâtiment. Les contraintes imposées sont la simplicité des architectures, la souplesse d'utilisation et l'asynchronisme dès utilisateurs. Le choix, de la méthode d'accès multiples est la division par codes à séquence directe (DS-CDMA) sur des bandes de 250 MHz. Dans un premier temps, une étude théorique, qui repose sur un modèle statistique du canal développé à l'IEMN à partir de mesures, permet de déterminer la qualité de la transmission. Le réseau est centralisé et le récepteur mono-utilisateur. Notre étude unifie les calculs de taux d'erreur pour différentes techniques de diversité. Le contrôle de puissance est pris en compte et, s'il est parfait, les résultats montrent des capacités de l'ordre de 17 utilisateurs avec un débit de 8 Mbits/s par sous bande, pour un taux d'erreur binaire sans codage canal de 10-2 et une portée d'une dizaine de mètres. Nous proposons ensuite des méthodes de simulation du système. Elles nous permettent d'introduire différentes formes d'ondes, des défauts de synchronisation et ainsi d'en étudier les impacts. Enfin, la technique à étalement de spectre par combinaison parallèle a été adoptée pour gérer les débits variables. Cette technique permet à un utilisateur de changer son débit à la demande sans modifier la qualité des liens des autres utilisateurs. Par sa conception, elle assure de bonnes performances et nous l'avons modifiée afin d'obtenir une réduction de la complexité du système. A l'issue de cette étude, le DS-CDMA apparaît comme une technique de partage de la ressource du canal intéressante pour les futurs réseaux locaux sans fil dans la bande millimétrique des 60 GHz.

La bande Ka pour les communications satellitaires a été l'objet d’un immense intérêt ces dernières années du fait de la congestion des bandes de fréquence conventionnelles. Les concepteurs de systèmes satellitaires se trouvent ainsi confrontés à une double contrainte : la première émane des effets troposphériques importants en bande Ka, notamment une forte atténuation du signal due à la pluie et à la scintillation d’amplitude. Ceci oblige à employer des techniques de contre-mesure (Fade Mitigation Techniques ou FMT) pour compenser l'atténuation dans le but d’assurer une disponibilité suffisante au système ; la seconde est directement liée à la nature même du satellite pour lequel les ressources radio et à bord sont limitées et coûteuses. Cette dernière contrainte impose de rendre la gestion des ressources la plus rationnelle, efficace et optimale possible à partager entre les différents utilisateurs, tout en leur assurant les Qualités de Service (QoS) requises. Les présents travaux de recherche empruntent l'architecture du projet SAGAM initié par le RNRT (Réseau National de Recherche en Télécoms) visant à étudier un système de troisième génération d’accès multimédia par satellite régénératif géostationnaire à commutation ATM. Leur contribution spécifique consiste en l'analyse de procédures de gestion des ressources au niveau de la couche accès, en tenant compte des contraintes et modifications d’architecture apportées par l'introduction dans le système d’informations issues du canal et des FMT. Dans une première partie, le contexte et l'architecture SAGAM seront précisés. Ensuite, dans une deuxième partie, la problématique propre à la modélisation du canal Ka sera exposée, et appliquée directement à l'analyse des performances des couches supérieures, avec une description détaillée de plusieurs approches de modélisation possibles. Une troisième partie est dédiée aux problématiques et performances propres à la contre-mesure. La quatrième partie est axée sur la problématique de la gestion des ressources combinée à une FMT à bande variable. Les protocoles MAC de contrôle d’accès aux ressources radio de type DAMA (Demand Assignment Multiple Access) sont premièrement examinés ; ensuite, les propriétés recherchées pour un contrôle d’admission des connexions (CAC) adapté au système décrit sont passées en revue avant la description d’un modèle prédictif de CAC à capacité variable exploitant la connaissance statistique des instants de réduction de capacité dans le système. Une dernière mais nécessaire partie est consacrée entièrement à la description de la plate-forme de simulation réseau développée au cours de la thèse, et basée sur le logiciel commercial OPNET®. L'aspect innovant de cette plate-forme est d‘intégrer des informations de propagation, sous la forme à la fois de séries chronologiques d’atténuation du canal, et de cartes radar représentant le champ de précipitation sur une zone géographique délimitée. Cette partie se clôt avec un certain nombre de résultats de simulation obtenus à partir de la plate-forme présentée.

Les travaux présentés dans cette thèse effectuée au LaBRI portent sur la mise en place d'une flotte de drones et le portage sur celle-ci d'applications collaboratives distribuées utilisant des communications asynchrones non sûres. Ces applications sont formalisées grâce au modèle de réétiquetage de graphes Asynchronous Dynamicity Aware Graph Relabeling System (ADAGRS) que nous proposons. Au delà des contributions théoriques, ces travaux ont débouché sur la mise en place du démonstrateur CARUS dans lequel cinq drones se partagent la surveillance d'une grille de 15 points d'incidents potentiels (au sol). Lorsqu'un drone détecte un incident, il s'en rapproche pour le traiter. Le reste de la flotte doit alors prendre en charge les points que ce drone ne traite plus.Les réorganisations nécessaires de la flotte se font en totale autonomie vis-à-vis du sol et sous hypothèse de perte éventuelle de drones et de messages.

La présente thèse traite de la mise en oeuvre du protocole ipv6 au-dessus d'une infrastructure ATM. IPv6 est la nouvelle version du protocole Internet, conçue pour améliorer et succéder à IPv4. L'infrastructure Ethernet est généralement privilégiée dans les réseaux locaux (LAN) pour le déploiement d'IPv6 en raison de sa maturité et surtout de son support de la diffusion naturelle. Cette dernière propriété, très utile pour IPv6 et ses protocoles associés tels que la découverte des voisins, n'est pas supportée par les infrastructures NBMA (non broadcast multiple access) dont ATM est un cas particulier. Ainsi, le transport d'IPv6 au-dessus ATM nécessite un système tel que MARS (multicast address résolution server, standard ietf), capable d'émuler le service multicast. Cette thèse consiste à implémenter la solution IPv6 au-dessus ATM conformément aux standards ietf et à l'expérimenter dans un environnement LAN svc, sur une plate-forme Unix freebsd/netbsd exécutant la souche iIPv6 de l'INRIA. Dans un premier temps, le logiciel de signalisation linux-ATM de l'epfl a été modifié et porté, puis les fonctionnalités point- à- multipoint y ont été ajoutées. Une API et un client de signalisation générique ont été développés et ont servi comme base pour l'implémentation d'un système MARS complet (serveur, client et mcs, instances du client de signalisation). Le système MARS a été testé puis étendu pour prendre en compte les messages de découverte des voisins.

Cette thèse est divisée en deux parties. La première partie concerne la commutation rapide des informations dans les réseaux ATM. Dans le chapitre 2, nous décrivons la technologie ATM. Dans le chapitre 3, nous modélisons le problème du positionnement des chemins virtuels et définissons les deux paramètres étudiés, charge et nombre de sauts d'un VPL. Nous discutons l'orientation du modèle, la complexité du problème, puis proposons une synthèse des résultats de la littérature. Les démonstrations des résultats originaux se trouvent dans les chapitres 4 et 5. La seconde partie concerne l'échange total dans les réseaux d'interconnexion entre processeurs. Dans le chapitre 6, nous introduisons les notions de théorie des groupes nécessaires ainsi que la motivation du problème. L'objet du chapitre 7 est de caractériser les graphes de Cayley admettant un certain automorphisme de graphe (appelé rotation complète) permettant de construire d'une manière simple un protocole d'échange total optimal. Nous mettons en évidence des conditions nécessaires sur le groupe pour que le graphe admette une rotation complète. Nous donnons la liste exhaustive des graphes de Cayley admettant une rotation complète parmi les graphes de Cayley engendrés par des transpositions.

Les machines de vision peuvent etre classees en deux groupes distincts: machines a grains fins et machines a gros grains. Etant generalement dediees aux traitements de bas niveau, les machines a grains fins ne peuvent pas etre employees pour realiser une application necessitant plusieurs types de calcul. En revanche, les machines a gros grains, basees sur un ou plusieurs systemes de communication, sont des systemes a usage plus general. Ces machines sont souvent developpees pour une application particuliere ; leurs performances chutent lorsque l'on tente de les adapter a d'autres applications. D'ou la necessite d'une machine, dite ouverte, pouvant integrer des modules de calcul heterogenes afin de s'adapter a une large gamme d'applications. Une bande passante elevee, des modes de transfert varies, une structure flexible permettant la reconfiguration dynamique, une interface standard de faible cout: telles sont les caracteristiques du systeme de communication de cette machine. Pour repondre a ces exigences, nous etudions d'abord une architecture ouverte, basee sur un bus performant a usage general: le nubus. Les resultats de cette etude ont revele l'insuffisance de la bande passante, car le bus est utilise pour transmettre des commandes et des donnees a la fois, et le manque de reconfiguration dynamique. Pour remedier a ces inconvenients, nous avons developpe un bus rapide et flexible, adapte aux applications de vision: le bus drift. Afin de valider ce bus, un prototype de demonstration est developpe dans notre laboratoire. Sur ce prototype, une bande passante de 128 moctets/s (1 gbits/s) est atteinte dans tous les modes de transfert (mode parallele, pipeline et mixte). Un temps de reconfiguration dynamique de 50 s est mesure, ce qui est tres convenable pour la reconfiguration intra-application et inter-applications. Ces aspects ont ete mis en evidence en implantant, sur notre prototype, une application de difference d'images en temps reel video

Avec la progression de l'utilisation des smartphones, les modèles de systèmes ont rapidement évolué pour répondre aux besoins croissants en terme de capacité dans les réseaux sans fil. En effet, les progrès technologiques ont été considérables, depuis les communications point à point mono-utilisateur et mono-antenne jusqu'aux réseaux cellulaires multi-cellules et multi-antennes. Depuis la 3G, la technologie MIMO (multiple-input multiple-output) pour les communications sans fil est désormais intégrée aux normes de la large bande sans fil. L'ajout de plusieurs antennes, tant du côté de l'émetteur que du côté du récepteur, permet le multiplexage spatial (c'est-à-dire l'envoi simultané de plusieurs flux de données), qui permet d'augmenter les débits de données, et l'exploitation de la diversité spatiale, améliorant considérablement la qualité des liaisons. MIMO Multi-Utilisateurs (MU) a été un sujet bien étudié dans le domaine des communications sans fil en raison du grand potentiel qu'il offre pour améliorer le débit du système. Par conséquent, différents critères de conception pour les communications MIMO MU ont été étudiés dans la littérature. La plupart des conceptions de liaisons descendantes prennent en compte les problèmes d'optimisation de la capacité totale de tous les utilisateurs. D'autre part, la principale limitation des communications sans fil modernes est l'interférence (intracellulaire et intercellulaire) due à la réutilisation des fréquences. Ainsi, dans un scénario MIMO MU, lors de l'optimisation de l'efficacité globale, l'allocation de puissance se concentre sur les bons canaux, c'est-à-dire que les utilisateurs soumis à une forte interférence (e.g., les utilisateurs en bordure de cellule) sont délaissés. Il en résulte une répartition inéquitable de puissance entre les utilisateurs. Pour pallier ce problème, différentes notions d'équité sont introduites, comme l'équité max-min, l'équité pondérée ou l'équité proportionnelle. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur l'équité max-min pondérée. En particulier, nous étudions le problème de l'équilibrage du débit pondéré par utilisateur dans un système MIMO multi-cellules MU. Nous abordons ce dernier dans le cadre d'une formulation conjointe du problème de beamforming et d'allocation de puissance, visant à satisfaire l'exigence d'équité. Dans la première partie, nous considérons la connaissance parfaite du canal pour résoudre le problème. Dans ce cas, nous maximisons le débit minimum pondéré via i) la dualité liaison montante/descendante et ii) la dualité Lagrangienne. Dans la deuxième partie, nous considérons la connaissance partielle du canal. Nous optimisons le problème d'équilibrage de débit ergodique via i) l'erreur quadratique moyenne pondérée (EQM) en exploitant la relation débit - EQM, et ii) deux approximations du débit estimé comme le débit de signal et de puissance d'interférence estimés (ESIP) au niveau du flux et du signal reçu. Par ailleurs, nous proposons une stratégie d'efficacité énergétique au moyen des approches d'équilibrage des débits proposées
With the rise in smartphone usage, the system models have rapidly evolved to meet ever-growing needs for capacity in wireless networks. Indeed, there have been large advances in technology, from single-user single-antenna point-to-point communications to multi-cell multi-antenna cellular networks. In fact, multiple-input multiple-output (MIMO) technology for wireless communications is now incorporated into wireless broadband standards since 3G. Adding multiple antennas at both the transmitter and the receiver sides enables spatial multiplexing (i.e. sending multiple data streams simultaneously), which allows to increase data rates, and spatial diversity exploitation, which allows to greatly improve link quality. The multi-user MIMO downlink (so-called Broadcast Channel (BC)) has been a well investigated subject in wireless communications because of the high potential it offers in improving the system throughput. Therefore, different design criteria for multi-user MIMO communication have been investigated in the literature. Most of the downlink designs consider optimization problems w.r.t. the sum-capacity of all users. On the other hand, the major bottleneck of modern wireless communication is the interference (intracell and intercell) due to frequency reuse. Thus, in a multi-user MIMO scenario, when optimizing the overall efficiency, the power allocation is focused on the good channels, i.e., users that are subject to strong interference (e.g. cell-edge users) are neglected. The result is an unfair distribution of rate among users. In order to avoid this effect, different fairness notions have been introduced, like max-min fairness, weighted fairness, or proportional fairness. In this thesis, we focus on the weighted max-min fairness. In particular, we study the (weighted) user rate balancing problem in a multi-cell multi-user MIMO system. We address this problem by joint beamforming and power allocation optimization, aiming to satisfy the fairness requirements. In the first part, we consider perfect knowledge of the channel to solve the problem. Therein, we maximize the minimum (weighted) rate via i) weighted user Mean Square Error (MSE) uplink/downlink duality and ii) Lagrangian duality. In the second part, we consider partial knowledge of the channel. We optimize the ergodic rate balancing problem via i) weighted expected MSE by exploiting the rate – MSE relation, and ii) two approximations of the expected rate as the Expected Signal and Interference Power (ESIP) rate at the stream level and the received signal level. Furthermore, we study the transmit power minimization problem with fixed user-rate targets and provide a strategy exploiting the proposed rate balancing approaches

Tato práce řeší návrh komplexního modelu asynchronního stroje, pomocí něhož se dá stroj analyzovat. Model se skládá z dílčích modelů, které popisují asynchronní stroj z hlediska elektro-magnetického, elektrického a tepelného. Elektromagnetický model je řešen pomocí metody koneč-ných prvků v programu zvaném FEMM. Další výpočty jsou provedeny pomocí Matlabu. Tepelný model počítá s ustáleným stavem stroje v požadovaném pracovním bodě. Elektrický model je řešen pomocí náhradního schématu, ze kterého jsou odvozeny vztahy pro elektrické veličiny. Výsledný propojený model je naprogramován v Matlabu a slouží jako nástroj pro analyzování asynchronního stroje.

De nos jours, la mise au point de logiciels ou de systèmes fiables est de plus en plus difficile. Les nouvelles technologies impliquent de plus en plus d'interactions entre composants complexes, dont l'analyse et la compréhension deviennent de plus en plus délicates. Pour pallier ce problème, les domaines de la vérification et de la validation ont connu un bond significatif avec la mise au point de nouvelles méthodes, réparties en deux grandes familles : la vérification formelle et la simulation. Longtemps considérées comme à l'opposée l'une de l'autre, les recherches récentes essaient de rapprocher ces deux grandes familles de méthodologies. Dans ce cadre, les travaux de cette thèse proposent une nouvelle approche pour intégrer la simulation dites à évènements discrets aux méthodes formelles. L'objectif est d'améliorer les méthodes formelles existantes, en les combinant à la simulation, afin de leur permettre de détecter des erreurs qu'elles ne pouvaient déceler avant, notamment sur des systèmes temporisés. Cette approche nous a conduit à la mise au point d'un nouveau langage formel, le DEv-PROMELA. Ce nouveau langage, créé à partir du PROMELA et du formalisme DEVS, est à mi-chemin entre un langage de spécifications formelles vérifiables et un formalisme de simulation. En combinant alors un model-checking traditionnel et une simulation à évènements discrets sur le modèle exprimé dans ce nouveau langage, il est alors possible de détecter et de comprendre des dysfonctionnements qu'un model-checking seul ou qu'une simulation seule n'auraient pas permis de trouver. Ce résultat est notamment illustré à travers les différents exemples étudiés dans ces travaux
Nowadays, making reliable software and systems is become harder. New technologies imply more and more interactions between complex components, whose the analysis and the understanding are become arduous.To overcome this problem, the domains of verification and validation have known a significant progress, with the emergence of new automatic methods that ensure reliability of systems. Among all these techniques, we can find two great families of tools : the formal methods and the simulation. For a long time, these two families have been considered as opposite to each other. However, recent work tries to reduce the border between them. In this context, this thesis proposes a new approach in order to integrate discrete-event simulation in formal methods. The main objective is to improve existing model-checking tools by combining them with simulation, in order to allow them detecting errors that they were not previously able to find, and especially on timed systems. This approach led us to develop a new formal language, called DEv-PROMELA. This new language, which relies on the PROMELA and on the DEVS formalism, is like both a verifiable specifications language and a simulation formalism. By combining a traditional model-checking and a discrete-event simulation on models expressed in DEv-PROMELA, it is therefore possible to detect and to understand dysfunctions which could not be found by using only a formal checking or only a simulation. This result is illustrated through the different examples which are treated in this work

This thesis deals with thermal calculation of asynchronous motor. The theoretical part deals with principles of heat transfer, which are important for thermal calculation. Another theoretical part describes asynchronous motor analysis and its loss. In the practical part, these losses together with the electromagnetic circuit are calculated. Subsequently, two thermal networks are created to calculate the warming of individual machine parts. To ensure the correctness of the result, a bound model of partial calculations of the asynchronous machine is created. The next step is to compare the calculated electrical quantities and the calculated temperatures with respect to the measured values.