Дисертації: "Calcul en réseau"

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Mangoua, sofack William. "Amélioration des délais de traversée pire cas des réseaux embarqués à l’aide du calcul réseau." Thesis, Toulouse, ISAE, 2014. http://www.theses.fr/2014ESAE0024/document.

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Анотація:

Le calcul réseau (network calculus) est une théorie basée sur l’algèbre min-plus. Il offre un cadre formel de modélisation des réseaux de communication. Il a été utilisé pour certifier le réseau AFDX embarqué dans l’A380 de Airbus. Seulement, les bornes sur le délai annoncés par ces travaux de certification souffrent d’une sur-approximation dans le cas précis de l’agrégation dans un contexte de priorité statique non préemptive.L’objectif de nos travaux est de réduire cette sur-approximation. Dans cette thèse, nous proposons un service résiduel permettant d’obtenir de meilleurs bornes sur le délai dans le cas de la politique à priorité statique non préemptive et de la politique DRR. Nous montrons aussi comment ces deux politiques peuvent être combinées dans une politique hiérarchique à deux niveaux
The thesis addresses performance analysis of embedded real time network using network calculus. Network calculus is a theory based on min-plus algebra. We use network calculus to assess the quality of service of a residual flow in two context : aggregation with non-preemptive priority policy and DRR policy. The main contribution concerns the evaluation of residual service, given to each flow. We also present how to handle DRR and non-preemptive priority policy hierrachically

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Vienne, Jérôme. "Prédiction de performances d'applications de calcul haute performance sur réseau Infiniband." Phd thesis, Grenoble, 2010. http://www.theses.fr/2010GRENM043.

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Анотація:

Afin de pouvoir répondre au mieux aux différents appels d'offres, les constructeurs de grappe de calcul ont besoin d'outils et de méthodes permettant d'aider au mieux la prise de décisions en terme de design architectural. Nos travaux se sont donc intéressés à l'estimation des temps de calcul et à l'étude de la congestion sur le réseau InfiniBand. Ces deux problèmes sont souvent abordés de manière globale. Néanmoins, une approche globale ne permet pas de comprendre les raisons des pertes de performance liées aux choix architecturaux. Notre approche s'est donc orientée vers une étude plus fine. Pour évaluer les temps de calcul, la démarche proposée s'appuie sur une analyse statique ou semistatique du code source afin de le découper en blocs, avant d'effectuer un micro-benchmarking de ces blocs sur l'architecture cible. Pour l'estimation des temps de communication, un modèle de répartition de bande passante pour le réseau InfiniBand a été développé, permettant ainsi de prédire l'impact lié aux communications concurrentes. Ce modèle a ensuite été intégré dans un simulateur pour être validé sur un ensemble de graphes de communication synthétiques et sur l'application Socorro
Manufacturers of computer clusters require tools to assist them in making better decisions in terms of architectural design. To address this need, in this thesis work, we focus on the specific issues of estimating computation times and InfiniBand network congestion. These two problems are often dealt with globally. However, an overall approach does not explain the reasons of performance loss related to architectural choices. So our approach was to conduct a more detailed study. In this thesis work, we focus on the following : 1) the estimation of computation time in a Grid, and 2) the estimation of communication times over Infiniband networks. To evaluate the computation time, the proposed approach is based on a static or semi-static analysis of the source code, by cutting it into blocks, before making a micro-benchmarking of these blocks on the targeted architecture. To estimate the communication time, a model of bandwidth sharing for Infiniband networks has been developed, allowing one to predict the impact related to concurrent communications. This model was then incorporated into a simulator to be validated on a set of synthetic communication graphs and on the application Socorro

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Vienne, Jérôme. "Prédiction de performances d'applications de calcul haute performance sur réseau Infiniband." Phd thesis, Université de Grenoble, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00728156.

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Анотація:

Afin de pouvoir répondre au mieux aux différents appels d'offres, les constructeurs de grappe de calcul ont besoin d'outils et de méthodes permettant d'aider au mieux la prise de décisions en terme de design architectural. Nos travaux se sont donc intéressés à l'estimation des temps de calcul et à l'étude de la congestion sur le réseau InfiniBand. Ces deux problèmes sont souvent abordés de manière globale. Néanmoins, une approche globale ne permet pas de comprendre les raisons des pertes de performance liées aux choix architecturaux. Notre approche s'est donc orientée vers une étude plus fine. Pour évaluer les temps de calcul, la démarche proposée s'appuie sur une analyse statique ou semistatique du code source afin de le découper en blocs, avant d'effectuer un micro-benchmarking de ces blocs sur l'architecture cible. Pour l'estimation des temps de communication, un modèle de répartition de bande passante pour le réseau InfiniBand a été développé, permettant ainsi de prédire l'impact lié aux communications concurrentes. Ce modèle a ensuite été intégré dans un simulateur pour être validé sur un ensemble de graphes de communication synthétiques et sur l'application Socorro.

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Daigmorte, Hugo. "Analyse des interactions entre flux synchrones et flux asynchrones dans les réseaux temps réel." Thesis, Toulouse, ISAE, 2019. http://www.theses.fr/2019ESAE0003/document.

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Анотація:

Les systèmes embarqués complexes (avions, satellites, drones...) contiennent de plus en plus de calculateurs. Désormais ce sont des dizaines voire des centaines de calculateurs qui communiquent à travers un réseau partagé. Une fonction est réalisée par la collaboration d'un ensemble de calculateurs qui s'échangent un nombre croissant d'informations. Dans un contexte de temps réel embarqué, il faut non seulement garantir que ces informations échangées sont correctes mais il faut aussi garantir qu'elles vérifient leurs contraintes temporelles. Du point de vue du réseau cela signifie qu'une information doit être échangée en respectant les délais qui lui sont imposés. Ceci implique de pouvoir borner le temps de traversée du réseau de chaque message afin de vérifier qu'il arrive dans les temps. Or les systèmes embarqués étant de plus en plus complexes et le nombre d'informations échangées étant en constante augmentation, cette borne est de plus en plus difficile à calculer. De plus il est important que cette borne soit le moins pessimiste possible afin d'éviter que le système soit surdimensionné. L'objectif de ce travail est de mettre en place un modèle capable de calculer ces bornes.Afin d'y parvenir nous nous sommes basés sur la méthode d'analyse du Calcul Réseau.Ce travail s'est en particulier attardé sur la modélisation des interactions qui existent entre les messages synchrones et les messages asynchrones. Les modèles présentés dans ce manuscrit prennent en compte les dates d'émission sur le réseau des messages synchrones lors du calcul des bornes supérieures de temps de traversée des messages asynchrones.Les principales contributions apportées par ce manuscrit sont :1. la présentation d'une nouvelle façon d'envisager l'utilisation des dates d'émission sur le bus CAN : la synchronisation faible.Ainsi que la modélisation complète d'un tel système et enfin l'évaluation du gain apporté par cette solution.2. une modélisation complète du réseau TTEthernet permettant d'évaluer finement l'impact des flux synchrones sur le tempsde traversée des flux asynchrones.3. une présentation de l'utilisation de la synchronisation dans le réseau TSN ainsi qu'un modèlecomplet permettant d'analyser cette nouvelle technologie
Complex embedded systems (planes, satellites, drones ...) contain more and more calculators. From now on, these are tens or even hundreds of calculators that communicate through a shared network. A function is achieved by the collaboration of a set of devices that exchange a growing number of information. In an embedded real-time context, it must be ensured that these informations exchanged are correct but it must also be ensured that they verify their temporal constraints. From the network point of view, this means that informations must be exchanged respecting their deadlines. This implies being able to upper bound the traversal time of the network of each message in order to verify that it arrives in time. However, as embedded systems are more and more complex and as the amount of information exchanged is constantly increasing, this bound is increasingly difficult to compute. Furthermore, it is important that this upper bound to be the least pessimistic possible to avoid an oversized system.The goal of this work is to develop new methods of analysis in order to be able to compute these bounds.In order to achieve this, we used the Network Calculus method of analysis.This work focuses on the modeling of interactions between synchronous messages and asynchronous messages.The models presented in this work take into account the transmission dates on the network of synchronous messageswhen calculating the upper bounds of traversal time of the asynchronous messages.The main contributions are:1. the presentation of a new way of considering the use of the dates of emission on the CAN bus: the weak synchronization.As well as the complete modeling of such a system and finally the evaluation of the gain provided by this solution.2. a complete modeling of the TTEthernet network allowing to evaluate the impact of the synchronous flows on the traversal time of the asynchronous flows.3. a presentation of the use of synchronization in the TSN network and a complete model for analyzing this new technology

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Pekergin, Mehmet Ferhan. "Optimisation combinatoire par le calcul neuronal et parallelisme optimal." Paris 5, 1992. http://www.theses.fr/1992PA05S017.

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Анотація:

Cette these constituee de deux parties aborde l'efficacite du parallelisme suivant deux approches complementaires. Dans la premiere partie l'architecture neuronale est consideree comme une architecture massivement parallele sans contrainte de communication et deux methodes fondees sur le calcul neuronal appliquees a l'optimisation combinatoire sont etudiees. La methodologie de l'optimisation par les reseaux de neurones aleatoires est developpee et une methode deterministe utilisant des reseaux dynamiques est proposee pour le probleme du stable maximum. Dans le second travail l'approche de la machine de boltzmann est utilisee pour resoudre les problemes de partitionnement et de couverture. Dans la seconde partie l'efficacite du parallelisme est etudiee relativement au cout de la communication. Pour les applications executees dans les reseaux de stations de travail le niveau optimal du parallelisme est calcule en fonction des parametres du systeme et des besoins de communication des taches constituant l'application. Dans le dernier travail les probabilites de perte des paquets dans les reseaux atm sont calculees par l'approximation de diffusion stationnaire et transitoire sous la condition de charge hautement variable.

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Le, Potier Serge. "Optimisation stochastique distribuée : le problème de l'affectation dynamique de canal sur un réseau radio cellulaire." Rennes 1, 1999. http://www.theses.fr/1999REN1S151.

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Bennouas, Toufik. "Modélisation de parcours du Web et calcul de communautés par émergence." Montpellier 2, 2005. http://www.theses.fr/2005MON20203.

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Frison, Julien. "Calcul Ab-initio de propriétés de résonances hadroniques légères." Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4082.

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Анотація:

Il est établi depuis maintenant 40 ans que l'interaction nucléaire forte peut être décrite par la Chromodynamique Quantique (QCD). Le confinement des quarks dans cette théorie masque cependant ses degrés de liberté élémentaires dans les processus de basse énergie, qui doivent être calculés non-perturbativement. La QCD sur réseau est à ce jour la seule méthode permettant de mener à bien de tels calculs, et arrive dorénavant à maturité. Cependant, et alors que le spectre des hadrons stables est calculée avec précision, l'étude des désintégrations reste délicate. Nous présentons ici l'application du formalisme de Lüscher au calcul des propriétés de résonances se désintégrant sous l'interaction forte, ainsi qu'un calcul avec précision de la largeur de désintégration dans le cas particulier du meson rho
It has been established for now 40 years that the strong nuclear interaction can be described by Quantum Chromodynamics (QCD). However, the confinement of quarks in this theory hides its elementary degrees of freedom in low-energy processes, which have to be computed non-pertubatively. Lattice QCD is, to date, the only method allowing to go through such a computation, and is now reaching maturity. However, although the spectrum of stable hadrons is computed with precision, the study of decays is still delicate. We hereby present the application of Lüscher's formalism to the study of strong-decaying resonance properties, along with a precise computation of the decay width in the particular case of the rho meson

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Lhoussaine, Cédric. "Réceptivité, mobilité et π-Calcul". Aix-Marseille 1, 2002. http://www.theses.fr/2002AIX11046.

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Анотація:

Cette thèse est une contribution au développement de modèles formels décrivant la migration de code. Plus particulièrement, nous y développons un calcul distribué fondé sur un fragment du π-calcul asynchrone dont la syntaxe est enrichie d'une distribution explicite des processus dans des localités et d'un opérateur de migration de processus entre différentes localités. Dans ce modèle, nous prouvons qu'une forme d'absence d'interblocage peut être garantie grâce à un système d'analyse statique simple combiné avec un système de types. Les canaux de communication ont une propriété dite de "réceptivité", et plus généralement nous démontrons la "livrabilité des messages" qui établit que tous les messages émis auront la possibilité d'être reçus, même éventuellement après migration. Une série d'exemples illustrant le "style de programmation réceptif", nous porte à croire que ce calcul distribué reste suffisamment expressif. La réceptivité peut également être exprimée dans le π-calcul asynchrone sans répartition. On démontre dans ce cas que la réceptivité n'est pas obtenue au détriment de son expressivité par un codage "fully-abstract" du π-calcul à récepteurs uniques dans le π-calcul réceptif. Pour cela, nous sommes amenés à développer des techniques de preuves de bisimulations asynchrones "up-to". Enfin, dans la dernière partie de cette thèse nous nous intéressons au problème de l'inférence de types pour le π-calcul réparti. Nous montrons que la présence de types dépendants complique ce problème et nécessite le développement de nouvelles techniques. Nous donnons un algorithme, qui, étant donné un terme du langage retourne les types les plus généraux. Nous montrons que cet algorithme est correct et complet.

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Hajjar, Mansour. "Construction d'un calculateur spécialisé pour le calcul de la conductivité électrique d'un réseau de résistances aléatoires." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112409.

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Анотація:

Réalisation d'un calculateur spécialisé pour le calcul de la conductivité électrique d'un réseau de résistances aléatoires Le calculateur spécialisé PERCOLA est conçu pour effectuer de longues simulations numériques sur un problème de Mécanique Statistique des systèmes désordonnés de type percolation. L'objectif est d'améliorer d'un ordre de grandeur les valeurs actuelles des exposants critiques qui caractérisent le comportement au seuil de percolation de la conductivité électrique d'un réseau de résistances aléatoires. Le calculateur spécialisé met en œuvre un algorithme itératif très performant pour calculer la conductivité d'un tel réseau. Bien qu'optimisée pour un algorithme particulier, cette machine présente les caractéristiques générales d'un calculateur 64 bits flottant microprogrammable permettant des possibilités d'utilisations futures pour d'autres problèmes. Son architecture est du type pipeline avec un parallélisme interne résultant de l'indépendance entre ses diverses composantes : mémoires, ALUs et multiplicateurs (composants WEITEK), contrôle des chemins des données, séquenceur (composant ANALOG DEVICES), générateurs d'adresses et générateur de nombres aléatoires. La vitesse maximale de calcul en mode pipeline est de 25 Mégaflops. Pour le problème de percolation, la vitesse de calcul est 10% plus élevée que celle d'un supercalculateur Cray XMP
A special purpose computer for the calculation of the electric conductivity of a random resistor network. The special purpose computer PERCOLA is designed for long numerical simulations on a percolation problem in Statistical Mechanics of disordered media. Our aim is to improve the actual values of the critical exponents characterizing the behavior of random resistance networks at percolation threshold. The architecture of PERCOLA is based on an efficient iterative algorithm used to compute the electric conductivity of such networks. The calculator has the characteristics of a general purpose 64- bit floating point microprogrammable computer that can run programs for various types of problems with a peak performance of 25 Mflops. This high computing speed is a result of the pipeline architecture based on internal parallelism and separately microcode controlled units such as: data memories, a microcode memory, ALUs and multipliers (both WEITEK components), various data paths, a sequencer (ANALOG DEVICES component), address generators and a random number generator. Thus, the special purpose computer runs percolation problem program 10 percent faster than the supercomputer CRAY XMP

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Bonté, Eric. "Calcul des extensions dans les théories de défauts en réseau : Application au raisonnement à profondeur variable." Paris 13, 1992. http://www.theses.fr/1992PA132015.

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Анотація:

Nous étudions dans cette thèse le problème du calcul des extensions dans un sous-ensemble de la logique des défauts qui permet d'interpréter les réseaux d'héritage avec exceptions. Nous proposons une procédure correcte et complète qui calcule toutes les extensions d'une théorie réseau. Notre procédure ne se limite pas aux théories ordonnées et fonctionne même en présence de circularités dans le réseau. L'originalité de notre procédure est de s'appuyer sur un système de maintenance de la vérité. Nous présentons une adaptation de cette procédure dans le cadre d'un système hybride de raisonnement à profondeur variable, c'est-à-dire dans un système qui travaille sur plusieurs niveaux de représentations définis dynamiquement en fonction des besoins du raisonnement

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Royer, Alex. "Amélioration des méthodes de calcul thermique par réseau de neurones dans les chambres de combustion aéronautiques." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2023. http://www.theses.fr/2023LORR0141.

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Анотація:

Les chambres de combustion aéronautiques sont des environnements contraints fonctionnant à des températures et des pressions en constante augmentation depuis les dernières décennies. Dans ces conditions, les transferts thermiques par rayonnement sont conséquents et leurs influences sur la structure de flamme et sur les températures de parois est sensible. Il est donc essentiel d'être capable de modéliser avec précision ce mode de transfert sur des cas industriels très hétérogènes et sur des maillages de plusieurs centaines de millions de cellules. Les méthodes de résolution courantes ne permettent pas d'atteindre une précision satisfaisante compte tenu des besoins croissants. Des méthodes de résolution fines et l'utilisation de modèles de gaz spectraux seraient nécessaires mais impliqueraient une consommation de ressources de calcul prohibitives. Pour palier ce problème, nous proposons dans ces travaux une nouvelle méthodologie de modélisation du rayonnement basée sur les méthodes de Monte Carlo et les réseaux de neurones bayésiens. Le principe du concept détaillé dans ce manuscrit commence par l'échantillonnage de points de référence tirés aléatoirement dans le milieu d'étude. Un calcul de la grandeur radiative d'intérêt est réalisée en chacun de ces points par méthode de Monte Carlo avec un modèle spectral fin. Les résultats de ces calculs sont ensuite stockés dans une base de données sur laquelle un réseau de neurones est entrainé selon un algorithme de Levenberg-Marquardt. Le paradigme bayésien nous permet de définir la topologie optimale du réseau et d'adapter automatiquement l'ensemble des paramètres inhérents au réseau sans intervention de l'utilisateur. Le réseau entrainé permet de reconstituer les champs de flux ou de divergence de flux au sein du domaine. Après une description théorique des notions mises en œuvre dans ces travaux, des résultats sur cas académiques sont présentés dans différentes configurations. Nous démontrons alors la capacité de la méthode développée à modéliser le rayonnement en milieu participatif avec une précision très élevée et des coûts de calcul faibles
Aeronautical combustion chambers are constrained environments operating at temperatures and pressures that have been steadily increasing over the last decades. Under these conditions, radiative heat transfer is significant and its influence on flame structure and wall temperatures is noticeable. It is therefore essential to be able to accurately model this transfer mode on very heterogeneous industrial cases and on mesh of several hundred million cells. Common resolution methods do not provide satisfactory accuracy in view of the growing needs. A fine resolution and the use of spectral gas models would be necessary but would imply a prohibitive consumption of computing resources.To overcome this problem, we propose in this work a new radiation modelling methodology based on Monte Carlo methods and Bayesian neural networks. The principle of the concept detailed in this manuscript starts with the sampling of reference points randomly drawn in the study domain. The radiative quantity of interest is computed at each of these points using a Monte Carlo method and a fine spectral model. The results of these calculations are then stored in a database on which a neural network is trained using a Levenberg-Marquardt algorithm. The Bayesian paradigm allows us to define the optimal topology of the network and to automatically adapt the set of parameters inherent to the network without user intervention. The trained network allows to reconstitute the flux or flux divergence fields within the domain. After a theoretical description of the notions used in this work, results on academic cases are presented in different configurations. We then demonstrate the ability of the developed method to model radiation in a participatory environment with very high accuracy and low computational costs

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Hablot, Ludovic. "Réseau longue distance et application distribuée dans les grilles de calcul : étude et propositions pour une interaction efficace." Phd thesis, Ecole normale supérieure de lyon - ENS LYON, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00804813.

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Анотація:

Apparu en 1970, le calcul parallèle permet, contrairement aux applications classiques qui exécutent un algorithme de manière séquentielle, d'exécuter des tâches d'une même application sur plusieurs processeurs en même temps. Les premières architectures -- les supercalculateurs -- qui regroupaient des milliers de processeurs au sein de la même machine, ont fait place aux grappes, à la fin des années 1970 : une interconnexion d'ordinateurs standard par un réseau rapide. Ces architectures s'étant développées un peu partout, les grilles ont fait leur apparition au début des années 1990, de manière à fédérer les ressources de différentes entités en les interconnectant et ainsi disposer d'une plus grande puissance de calcul globale. La grille, telle que nous la considérons dans ce manuscrit sera donc définie comme une interconnexion de grappes par un réseau longue distance.
Les applications parallèles s'appuient la plupart du temps sur le standard MPI qui fonctionne par passage de message. Initialement destiné aux grappes, celui-ci est toujours utilisé pour programmer les communications des applications s'exécutant sur les grilles. Cela permet la réutilisation d'anciennes applications.
Alors que différents problèmes ont été résolus pour les communications au sein des grappes, le réseau longue distance de la grille pose plusieurs problèmes. Tout d'abord, les messages MPI sont transmis de manière fiable sur le réseau longue distance via le protocole TCP. Or TCP, qui reste le protocole de transport utilisé dans la plupart des grilles, est basé sur un transfert de données à l'aide de flux ; il est donc peu adapté aux communications MPI. Ensuite, la grande latence du réseau longue distance implique des communications et des retransmissions de paquets perdus qui sont coûteuses. Enfin, le débit disponible sur le lien d'accès à ce réseau est généralement inférieur à la somme des débits nécessaires si tous les processus communiquent en même temps sur ce lien. Ceci crée de la congestion à la fois au sein d'une même application et à la fois avec les autres applications qui l'utilisent, et il devient nécessaire de gérer ce goulot d'étranglement.
L'objectif principal de cette thèse est d'étudier en détail les interactions entre les applications parallèles et la couche de transport dans les réseaux longue distance des grilles de calcul, puis de proposer des solutions à ces problèmes.

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Mahmino, Ali. "Application du Codage Réseau aux Architectures à Garanties de Qualité de Service (QoS)." Thesis, Toulouse, INPT, 2009. http://www.theses.fr/2009INPT023H/document.

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L'intérêt du codage réseau (network coding) pour améliorer le débit ou optimiser l'utilisation de la capacité du réseau a été clairement démontré dans différents contextes. Certains travaux ont notamment montré que le codage réseau permet de diminuer le délai (maximal et moyen) de transmission de bout-en-bout d'un paquet. Ceci est dû au fait que le traitement simultané de plusieurs paquets dans un noeud de codage permet de réduire le temps passé par les paquets dans les files d'attente par rapport au routage classique. Dans cette thèse, nous considérons l'application du codage réseau dans le contexte des réseaux proposant des garanties de qualité de service (QoS). Notre principale contribution est la proposition de trois stratégies de codage réseau assurant un niveau de QoS garantie exprimé en termes de délai de bout-en-bout. La première stratégie, appelée "stratégie orientée réseau" est une stratégie de codage aléatoire, en termes de dates d'arrivée des paquets, permettant de réduire au maximum le temps passé par les paquets dans les files d'attente des routeurs. Le point faible de cette approche, comme toute approche aléatoire, est qu'elle n'est pas totalement fiable. Les deux autres stratégies proposées implémentent une stratégie fiable en utilisant le concept de code en bloc. La première, appelée "stratégie orientée flux" est basée sur la définition classique du codage réseau alors que la seconde, appelée "stratégie de transfert rapide", permet de réduire les temps d'attente des paquets dans les files d'attente en les transférant sans attendre tous les paquets du même bloc. Les délais maximums engendrés par les différentes stratégies ont été évalués au niveau d'un noeud de codage en utilisant le calcul réseau (network calculus). Les bornes de délais de bout-de-bout ont ensuite été calculées pour plusieurs types de réseaux. Dans la plupart des cas, ces bornes sont meilleures que celles obtenues pour le routage classique. Les stratégies de codage réseau fiables et la stratégie de routage ont été implémentées et évaluées par simulation sur les réseaux étudiés précédemment. Les résultats obtenus montrent que les pires cas de délais de bout-en-bout observés ont les mêmes comportements que les bornes maximales théoriques calculées, validant ainsi les stratégies proposées
The Interest of network coding to improve the throughput or to optimize the use of the network capacity was clearly shown in various contexts. Certain work in particular showed that network coding allows to decrease the end-to-end transmission delay (maximum and average) of a package. This is due to the fact that the processing simultaneous of several packages in a coding node allows to reduce the maximum time spent by the packets in the buffers compared to a classical routing. In this thesis, we consider the application of network coding in the context of the networks providing quality-of-service (QoS) guarantees. Our contributions include the following. First, we propose three network coding strategies ensuring a level of QoS guaranteed expressed in terms of end-in-end delay. The first strategy, called "Network-Oriented Strategy (NOS)", is a random coding strategy. This coding strategy simply consists in combining the inputs packets present in the buffer of a node. It allows minimizing the time spent by the packets in the router's buffers. The weak point of this approach, as any random approach, is that it is not completely reliable. The two other strategies suggested implement a reliable strategy by using the concept of generation. The first, called "Flow-Oriented Strategy (FOS)" is based on the traditional definition of network coding whereas the second, called "Fast Forwarding Strategy (FFS)", allows reducing the packet's buffering delays by transferring them without awaiting all packets of the same generation. The maximum delays generated by different strategies have been evaluated at a coding node level by using network calculus. The end-to-end delay bounds have been then calculated for several types of networks. In most cases, these bounds are better than those obtained for the classical routing. The reliable network coding strategies and the routing strategy have been implemented and evaluated by simulation on networks studied previously. The results obtained show that the worst cases of end-in-end delays observed have the same behaviors as the calculated maximum theoretical bounds, thus validating the suggested strategies

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Bahouche, Mebrouk. "Etude et traçabilité du calibrage "Line-Attenuator Reflect" pour des mesures sous pointes à l'aide de l'analyseur de réseau vectoriel." Paris, Télécom ParisTech, 2010. https://pastel.hal.science/pastel-00567066.

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La procédure de calibrage LAR (Line-Attenuator-Reflect), intégrée dans les analyseurs de réseau modernes et qui permet une large bande de mesure avec un nombre limité d’étalons de référence sur wafer, est particulièrement attractive. Par contre, peu d’études sont réalisées pour évaluer sa traçabilité. C’est pourquoi le LNE (Laboratoire National de Métrologie et d’Essais) a décidé de mener des études afin d’évaluer la traçabilité et la précision de mesure quand la méthode de calibrage LAR est utilisée. Dans ce contexte, nos travaux de thèse se résument comme suit : 1) Réalisation d’un kit de calibrage sur Wafer pour exécuter à la fois le calibrage LAR et le calibrage Multiline TRL qui constitue le calibrage de référence pour les mesures sur wafer. 2) Proposition d’une méthode originale basée sur un calcul d’erreur pour tenir compte du fait que les impédances d’entrée et de sortie de l’atténuateur étalon sont différentes de 50 Ω. Outre sa précision, l’avantage de cette méthode est qu’elle ne nécessite pas la détermination précise de l’impédance de référence du calibrage LAR. 3) Proposition d’une méthode originale analytique pour déterminer l’impédance d’entrée et de sortie de calibrage et donc l’impédance de référence. 4) Réalisation d’un kit de calibrage large bande pour les utilisateurs, dont l’impédance de référence du calibrage LAR est peut être obtenue par trois moyens :. ● Modélisation électrique de l’atténuateur. ● Modélisation de l’impédance de référence par interpolation polynomiale. ● Mise au point d’une méthode simplifiée : la procédure LAR-L. 5) Analyse des erreurs dans le cas ou le substrat du kit de calibrage est différent du substrat du DST à mesuré
The LAR (Line-Attenuator-Reflect) calibration procedure is particularly attractive because it is already integrated into modern VNAs and it enables broadband measurements with a limited number of standards. On the other hand, only a few studies concern the traceability assessment of this method. That is the reason why the LNE (Laboratoire National de Métrologie) decided to estimate the traceability and accuracy of S parameters measurement when the LAR calibration method is used. In this context, the thesis can be summarized as follows: 1) Realization of a on wafer calibration kit allowing to execute both the LAR calibration and the Multiline TRL calibration which is considered as the reference calibration for on wafer measurements. 2) Development of a new method in order to estimate the errors due to the fact that the input and output impedances of the standard attenuator is different from 50 Ω. This solution is very efficient and it does not require an accurate determination of the reference impedance of the LAR calibration technique. 3) Development of an original method for determining the input and output impedances of the LAR calibration procedure leading to a precise measurement of the reference impedance. 4) Realization of a calibration kit for users, with three different methods to determine the reference impedance. ● Electrical model of the standard attenuator. ● Polynomial interpolation of the reference impedance measurement. ● Development of a new simplified and low cost technique named the LAR-L procedure. 5) Analysis of errors when the substrate of the calibration kit is different from the substrate of the device under test

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Hoxha, Fatmir. "Calcul simultané des racines d'un polynome complexe : contribution à l'algorithmique et mise en oeuvre sur un réseau de processeurs." Toulouse, INPT, 1988. http://www.theses.fr/1988INPT048H.

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Une methode de recherche simultanee des racines a ete developpee a partir d'une version initiale due a makrelov et semerdzhiev, generalisee au cas ou l'ordre de multiplicite des racines est inconnu et incluant un mecanisme d'acceleration de la convergence. La validation numerique de la demarche a ete effectuee dans un environnement d'execution sequentiel. L'implantation dans un environnement constitue par un ensemble de processeur faiblement couples, de type transputer, a montre l'efficacite de la parallelisation par une reduction sensible du temps d'execution avec le nombre de processeurs

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Estephan, Roger. "Contributions aux méthodes de calcul des groupes et des réseaux de micropieux." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005723.

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Les travaux de recherche menés dans le cadre de cette thèse concernent l'étude du comportement des groupes et des réseaux de micropieux. L'interaction entre les micropieux d'un groupe, ainsi que l'effet d'inclinaison des micropieux au sein d'un réseau sont traités à travers les trois parties de cette thèse.
La première partie est consacrée à la définition, la classification et les domaines d'application des micropieux. Les différentes méthodes usuelles de calcul des micropieux (isolés, en groupes ou en réseaux) sont également présentées.
La deuxième partie présente la synthèse de divers essais expérimentaux réalisés, dans le cadre du projet national FOREVER, sur des groupes et/ou des réseaux de micropieux. Ces essais sont réalisés en vraie grandeur ou en modèle réduit (centrifugeuse, chambre d'étalonnage ou cuve expérimentale).
La troisième partie traite de deux approches numériques différentes pour l'étude du comportement des micropieux. La méthode des fonctions de transfert de charge est utilisée à travers le programme de calcul des groupes de pieux (GOUPEG) qui est développé pour tenir compte de l'effet de l'inclinaison des micropieux. Le cas d'un réseau élémentaire de 4 micropieux et d'un groupe équivalent est étudié. Une étude paramétrique sur l'effet de l'inclinaison des micropieux au sein d'un réseau élémentaire est présentée. Enfin, la méthode des éléments finis est utilisée (le logiciel CESAR-LCPC) pour l'étude du comportement d'un réseau élémentaire de 4 micropieux (en double chevalet). Cette dernière approche fournit des résultats intéressants sur le comportement du massif du sol sous les micropieux inclinés.

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Dimassi, Mohamed. "Modélisation de la structure poreuse du non-tissé par des techniques de calcul avancé." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10017/document.

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Les non-tissés sont des matériaux dont la structure poreuse est difficilement qualifiable ce qui rend la compréhension de leurs propriétés hydrauliques complexe. Nous avons opté pour l'observation directe du phénomène physique par analyse d'images de la dynamique de l'ascension capillaire dans un non-tissé. Pour cela nous avons mis en place un banc de test à l'aide d'une caméra numérique et d'un éclairage bien adapté pour faire des essais sur les non-tissés. Les algorithmes que j'ai développés et déployés, permettent une extraction des informations nécessaires à la compréhension et à la simulation du phénomène de la montée capillaire dans le réseau poreux du non-tissé: -un algorithme permettant l'extraction des propriétés métriques et géométriques des pores contenus dans un échantillon. -un algorithme permettant l'extraction de la propriété hydraulique de l'échantillon en fonction du temps. Cette propriété dynamique correspond à une propriété fonctionnelle de choix pour ces matériaux destinés à l'hygiène industrielle et domestique. -un algorithme permettant la détermination des paramètres de structure les plus pertinents en se basant sur un modèle d'arbre de décision. -un algorithme permettant la détermination et la simulation du comportement dynamique d'un liquide très mouillant au sein du réseau poreux. Cette approche tire son originalité de l'importance qui a été accordé au modèle expérimental et aux règles tirées de ce dernier afin de construire la simulation. Dans ce travail, nous partons d'observations et de constatations expérimentales pour en déduire une description algorithmique fidèle à la réalité. L'approche est appuyée par des théories existantes
Non-wowen are materials with a complicate porous structure. lndeed, the tangle of fibers and their consolidation, make the comprehension of their hydraulic properties complicated. After having explored three important tracks of research in this field, we chose the direct observation of the physical phenomenon by image analysis and especially the dynamics of the capil!ary rise in a non-woven material. For that, we set up a test bed using a digital camera and a well-adapted lighting to carry out tests on the non-woven materials. I developed and deployed algorithms, which allow an extraction of data in order to understand and simulate the capillary rise in the porous network ofthe non-woven material. These algorithms can be classified in the following way: -an algorithm for the extraction of metric and geometrical properties of pores contained in a non-woven sample.These data represent the structural parameters. -an algorithm which a!lows the extraction of the dynamic hydraulic property. This dynamic property corresponds to a functional property for these materials intended to be used for industrial and domestic hygiene, -an algorithm that determines the most relevant structural parameters based on a decision tree approach, -an algorithm allowing the determination and the simulation of a very wetting Iiquid's dynamic behaviour within the porous network. This approach draws its originality. from the importance attached to the, experimental model and the rules drawn from the Iatter in order.to build the simulation. ln this work, we start from experimental observatIons to deduce an algonthmlc descnptIon faithful to reality.The approach is supported by existing theones

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Goglin, Brice. "Réseaux rapides et stockage distribué dans les grappes de calculateurs : propositions pour une interaction efficace." Lyon, École normale supérieure (sciences), 2005. http://www.theses.fr/2005ENSL0328.

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L'objectif de ce travail est d'étudier l'exploitation des réseaux haute performance des grappes dans le cadre du stockage distribué. Les applications parallèles s'exécutant sur les grappes nécessitent à la fois des communications performantes entre les différents noeuds et des accès efficaces au système de stockage. Les travaux menés sur les technologies réseau ont abouti à la conception d'architectures dédiées aux grappes qui permettent des communications très rapides entre les noeuds. Les travaux visant à obtenir un stockage distribué efficace dans les grappes se sont pour leur part principalement focalisés sur des mécanismes de parallélisation pour augmenter la charge de travail supportée par le (ou les) serveur. Nous proposons dans ce travail d'améliorer les performances du stockage distribué dans les grappes en utilisant au mieux le réseau haute performance sous-jacent pour accéder au stockage distant. La question générale que nous soulevons est~: est-ce que les réseaux rapides des grappes sont adaptés à un accès transparent, efficace et performant au stockage distant ? Nous montrons que les besoins du stockage sont très différents de ceux du calcul parallèle. Les réseaux des grappes ont été conçus pour optimiser les communications entre les différents noeuds d'une application parallèle. Nous étudions leur utilisation dans le cadre, très différent, du stockage dans les grappes, qui s'appuie généralement sur un modèle client/serveur d'accès aux fichiers distants (par exemple NFS, PVFS ou Lustre). Une étude expérimentale reposant sur l'utilisation de GM, l'interface de programmation du réseau rapide Myrinet, dans le contexte du stockage distribué révèle différents freins. Tout d'abord, l'utilisation mémoire particulière dans les couches système d'accès au stockage s'intègre difficilement dans l'habituelle gestion mémoire des réseaux rapides. Ensuite, les modèles client-serveur utilisés dans le stockage distribué présentent des besoins spécifiques pour la gestion des messages et des événements réseau, besoins non couverts par les interfaces actuelles. Nous proposons différentes solutions pour résoudre, au niveau du système de fichiers les problèmes liés au contrôle du réseau mais montrons qu'il est nécessaire de modifier l'interface de programmation réseau et le système d'explotation pour venir à bout des difficultés liées au transfert de données. Nous détaillons des propositions à mettre en oeuvre dans les interfaces de programmation du réseau pour faciliter leur utilisation dans le cadre du stockage. L'intégration dans une nouvelle interface de programmation, Myrinet/MX, d'une gestion souple des transferts de données est présentée. Les premiers résultats montrent que son utilisation dans le cadre du stockage distribué, mais aussi dans d'autres applications, se révèle aisée et efficace
This work aims at studying the exploitation of high-speed networks of clusters for distributed storage. Parallel applications running on clusters require both high-performance communications between nodes and efficient access to the storage system. Many studies on network technologies led to the design of dedicated architectures for clusters with very fast communications between computing nodes. Efficient distributed storage in clusters have been essentially developed by adding parallelization mechanisms so that the server(s) may sustain an increased workload. In this work, we propose to improve the performance of distributed storage systems in clusters by efficiently using the underlying high-performance network to access distant storage systems. The main question we are addressing is: do high-speed networks of clusters fit the requirements of a transparent, efficient and high-performance access to remote storage? We show that storage requirements are very different from those of parallel computation. High-speed networks of clusters were designed to optimize communications between different nodes of a parallel application. We study their utilization in a very different context, storage in clusters, where client-server models are generally used to access remote storage (for instance NFS, PVFS or Lustre). Our experimental study based on the usage of the GM programming interface of Myrinet high-speed networks for distributed storage did raised several interesting problems. Firstly, the specific memory utilization in the storage access system layers does not easily fit the traditional memory model of high-speed networks. Secondly, client-server models that are used for distributed storage have specific requirements on message control and event processing, which are not handled by existing interfaces. We propose different solutions to solve communication control problems at the file-system level. We show that a modification of the network programming interface is required. Data transfer issues need an adaptation of the operating system. We detail several propositions for network programming interfaces which make their utilization easier in the context of distributed storage. The integration of a flexible processing of data transfer in the new programming interface Myrinet/MX is finally presented. Performance evaluations show that its usage in the context of both storage and other types of applications is easy and efficient

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Kovacs, Yves. "Modèles de simulation d'écoulement transitoire en réseau d'assainissement." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1988. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00520785.

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La première partie de ce mémoire de thèse montre l'intérêt de l'utilisation de nouveaux outils en hydrologie urbaine, à partir d'un historique de l'évolution des liens entre la ville et l'eau. Elle est suivie par une présentation synthétique des modèles hydrauliques simplifiés de simulation de crues. Les équations, leur contenu physique, les conditions limites, les méthodes de résolution et les méthodes de calage des paramètres sont analysées de manière détaillée. Le mémoire présente ensuite une série de résultats de simulations sur des cas hypothétiques choisis pour couvrir la plupart des conditions de l'assainissement. Les différentes méthodes de calage des paramètres sont testées ainsi que le fonctionnement numérique des modèles. Le mémoire met en évidence des domaines de validité (numériques et hydrauliques) en fonction de nombres adimensionnels et en référence aux résultats d'un modèle intégrant les équations complètes de Saint-Venant. La possibilité de modéliser les influences aval est testée avec un modèle de crue diffusante auquel est intégré un calcul de ligne d'eau. Une étude des conditions d'utilisation des modèles sur le terrain termine le mémoire qui peut être destiné à tous les services techniques des collectivités locales.

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Diouri, Idriss. "Propositions de méthodes pour adapter le réseau aux contraintes d'applicatons temps-réel." Thesis, Nancy 1, 2010. http://www.theses.fr/2010NAN10091/document.

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L'étude des Systèmes Contrôlés en Réseaux (SCR) repose sur l'identification des exigences de fonctionnement de l'application appelées Qualité de Contrôle (QdC) et sur l'évaluation de la Qualité de Service (QdS) offerte par le réseau. Les travaux sur les SCR se repartissent selon deux approches : la commande en réseau et la commande de réseau. Cette thèse se positionne sur la deuxième approche avec une recherche axée sur la modélisation des mécanismes d'ordonnancement implémentés dans les équipements réseau et notamment dans les commutateurs Ethernet qui sont de plus en plus utilisés dans les applications industrielles. Ce travail de recherche étudie plus particulièrement comme paramètre de QdS, les délais qui engendrent des perturbations sur le système commandé. Cette thèse propose deux modèles de classification de service reposant sur des ordonnanceurs WRR (Weighted Round Robin). La première modélisation suit une approche constructive en utilisant la théorie du calcul réseau. La seconde s'appuie sur une phase d'identification à partir de simulations numériques et de la logique floue. Dans les deux cas, le but est d'offrir une bande passante suffisante pour le trafic contraint temporellement tout en maximisant la bande passante dédiée aux autres trafics pour éviter des effets famine. L'approche calcul réseau permet de configurer le réseau hors-ligne pour répondre à des contraintes temporelles strictes du SCR. La solution basée sur la logique floue autorise une commande dynamique de l'ordonnanceur pour ajuster en ligne le réseau en fonction des variations du trafic. Elle ne peut s'appliquer qu'à des SCR ayant des contraintes de temps souples
The study of the Networked Control Systems (NCS) is based both on the identification of the application functioning requirements called Quality of Control (QoC) and on the evaluation of the Quality of Service (QoS) offered by the network. The studies on the NCS are classified according to two approaches: the control over network and the control of network. This thesis addresses the second approach and models the scheduling mechanisms implemented in the Ethernet switches that are more and more used in the industrial applications. The specific QoS parameter studied in this thesis is the delay disturbing the controlled system. This thesis proposes two models of classification of service based on WRR (Weighted Round Robin) schedulers. The first modeling follows a constructive approach by using the network calculus theory. The second is based on an identification step from numerical simulations and from the fuzzy logic. In the two cases, the purpose is both to offer enough bandwidth for the time constrained traffic and to maximize the bandwidth dedicated to the others traffics to avoid famine effects. The network calculus approach is used to configure off-line the network in respecting the NCS strict time constraints. The solution based on the fuzzy logic enables a dynamic control of the scheduler in order to tune on-line the network according to the traffic variations. This latter can be applied only to NCS with soft time constraints

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Cîrstea, Bogdan-Ionut. "Contribution à la reconnaissance de l'écriture manuscrite en utilisant des réseaux de neurones profonds et le calcul quantique." Electronic Thesis or Diss., Paris, ENST, 2018. http://www.theses.fr/2018ENST0059.

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Dans cette thèse, nous fournissons plusieurs contributions des domaines de l’apprentissage profond et du calcul quantique à la reconnaissance de l’écriture manuscrite. Nous commençons par intégrer certaines des techniques d’apprentissage profond les plus récentes(comme dropout, batch normalization et différentes fonctions d’activation) dans les réseaux de neurones à convolution et obtenons des meilleures performances sur le fameux jeu de données MNIST. Nous proposons ensuite des réseaux TSTN (Tied Spatial Transformer Networks), une variante des réseaux STN (Spatial Transformer Networks) avec poids partagés, ainsi que différentes variantes d’entraînement du TSTN. Nous présentons des performances améliorées sur une variante déformée du jeu de données MNIST. Dans un autre travail, nous comparons les performances des réseaux récurrents de neurones Associative Long Short-Term Memory (ALSTM), une architecture récemment introduite, par rapport aux réseaux récurrents de neurones Long Short-Term Memory (LSTM), sur le jeu de données de reconnaissance d’écriture arabe IFN-ENIT. Enfin, nous proposons une architecture de réseau de neurones que nous appelons réseau hybride classique-quantique, capable d’intégrer et de tirer parti de l’informatique quantique. Alors que nos simulations sont effectuées à l’aide du calcul classique (sur GPU), nos résultats sur le jeu de données Fashion-MNIST suggèrent que des améliorations exponentielles en complexité computationnelle pourraient être réalisables, en particulier pour les réseaux de neurones récurrents utilisés pour la classification de séquence
In this thesis, we provide several contributions from the fields of deep learning and quantum computation to handwriting recognition. We begin by integrating some of the more recent deep learning techniques (such as dropout, batch normalization and different activation functions) into convolutional neural networks and show improved performance on the well-known MNIST dataset. We then propose Tied Spatial Transformer Networks (TSTNs), a variant of Spatial Transformer Networks (STNs) with shared weights, as well as different training variants of the TSTN. We show improved performance on a distorted variant of the MNIST dataset. In another work, we compare the performance of Associative Long Short-Term Memory (ALSTM), a recently introduced recurrent neural network (RNN) architecture, against Long Short-Term Memory (LSTM), on the Arabic handwriting recognition IFN-ENIT dataset. Finally, we propose a neural network architecture, which we name a hybrid classical-quantum neural network, which can integrate and take advantage of quantum computing. While our simulations are performed using classical computation (on a GPU), our results on the Fashion-MNIST dataset suggest that exponential improvements in computational requirements might be achievable, especially for recurrent neural networks trained for sequence classification

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Baron, Rémi. "Chromodynamique quantique sur réseau et propriétés du nucléon." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00439372.

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L'objet de cette thèse est le calcul ab-initio des propriétés du nucléon en partant de la théorie microscopique de l'interaction forte, la chromodynamique quantique (QCD). Cette théorie, dont les degrés de liberté sont les quarks et les gluons, a été bien testée dans les expériences à haute énergie car la liberté asymptotique, le fait que l'interaction s'annule à courte distance, permet d'utiliser l'approximation perturbative. Pour prédire des propriétés qui font intervenir de grandes distances, comme les masses ou les distributions de courant, il faut un traitement exact de la théorie. Celle-ci est discrétisée sur un réseau quadridimensionnel et les observables quantiques sont calculées par la méthode de l'intégrale de chemin, comme expliqué dans les chapitres II et III. Dans le chapitre IV nous discutons les problèmes posés par la discrétisation des fermions et nous expliquons le choix retenu pour nos calculs c'est-à-dire la discrétisation ``à la Wilson'' avec masse twistée. Elle présente l'avantage de supprimer les effets de discrétisation de l'ordre de la maille du réseau au prix de l'ajustement d'un paramètre. Le calcul numérique de l'intégrale de chemin est fait par la méthode de Monte Carlo avec échantillonnage préférentiel. L'algorithme ``Hybrid Monte Carlo'', basé sur la dynamique moléculaire, est présenté dans le chapitre V ainsi que la méthode de résolution de grands systèmes linéaires creux qui apparaîssent dans le calcul des observables. Ce chapitre présente aussi les aspects informatiques du problème, c'est-à-dire le parallélisme massif ainsi que les caractéristiques des machines utilisées. Dans le chapitre VI nous expliquons la méthodologie suivie pour la production des ensembles représentatifs de configuration de jauge. La mise en oeuvre et le contrôle de cette production est une part importante du travail effectué pendant cette thèse. Les deux derniers chapitres sont consacrés au calcul proprement dit des observables et à la présentation des résultats. La principale difficulté technique, l'évaluation des propagateurs de quark, a été résolue en exploitant au mieux les fermes de processeurs disponibles. Une part importante du travail de thèse a été consacrée à ce problème. Dans la conclusion nous faisons le point sur l'état des calculs de QCD sur réseau et nous discutons de l'évolution du domaine dans la perspective des nouveaux moyens de calculs et des développements théoriques récents.

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Diakhaté, François. "Contribution à l'élaboration de supports exécutifs exploitant la virtualisation pour le calcul hautes performances." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00798832.

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Ces dernières années, la virtualisation a connu un important regain d'intérêt dans les centres de traitement de données. Elle séduit par la grande flexibilité qu'elle apporte, par ses propriétés d'isolation et de tolérance aux pannes ainsi que par sa capacité à tirer partie des processeurs multicoeurs. Toutes ces caractéristiques en font une solution intéressante pour répondre aux problèmes liés aux évolutions matérielles des grappes de calcul. Cependant, la virtualisation est encore peu mise en oeuvre dans ce cadre, notamment car son impact sur les performances des applications parallèles est considéré comme prohibitif. Pour pallier ce problème, nous avons conçu un périphérique virtuel de communication permettant l'exécution efficace d'applications parallèles dans une grappe de machines virtuelles. Nous proposons en outre un ensemble de techniques permettant de faciliter le déploiement d'applications virtualisées. Ces fonctionnalités ont été regroupées au sein d'un support exécutif permettant de bénéficier des avantages de la virtualisation de la manière la plus transparente possible pour l'utilisateur, et ce en minimisant l'impact sur les performances.

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Diouri, Idriss. "Propositions de méthodes pour adapter le réseau aux contraintes d'applications temps-réel." Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00610261.

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L'étude des Systèmes Contrôlés en Réseaux (SCR) repose sur l'identification des exigences de fonctionnement de l'application appelées Qualité de Contrôle (QdC) et sur l'évaluation de la Qualité de Service (QdS) offerte par le réseau. Les travaux sur les SCR se repartissent selon deux approches : la commande en réseau et la commande de réseau. Cette thèse se positionne sur la deuxième approche avec une recherche axée sur la modélisation des mécanismes d'ordonnancement implémentés dans les équipements réseau et notamment dans les commutateurs Ethernet qui sont de plus en plus utilisés dans les applications industrielles. Ce travail de recherche étudie plus particulièrement comme paramètre de QdS, les délais qui engendrent des perturbations sur le système commandé. Cette thèse propose deux modèles de classification de service reposant sur des ordonnanceurs WRR (Weighted Round Robin). La première modélisation suit une approche constructive en utilisant la théorie du calcul réseau. La seconde s'appuie sur une phase d'identification à partir de simulations numériques et de la logique floue. Dans les deux cas, le but est d'offrir une bande passante suffisante pour le trafic contraint temporellement tout en maximisant la bande passante dédiée aux autres trafics pour éviter des effets famine. L'approche calcul réseau permet de configurer le réseau hors-ligne pour répondre à des contraintes temporelles strictes du SCR. La solution basée sur la logique floue autorise une commande dynamique de l'ordonnanceur pour ajuster en ligne le réseau en fonction des variations du trafic. Elle ne peut s'appliquer qu'à des SCR ayant des contraintes de temps souples.

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Craciun, Diana. "MODELISATION DES EQUIVALENTS DYNAMIQUES DES RESEAUX ELECTRIQUES." Phd thesis, Université de Grenoble, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00602912.

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Aujourd'hui, les réseaux de distribution sont de plus en plus complexes à cause de composants non linéaires (nouveaux types de sources, production décentralisée (PD) à taux de pénétration significatif, charges contrôlables, convertisseurs d'électronique de puissance) qui ont un comportement dynamique de plus en plus prépondérant, ce qui amène à de nouveaux besoins en terme de modélisation et de simulation, notamment vu des réseaux de transport. En effet, les réseaux de distribution sont les charges des réseaux de transport et leur impact dynamique sur ces mêmes réseaux de transport devient de plus en plus important. Il est donc nécessaire de développer des équivalents dynamiques des réseaux de distribution afin de pouvoir effectuer des simulations de grands réseaux de transport utilisant des modèles de taille raisonnable. Dans ce contexte, l'objectif de la thèse est de développer des équivalents dynamiques des réseaux de distribution en utilisant des méthodes d'estimation de paramètres basées sur des mesures prises à la frontière entre le réseau de transport et le réseau de distribution à réduire. Cette estimation de paramètres consiste en une minimisation d'une erreur quadratique entre la mesure et le résultat de la simulation avec modèle équivalent. Pour cette minimisation, on utilise des méthodes évolutionnaires (AG " Algorithme Génétique ", PSO " Particle Swarm Optimization "). L'originalité principale de la thèse par rapport aux travaux déjà effectués sur le même thème réside dans le développement d'une méthodologie de calcul systématique et adaptée des régulations des modèles équivalents. Il a en effet été montré dans la thèse qu'un calcul précis et méthodologique de ces régulateurs permet d'obtenir une meilleure précision des équivalents qu'un choix plus ou moins arbitraire ou par similitude des régulations et de leurs paramètres comme cela se pratique usuellement. Des validations de la méthodologie proposée ont été faites sur le réseau de transport test IEEE New-England 39 noeuds et sur ce même réseau test couplé à un réseau de distribution.

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Pruvost, Florent. "Méthodes numériques parallèles pour la simulation des réseaux électriques de grandes tailles." Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2012. http://www.theses.fr/2012ECAP0011.

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L’analyse de stabilité en régime transitoire du réseau de transport électrique permet de contrôler le bon retour au régime stationnaire du système soumis à une perturbation. Cette analyse systématique des systèmes de réseaux en développement permet notamment d’optimiser la production et la consommation de l’énergie électrique, et de protéger les équipements tels que les centrales électriques, les transformateurs, les lignes haute-tension, etc. Afin d’améliorer la stabilité, la robustesse et la viabilité de ces systèmes, la tendance est à l’interconnexion des réseaux de transport régionaux et nationaux, et ainsi, au développement et à l’analyse de systèmes toujours plus grands. Le problème de stabilité électrique peut être simulé numériquement grâce à l’intégration d’un système d’équations algébro-différentielles non-linéaire et raide. Lorsque le problème traité est très grand, la simulation numérique devient très coûteuse en temps de calcul et ralentit considérablement le travail des professionnels du secteur. Cette thèse a pour but de proposer, d’étudier, et de développer des méthodes innovantes de calcul parallèle pour la résolution des systèmes d’équations différentielles issus de la simulation de grands réseaux électriques tel que le réseau européen. Dans ce manuscrit, on livre une analyse des propriétés de ces systèmes assez spécifiques : creux, irréguliers, non-linéaires, raides et hétérogènes. On discute notamment de la structure particulière de ces systèmes qui rend attrayante l’application d’une méthode de décomposition de domaine. On étudie ainsi plusieurs méthodes de parallélisation en espace : la parallélisation fine de chaque opération coûteuse, la résolution du système non-linéaire par décomposition en sous-réseaux faiblement couplés, d’abord sur chaque étape d’intégration, puis par méthode de relaxation d’ondes. On aborde aussi la parallélisation en temps de type algorithme Pararéel ainsi qu’une méthode parallèle espace-temps bénéficiant des propriétés couplées des méthodes de relaxation d’ondes et de Pararéel. Dans ces travaux, nous proposons des méthodes assurant la convergence rapide des méthodes de décomposition de domaine quel que soit le nombre de sous-domaines et de processeurs employés. Nous introduisons pour cela des techniques de préconditionnement en espace adéquates afin d’améliorer la scalabilité des méthodes de parallélisation envisagées
Power system transient stability analysis enables to control the return to equilibrium of the system subjected to a disturbance. This systematic analysis of developing transport networks allows to optimize the production and the consumption of electric power and to protect the equipments such as power plants, transformers, highvoltage lines and so on. In order to improve the stability, the robustness, and the sustainability of these systems, a worldwide trend is to interconnect regional and national transport networks. This leads to analyze ever larger systems. The power-stability problem can be numerically simulated owing to the integration of a differential-algebraic system which is nonlinear and stiff. When considering a very large problem, numerical simulation is very time consuming and significantly slows down the work of professionals. This thesis aims at studying innovative parallel computing methods for the resolution of differential systems arising from the transient stability analysis of large power systems such as the European Transport Network. In this manuscript, we first deliver an analysis of the properties of these rather specific systems: sparse, irregular, nonlinear, stiff, and heterogeneous. We discuss the particular structure of these systems making the application of a domain decomposition method interesting. Thus, we study several space parallelization methods: the fine parallelization of each costly tasks, the resolution of the nonlinear system by decomposition into weakly coupled subnetworks, first on each integration step separately, and then by waveform relaxation method. We also address the time parallelization with a Parareal-based algorithm and a space-time parallel method which benefits from the coupled properties of waveform relaxation and Parareal methods. In this work, we focus on methods which ensure a fast convergence of domain decomposition methods whatever the number of subdomains/processors used. In order to achieve such a goal, we introduce space preconditioning techniques to improve the scalability of the parallelization methods considered

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Seyedi, Seyed Mohammad. "Formation, propagation et coalescence dans un réseau de fissures en fatigue thermique." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00133778.

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Des réseaux de fissures dues à de la fatigue thermique à grand nombre de cycles (faïençage thermique) ont été mis en évidence dans certains composants de centrales nucléaires. L'estimation de durée de vie des composants est d'une importance vitale pour définir des programmes de maintenance. Une solution analytique de calcul du facteur d'intensité des contraintes a été développée pour étudier l'effet du chargement thermomécanique. Vu la complexité du chargement thermique et le phénomène de propagation dans un réseau de fissures, un outil de simulation numérique a été mis au point. Il s'agit d'un outil de remaillage automatique et une stratégie de propagation dans un réseau basée sur l'incrément de longueur de fissures. Un modèle probabiliste qui prend en compte l'hétérogénéité du matériau lors de la formation, propagation et coalescence dans un réseau est ensuite présenté. Ce modèle peut être implanté dans un code de calcul par éléments finis comme un modèle d'endommagement.

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Bichler, Olivier. "Contribution à la conception d'architecture de calcul auto-adaptative intégrant des nanocomposants neuromorphiques et applications potentielles." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00781811.

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Dans cette thèse, nous étudions les applications potentielles des nano-dispositifs mémoires émergents dans les architectures de calcul. Nous montrons que des architectures neuro-inspirées pourraient apporter l'efficacité et l'adaptabilité nécessaires à des applications de traitement et de classification complexes pour la perception visuelle et sonore. Cela, à un cout moindre en termes de consommation énergétique et de surface silicium que les architectures de type Von Neumann, grâce à une utilisation synaptique de ces nano-dispositifs. Ces travaux se focalisent sur les dispositifs dit "memristifs", récemment (ré)-introduits avec la découverte du memristor en 2008 et leur utilisation comme synapse dans des réseaux de neurones impulsionnels. Cela concerne la plupart des technologies mémoire émergentes : mémoire à changement de phase - "Phase-Change Memory" (PCM), "Conductive-Bridging RAM" (CBRAM), mémoire résistive - "Resistive RAM" (RRAM)... Ces dispositifs sont bien adaptés pour l'implémentation d'algorithmes d'apprentissage non supervisés issus des neurosciences, comme "Spike-Timing-Dependent Plasticity" (STDP), ne nécessitant que peu de circuit de contrôle. L'intégration de dispositifs memristifs dans des matrices, ou "crossbar", pourrait en outre permettre d'atteindre l'énorme densité d'intégration nécessaire pour ce type d'implémentation (plusieurs milliers de synapses par neurone), qui reste hors de portée d'une technologie purement en "Complementary Metal Oxide Semiconductor" (CMOS). C'est l'une des raisons majeures pour lesquelles les réseaux de neurones basés sur la technologie CMOS n'ont pas eu le succès escompté dans les années 1990. A cela s'ajoute la relative complexité et inefficacité de l'algorithme d'apprentissage de rétro-propagation du gradient, et ce malgré tous les aspects prometteurs des architectures neuro-inspirées, tels que l'adaptabilité et la tolérance aux fautes. Dans ces travaux, nous proposons des modèles synaptiques de dispositifs memristifs et des méthodologies de simulation pour des architectures les exploitant. Des architectures neuro-inspirées de nouvelle génération sont introduites et simulées pour le traitement de données naturelles. Celles-ci tirent profit des caractéristiques synaptiques des nano-dispositifs memristifs, combinées avec les dernières avancées dans les neurosciences. Nous proposons enfin des implémentations matérielles adaptées pour plusieurs types de dispositifs. Nous évaluons leur potentiel en termes d'intégration, d'efficacité énergétique et également leur tolérance à la variabilité et aux défauts inhérents à l'échelle nano-métrique de ces dispositifs. Ce dernier point est d'une importance capitale, puisqu'il constitue aujourd'hui encore la principale difficulté pour l'intégration de ces technologies émergentes dans des mémoires numériques.

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Diouri, Idriss. "Propositions de méthodes pour adapter le réseau aux contraintes d'applicatons temps-réel." Electronic Thesis or Diss., Nancy 1, 2010. http://www.theses.fr/2010NAN10091.

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L'étude des Systèmes Contrôlés en Réseaux (SCR) repose sur l'identification des exigences de fonctionnement de l'application appelées Qualité de Contrôle (QdC) et sur l'évaluation de la Qualité de Service (QdS) offerte par le réseau. Les travaux sur les SCR se repartissent selon deux approches : la commande en réseau et la commande de réseau. Cette thèse se positionne sur la deuxième approche avec une recherche axée sur la modélisation des mécanismes d'ordonnancement implémentés dans les équipements réseau et notamment dans les commutateurs Ethernet qui sont de plus en plus utilisés dans les applications industrielles. Ce travail de recherche étudie plus particulièrement comme paramètre de QdS, les délais qui engendrent des perturbations sur le système commandé. Cette thèse propose deux modèles de classification de service reposant sur des ordonnanceurs WRR (Weighted Round Robin). La première modélisation suit une approche constructive en utilisant la théorie du calcul réseau. La seconde s'appuie sur une phase d'identification à partir de simulations numériques et de la logique floue. Dans les deux cas, le but est d'offrir une bande passante suffisante pour le trafic contraint temporellement tout en maximisant la bande passante dédiée aux autres trafics pour éviter des effets famine. L'approche calcul réseau permet de configurer le réseau hors-ligne pour répondre à des contraintes temporelles strictes du SCR. La solution basée sur la logique floue autorise une commande dynamique de l'ordonnanceur pour ajuster en ligne le réseau en fonction des variations du trafic. Elle ne peut s'appliquer qu'à des SCR ayant des contraintes de temps souples
The study of the Networked Control Systems (NCS) is based both on the identification of the application functioning requirements called Quality of Control (QoC) and on the evaluation of the Quality of Service (QoS) offered by the network. The studies on the NCS are classified according to two approaches: the control over network and the control of network. This thesis addresses the second approach and models the scheduling mechanisms implemented in the Ethernet switches that are more and more used in the industrial applications. The specific QoS parameter studied in this thesis is the delay disturbing the controlled system. This thesis proposes two models of classification of service based on WRR (Weighted Round Robin) schedulers. The first modeling follows a constructive approach by using the network calculus theory. The second is based on an identification step from numerical simulations and from the fuzzy logic. In the two cases, the purpose is both to offer enough bandwidth for the time constrained traffic and to maximize the bandwidth dedicated to the others traffics to avoid famine effects. The network calculus approach is used to configure off-line the network in respecting the NCS strict time constraints. The solution based on the fuzzy logic enables a dynamic control of the scheduler in order to tune on-line the network according to the traffic variations. This latter can be applied only to NCS with soft time constraints

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Zammar, Chadi. "Interactions coopératives 3D distantes en environnements virtuels : gestion des problèmes réseau." Phd thesis, INSA de Rennes, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00908525.

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Pour assurer un niveau de coopération acceptable entre les diff érents utilisateurs, il faut prendre en considération certains critères. Nous pouvons diviser ces critères selon deux catégories : la première est visuelle/psychologique et elle est souvent liée à l'utilisateur. Il s'agit de comprendre les interactions de l'autre utilisateur : que fait-il ? Que va-t-il faire ? Sur quoi interagit-il ? ... Pour comprendre tout cela il faut assurer que l'utilisateur ait un certain niveau de conscience de tout ce qui évolue dans l'environnement. Cette conscience est la connaissance de l'état de l'environnement qui est assurée à travers des métaphores visuelles signi catives, d'où le facteur psycho-cognitif. La deuxième catégorie est technique et elle est liée au réseau. Pour garantir la mise à jour de l'évolution de l'environnement virtuel il faut assurer la transmission d'informations liées à cette évolution dans les meilleurs délais. L'assurance de la réception des mises-à-jour nécessite à son tour une qualité de service réseau jugée acceptable en terme de latence et de bande pas- sante. Qu'arrive-t-il si cette qualité de service est interrompue à un moment donné ? Quel est l'impact d'un problème au niveau réseau sur la coopéra- tion ? Jusqu'à quel point ? Cette thèse a pour objectif d'essayer de répondre à ces questions en mettant l'accent sur les conséquences indésirables d'un problème réseau sur les environne- ments virtuels coopératifs. Nous allons suivre le problème réseau dès le moment de son apparition au niveau de la couche de transport, et tout le long de son passage par les di érentes couches qui composent les environnements virtuels distribués. Ces couches comportent : la couche de communication, le noyau du support d'exécution d'environnements virtuels, et enfi n la couche applicative en relation directe avec l'utilisateur. Sur chaque niveau nous étudions les eff ets provoqués par le problème réseau et nous proposons des solutions.

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Jurczuk, Krzysztof. "Calcul parallèle pour la modélisation d'images de résonance magnétique nucléaire." Thesis, Rennes 1, 2013. http://www.theses.fr/2013REN1S089.

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L'objet de cette thèse est la modélisation computationnelle de l'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM), appliquée à l'imagerie des réseaux vasculaires. Les images sont influencées par la géométrie des vaisseaux mais aussi par le flux sanguin. Par ailleurs, outre la qualité des modèles développés, il est important que les calculs soient performants. C'est pourquoi, le calcul parallèle est utilisé pour gérer ce type de problèmes complexes. Dans cette thèse, trois solutions sont proposées. La première concerne les algorithmes parallèles pour la modélisation des réseaux vasculaires. Des algorithmes dédiés à différentes architectures sont proposés. Le premier est basé sur le modèle de « passage de messages » pour les machines à mémoires distribuées. La parallélisation concerne l'irrigation de nouvelles zones de tissu par les vaisseaux existants. Le deuxième algorithme est dédié aux machines à mémoire partagée. Il parallélise également le processus de perfusion mais des processeurs différents se chargent de gérer les différents arbres vasculaires. Le troisième algorithme est une combinaison des approches précédentes offrant une solution pour les architectures parallèles hybrides. Les algorithmes proposés permettent d'accélérer considérablement la croissance des réseaux vasculaires complexes, ce qui rend possible la simulation de structures vasculaires plus précises, en un temps raisonnable et aide à améliorer le modèle vasculaire et à tester plus facilement différents jeux de paramètres. Une nouvelle approche de modélisation computationnelle des flux en IRM est également proposée. Elle combine le calcul de flux par la méthode de Lattice Boltzmann, la simulation IRM par le suivi temporel de magnétisations locales, ainsi qu'un nouvel algorithme de transport des magnétisations. Les résultats montrent qu'une telle approche intègre naturellement l'influence du flux dans la modélisation IRM. Contrairement aux travaux de la littérature, aucun mécanisme additionnel n'est nécessaire pour considérer les artéfacts de flux, ce qui offre une grande facilité d'extension du modèle. Les principaux avantages de cette méthode est sa faible complexité computationnelle, son implémentation efficace, qui facilitent le lancement des simulations en utilisant différents paramètres physiologiques ou paramètres d'acquisition des images. La troisième partie du travail de thèse a consisté à appliquer le modèle d'imagerie de flux à des réseaux vasculaires complexes en combinant les modèles de vaisseaux, de flux et d'acquisition IRM. Les algorithmes sont optimisés à tous les niveaux afin d'être performants sur des architectures parallèles. Les possibilités du modèle sont illustrées sur différents cas. Cette démarche de modélisation peut aider à mieux interpréter les images IRM grâce à l'intégration, dans les modèles, de connaissances variées allant de la vascularisation des organes jusqu'à la formation de l'image en passant par les propriétés des flux sanguins
This PhD thesis concerns computer modeling of magnetic resonance imaging (MRI). The main attention is centered on imaging of vascular structures. Such imaging is influenced not only by vascular geometries but also by blood flow which has to been taken into account in modeling. Next to the question about the quality of developed models, the challenge lies also in the demand for high performance computing. Thus, in order to manage computationally complex problems, parallel computing is in use. In the thesis three solutions are proposed. The first one concerns parallel algorithms of vascular network modeling. Algorithms for different architectures are proposed. The first algorithm is based on the message passing model and thus, it is suited for distributed memory architectures. It parallelizes the process of connecting new parts of tissue to existing vascular structures. The second algorithm is designed for shared memory machines. It also parallelizes the perfusion process, but individual processors perform calculations concerning different vascular trees. The third algorithm combines message passing and shared memory approaches providing solutions for hybrid parallel architectures. Developed algorithms are able to substantially speed up the time-demanded simulations of growth of complex vascular networks. As a result, more elaborate and precise vascular structures can be simulated in a reasonable period of time. It can also help to extend the vascular model and to test multiple sets of parameters. Secondly, a new approach in computational modeling of magnetic resonance (MR) flow imaging is proposed. The approach combines the flow computation by lattice Boltzmann method, MRI simulation by following discrete local magnetizations in time and a new magnetization transport algorithm together. Results demonstrate that such an approach is able to naturally incorporate the flow influence in MRI modeling. As a result, in the proposed model, no additional mechanism (unlike in prior works) is needed to consider flow artifacts, what implies its easy extensibility. In combination with its low computational complexity and efficient implementation, the solution is a user-friendly and manageable at different levels tool which facilitates running series of simulations with different physiological and imaging parameters. The goal of the third solution is to apply the proposed MR flow imaging model on complex vascular networks. To this aim, models of vascular networks, flow behavior and MRI are combined together. In all the model components, computations are adapted to be performed at various parallel architectures. The model potential and possibilities of simulations of flow and MRI in complex vascular structures are shown. The model aims at explaining and exploring MR image formation and appearance by the combined knowledge from many processes and systems, starting from vascular geometry, through flow patterns and ending on imaging technology

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Pawlowski, Filip igor. "High-performance dense tensor and sparse matrix kernels for machine learning." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSEN081.

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Dans cette thèse, nous développons des algorithmes à haute performance pour certains calculs impliquant des tenseurs denses et des matrices éparses. Nous abordons les opérations du noyau qui sont utiles pour les tâches d'apprentissage de la machine, telles que l'inférence avec les réseaux neuronaux profonds. Nous développons des structures de données et des techniques pour réduire l'utilisation de la mémoire, pour améliorer la localisation des données et donc pour améliorer la réutilisation du cache des opérations du noyau. Nous concevons des algorithmes parallèles à mémoire séquentielle et à mémoire partagée.Dans la première partie de la thèse, nous nous concentrons sur les noyaux tenseurs denses. Les noyaux tenseurs comprennent la multiplication tenseur-vecteur (TVM), la multiplication tenseur-matrice (TMM) et la multiplication tenseur-tendeur (TTM). Parmi ceux-ci, la MVT est la plus liée à la largeur de bande et constitue un élément de base pour de nombreux algorithmes. Nous proposons une nouvelle structure de données qui stocke le tenseur sous forme de blocs, qui sont ordonnés en utilisant la courbe de remplissage de l'espace connue sous le nom de courbe de Morton (ou courbe en Z). L'idée clé consiste à diviser le tenseur en blocs suffisamment petits pour tenir dans le cache et à les stocker selon l'ordre de Morton, tout en conservant un ordre simple et multidimensionnel sur les éléments individuels qui les composent. Ainsi, des routines BLAS haute performance peuvent être utilisées comme micro-noyaux pour chaque bloc. Les résultats démontrent non seulement que l'approche proposée est plus performante que les variantes de pointe jusqu'à 18%, mais aussi que l'approche proposée induit 71% de moins d'écart-type d'échantillon pour le MVT dans les différents modes possibles. Enfin, nous étudions des algorithmes de mémoire partagée parallèles pour la MVT qui utilisent la structure de données proposée. Nos résultats sur un maximum de 8 systèmes de prises montrent une performance presque maximale pour l'algorithme proposé pour les tenseurs à 2, 3, 4 et 5 dimensions.Dans la deuxième partie de la thèse, nous explorons les calculs épars dans les réseaux de neurones en nous concentrant sur le problème d'inférence profonde épars à haute performance. L'inférence sparse DNN est la tâche d'utiliser les réseaux sparse DNN pour classifier un lot d'éléments de données formant, dans notre cas, une matrice de caractéristiques sparse. La performance de l'inférence clairsemée dépend de la parallélisation efficace de la matrice clairsemée - la multiplication matricielle clairsemée (SpGEMM) répétée pour chaque couche dans la fonction d'inférence. Nous introduisons ensuite l'inférence modèle-parallèle, qui utilise un partitionnement bidimensionnel des matrices de poids obtenues à l'aide du logiciel de partitionnement des hypergraphes. Enfin, nous introduisons les algorithmes de tuilage modèle-parallèle et de tuilage hybride, qui augmentent la réutilisation du cache entre les couches, et utilisent un module de synchronisation faible pour cacher le déséquilibre de charge et les coûts de synchronisation. Nous évaluons nos techniques sur les données du grand réseau du IEEE HPEC 2019 Graph Challenge sur les systèmes à mémoire partagée et nous rapportons jusqu'à 2x l'accélération par rapport à la ligne de base
In this thesis, we develop high performance algorithms for certain computations involving dense tensors and sparse matrices. We address kernel operations that are useful for machine learning tasks, such as inference with deep neural networks (DNNs). We develop data structures and techniques to reduce memory use, to improve data locality and hence to improve cache reuse of the kernel operations. We design both sequential and shared-memory parallel algorithms. In the first part of the thesis we focus on dense tensors kernels. Tensor kernels include the tensor--vector multiplication (TVM), tensor--matrix multiplication (TMM), and tensor--tensor multiplication (TTM). Among these, TVM is the most bandwidth-bound and constitutes a building block for many algorithms. We focus on this operation and develop a data structure and sequential and parallel algorithms for it. We propose a novel data structure which stores the tensor as blocks, which are ordered using the space-filling curve known as the Morton curve (or Z-curve). The key idea consists of dividing the tensor into blocks small enough to fit cache, and storing them according to the Morton order, while keeping a simple, multi-dimensional order on the individual elements within them. Thus, high performance BLAS routines can be used as microkernels for each block. We evaluate our techniques on a set of experiments. The results not only demonstrate superior performance of the proposed approach over the state-of-the-art variants by up to 18%, but also show that the proposed approach induces 71% less sample standard deviation for the TVM across the d possible modes. Finally, we show that our data structure naturally expands to other tensor kernels by demonstrating that it yields up to 38% higher performance for the higher-order power method. Finally, we investigate shared-memory parallel TVM algorithms which use the proposed data structure. Several alternative parallel algorithms were characterized theoretically and implemented using OpenMP to compare them experimentally. Our results on up to 8 socket systems show near peak performance for the proposed algorithm for 2, 3, 4, and 5-dimensional tensors. In the second part of the thesis, we explore the sparse computations in neural networks focusing on the high-performance sparse deep inference problem. The sparse DNN inference is the task of using sparse DNN networks to classify a batch of data elements forming, in our case, a sparse feature matrix. The performance of sparse inference hinges on efficient parallelization of the sparse matrix--sparse matrix multiplication (SpGEMM) repeated for each layer in the inference function. We first characterize efficient sequential SpGEMM algorithms for our use case. We then introduce the model-parallel inference, which uses a two-dimensional partitioning of the weight matrices obtained using the hypergraph partitioning software. The model-parallel variant uses barriers to synchronize at layers. Finally, we introduce tiling model-parallel and tiling hybrid algorithms, which increase cache reuse between the layers, and use a weak synchronization module to hide load imbalance and synchronization costs. We evaluate our techniques on the large network data from the IEEE HPEC 2019 Graph Challenge on shared-memory systems and report up to 2x times speed-up versus the baseline

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Marié, Simon. "Etude de la méthode Boltzmann sur Réseau pour les simulations en aéroacoustique." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00311293.

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Ce travail de thèse s'inscrit dans une problématique visant à étudier numériquement le bruit d'origine aérodynamique généré par les écoulements turbulents autour des véhicules en utilisant la méthode Boltzmann sur Réseau (LBM). Les objectifs de cette thèse sont l'étude des capacités aéroacoustiques de la LBM ainsi que l'élaboration d'un code de calcul tridimensionnel et parallèle.
Dans un premier temps, les élements historiques et théoriques de la LBM sont présentés ainsi que le développement permettant de passer de l'équation de Boltzmann aux équations de Navier-Stokes. La construction des modèles à vitesses discrètes est également décrite. Deux modèles basés sur des opérateurs de collision différents sont présentés : le modèle LBM-BGK et le modèle LBM-MRT. Pour l'étude des capacités aéroacoustiques de la LBM, une analyse de von Neumann est réalisée pour les modèles LBM-BGK et LBM-MRT ainsi que pour l'équation de Boltzmann à vitesse discrète (DVBE). Une comparaison avec les schémas Navier-Stokes d'ordre élevé est alors menée. Pour remédier aux instabilités numériques de la méthode Boltzmann sur Réseau intervenant lors de la propagation dans des directions particulières à M>0.1, des filtres sélectifs sont utilisés et leur effet sur la dissipation est étudié.
Dans un second temps, le code de calcul L-BEAM est présenté. La structure générale et les différentes techniques de calculs sont décrites. Un algorithme de transition de résolution est développé. La modélisation de la turbulence est abordée et le modèle de Meyers-Sagaut est implémenté dans le code. Enfin, des cas tests numériques sont utilisés pour valider le code et la simulation d'un écoulement turbulent complexe est réalisée.

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Gotzig, Bernhard. "Recherche du schéma optimal d'exploitation d'un réseau de distribution électrique." Grenoble INPG, 1997. http://www.theses.fr/1997INPG0209.

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Le but de cette thèse est l'exploration du domaine de l'optimisation de la topologie radiale d'un réseau de distribution en temps réel pour différents régimes d'exploitation. Nous avons ainsi développé différents outils de calcul performants, en particulier une approche unifiée qui se prête d'une part pour l'optimisation pour le régime normal d'exploitation, d'autre part pour établir un plan de reprise de service pour les zones îlotées suite à la défaillance d'un élément du réseau. Afin de satisfaire la contrainte temps réel, nous nous sommes basés sur des méthodes heuristiques permettant de s'approcher au plus de l'optimum global en un temps de calcul très court. La vérification de la qualité des solutions obtenues par des méthodes heuristiques est effectuée à l'aide d'autres méthodes d'optimisation plus dédiées à la recherche de l'optimum global. En validant la méthodologie proposée sur des réseaux de distribution réels à grande taille, nous avons montré l'efficacité de notre approche tant au niveau de la qualité des résultats qu'au niveau du temps de calcul
The aim of this thesis is the exploration of the do main of the optimisation of the radial topology of a distribution system for different operation states on a real time basis. We have therefore developed several powerful computation utilities, especially a unified approach which may be used both for the optimisation in the normal state and for finding a restoration plan for the isolated llnfalllted areas in the case of an OLltage of an element in the network. In arder to satisfy the real time constraint, we have L1sed heuristic methods which permit the global optimum to be approached effeciently within a very short computation time. The verification of the results obtained by the heuristic methods is done using optimisation methods which are more dedicated for the research of the global optimum. In validating the proposed method with reallarge scale distribution networks, we have shown the efficiency of our approach in both computation time and the quality of the results

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Gamboa, Dos Santos Carlos. "Apport de l'approche gestion de réseaux pour le placement de tâches dans le modèle de programmation par échange de messages." Nancy 1, 1998. http://www.theses.fr/1998NAN10244.

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L’exécution d'applications parallèles sur des réseaux de stations de travail non dédiées a un problème de performances, à cause des bibliothèques de communication et des réseaux. Pour y remédier, nous avons développé un environnement effectuant principalement le placement des tâches d'applications message passing sur des machines et réseaux hétérogènes tenant compte des communications. L’environnement comporte quatre composantes distincts : la première génére à partir d'une spécification des messages d'une application parallèle une bibliothèque de communication spécifique optimisant les couts des échanges de données. La deuxième composante a pour but d'extraire des traces d'exécution des taches les informations décrivant les précédentes exécutions et principalement le volume de données échangées. Le troisième outil est un gestionnaire de réseaux simplifié spécifique à notre environnement. Son but est de déterminer la topologie physique et de récolter l'état des équipements en se basant sur les concepts du domaine de la gestion SNMP. La dernière composante, PLATO, implante un algorithme de placement dynamique tenant compte à la fois de la topologie physique des réseaux de stations, des volumes échangés entre tâches et de l'état des machines et liens d'interconnexion. Les résultats de tests montrent que la prise en compte des aspects communications (topologie et volumes échangés) améliore le placement de tâches.

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Amari, Ahmed. "Conception et validation d'AeroRing - un réseau de communication Ethernet en double anneau pour les systèmes avioniques de nouvelle génération." Thesis, Toulouse, ISAE, 2017. http://www.theses.fr/2017ESAE0011/document.

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La complexité et le besoin en bande passante des architectures de communication avioniquene cessent de croitre avec le nombre des calculateurs et l’expansion des données échangées. Latechnologie AFDX a été introduite pour offrir des communications haut débit (100Mbps) pourles avions de nouvelle génération. Cependant, ce réseau commuté est déployé de manièreentièrement redondante, ce qui conduit à des quantités importantes de câbles, augmentant lepoids et les coûts d’intégration. Pour faire face à ces problèmes, on propose dans cette thèsel’intégration d’un réseau Ethernet en anneau comme une solution principale pour diminuerle poids et la complexité liés au câblage. Dans ce contexte, notre objectif est de concevoir etvalider un nouveau réseau de communication avionique, AeroRing, basé sur de l’EthernetGigabit avec une topologie anneau
The inherent complexity and bandwidth requirement of avionics communication architecturesare increasing due to the growing number of interconnected end-systems and theexpansion of exchanged data. The Avionics Full Duplex Switched Ethernet (AFDX) has beenintroduced to provide high-speed communication (100Mbps) for new generation aircraft.However, this switched network is deployed in a fully redundant way, which leads to significantquantities of wires, and thus increases weight and integration costs. To cope with thesearising issues, integrating ring-based Ethernet network in avionics context is proposed in thisthesis as a main solution to decrease the wiring-related weight and complexity. In this context,our main objective is to design and validate a new avionic communication network, calledAeroRing, based on a Gigabit Ethernet technology and supporting a Full Duplex ring topology.To achieve this aim, first, a benchmarking of the most relevant Real-Time Ethernet (RTE)solutions supporting ring topologies vs avionics requirements has been conducted, and weparticularly assess the main Performance Indicators (PIs), specified in IEC 61784-2. Thisbenchmarking reveals that each existing RTE solution satisfies some requirements better thanothers, but there is no best solution in terms of all the requirements

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Courchelle, Inès de. "Vers une meilleure utilisation des énergies renouvelables : application à des bâtiments scientifiques." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30196/document.

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Les travaux de cette thèse portent sur l'optimisation des flux énergétiques et informatiques dans un réseau intelligent ayant pour but d'alimenter un centre de calcul via des énergies renouvelables. Dans cette thèse sont traités les problèmes liés à la mise en commun des informations de types énergétique et informatique dans une contrainte de réactivité forte à travers la création d'une architecture pour un réseau intelligent. La modélisation d'un tel réseau doit permettre la prise de décision de manière dynamique et autonome. L'objectif de cette modélisation, via un réseau intelligent, est l'optimisation des ressources renouvelables afin de diminuer l'empreinte écologique
The work of this thesis deals with the optimization of energy and computer flows in an intelligent network aiming to supply a data center via renewable energies. In this thesis are treated the problems related to the pooling of energy and computer information in a strong reactivity constraint through the creation of an architecture for an intelligent network. The modeling of such a network must allow the decision making in a dynamic and autonomous way. The objective of this modeling, via an intelligent network, is the optimization of renewable resources in order to reduce the ecological footprint

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Fabreges, Xavier. "Etude des propriétés magnétiques et du couplage spin/réseau dans les composés multiferroïques RMnO3 hexagonaux par diffusion de neutrons." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00551271.

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Ce manuscrit présente une étude des composés multiferroïques RMnO$_3$ hexagonaux (R=Ho, Y, Yb, In, Sc). L'accent est mis sur les corrélations spin/spin statiques et dynamiques et sur le couplage entre degrés de liberté de spin et de réseau. Cette étude s'appuie sur de nombreux résultats de diffusion de neutrons aussi bien sur poudres que sur monocristaux. La diffraction permet de déterminer précisément les positions atomiques et la structure magnétique. Nous avons pu développer un modèle rendant compte de la très grande variété de comportements observés dans ces systèmes en nous basant sur la frustration des interactions d'échange interplans. La frustration des interactions magnétiques n'est pas simplement due au réseau triangulaire de Mn mais aussi aux interactions entre Mn de plans adjacents. Cette frustration est directement controlée par la position du Mn par rapport à une valeur seuil $x=1/3$ dans la maille élémentaire. Les mesures de diffusion inélastiques ont permis de valider ce modèle en vérifiant certaines prédictions à partir de mesures de dispersion d'onde de spins et d'un calcul numérique solide (signe de la constante d'échange interplan, transitions de réorientation). Elles ont également confirmé le rôle primordial des interactions RMn sur la dynamique de spin des Mn. Enfin des mesures complexes de diffusion inélastique de neutrons polarisés ont mis en évidence une hybridation entre excitations de réseau et de spin. Un modèle basé sur l'interaction de Dzyaloshiinski-Moriya est proposé pour rendre compte des observations expérimentales. Ce mode hybride est a rapprocher de l'électromagnon observé dans de nombreux systèmes, et semble être une composante inhérente à l'existence de la multiferroïcité.

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Trahay, François. "De l’interaction des communications et de l’ordonnancement de threads au sein des grappes de machines multi-cœurs." Thesis, Bordeaux 1, 2009. http://www.theses.fr/2009BOR13870/document.

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La tendance actuelle des constructeurs pour le calcul scientifique est à l'utilisation de grappes de machines dont les noeuds comportent un nombre de coeurs toujours plus grand. Le modèle basé uniquement sur MPI laisse peu à peu la place à des modèles mélangeant l'utilisation de threads et de MPI. Ce changement de modèle entraîne de nombreuses problématiques car les implémentations MPI n'ont pas été conçues pour supporter les applications multi-threadées. Dans cette thèse, afin de garantir le bon fonctionnement des communications, nous proposons un module logiciel faisant interagir l'ordonnanceur de threads et la bibliothèque de communication. Ce gestionnaire d'entrées/sorties générique prend en charge la détection des événements du réseau et exploite les multiples unités de calcul présentes sur la machine de manière transparente. Grâce à la collaboration étroite avec l'ordonnanceur de threads, le gestionnaire d'entrées/sorties que nous proposons assure un haut niveau de réactivité aux événements du réseau. Nous montrons qu'il est ainsi possible de faire progresser les communications réseau en arrière-plan et donc de recouvrir les communications par du calcul. La parallélisation de la bibliothèque de communication est également facilité par un mécanisme d'exportation de tâches capable d'exploiter les différentes unités de calcul disponible tout en prenant en compte la localité des données. Les gains obtenus sur des tests synthétiques et sur des applications montre que l'interaction entre la bibliothèque de communication et l'ordonnanceur de threads permet de réduire le coût des communications et donc d'améliorer les performances d'une application
The current trend of constructors for scientific computation is to build clusters whose node include an increasing number of cores.The classical programming model that is only based on MPI is being replaced by hybrid approaches that mix communication and multi-threading. This evolution of the programming model leads to numerous problems since MPI implementations were not designed for multi-threaded applications. In this thesis, in order to guarantee a smooth behavior of communication, we propose a software module that interact with both the threads scheduler and the communication library. This module, by working closely with the thread scheduler, allows to make communication progress in the background and guarantees a high level of reactivity to network events, even when the node is overloaded. We show that this permits to make communication progress in the background and thus to overlap communication and computation. The parallelization of the communication library is also made easier thanks to a task onloading mechanism that is able to exploit the available cores while taking data locality into account. The results we obtain on synthetic application as well as real-life applications show that the interaction between the thread scheduler and the communication library allows to reduce the overhead of communication and thus to improve the application performance

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Trahay, François. "De l'interaction des communications et de l'ordonnancement de threads au sein des grappes de machines multi-coeurs." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00469488.

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La tendance actuelle des constructeurs pour le calcul scientifique est à l'utilisation de grappes de machines dont les noeuds comportent un nombre de coeurs toujours plus grand. Le modèle basé uniquement sur MPI laisse peu à peu la place à des modèles mélangeant l'utilisation de threads et de MPI. Ce changement de modèle entraîne de nombreuses problématiques car les implémentations MPI n'ont pas été conçues pour supporter les applications multi-threadées. Dans cette thèse, afin de garantir le bon fonctionnement des communications, nous proposons un module logiciel faisant interagir l'ordonnanceur de threads et la bibliothèque de communication. Ce module, en collaborant avec l'ordonnanceur de threads, permet de faire progresser les communications en arrière-plan et d'assurer un haut niveau de réactivité, même lorsque la machine est surchargée.

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Dimassi, Mohamed. "Modélisation de la structure poreuse du non-tissé par des techniques de calcul avancé." Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10017.

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Les non-tissés sont des matériaux dont la structure poreuse est difficilement qualifiable ce qui rend la compréhension de leurs propriétés hydrauliques complexe. Nous avons opté pour l'observation directe du phénomène physique par analyse d'images de la dynamique de l'ascension capillaire dans un non-tissé. Pour cela nous avons mis en place un banc de test à l'aide d'une caméra numérique et d'un éclairage bien adapté pour faire des essais sur les non-tissés. Les algorithmes que j'ai développés et déployés, permettent une extraction des informations nécessaires à la compréhension et à la simulation du phénomène de la montée capillaire dans le réseau poreux du non-tissé: -un algorithme permettant l'extraction des propriétés métriques et géométriques des pores contenus dans un échantillon. -un algorithme permettant l'extraction de la propriété hydraulique de l'échantillon en fonction du temps. Cette propriété dynamique correspond à une propriété fonctionnelle de choix pour ces matériaux destinés à l'hygiène industrielle et domestique. -un algorithme permettant la détermination des paramètres de structure les plus pertinents en se basant sur un modèle d'arbre de décision. -un algorithme permettant la détermination et la simulation du comportement dynamique d'un liquide très mouillant au sein du réseau poreux. Cette approche tire son originalité de l'importance qui a été accordé au modèle expérimental et aux règles tirées de ce dernier afin de construire la simulation. Dans ce travail, nous partons d'observations et de constatations expérimentales pour en déduire une description algorithmique fidèle à la réalité. L'approche est appuyée par des théories existantes
Non-wowen are materials with a complicate porous structure. lndeed, the tangle of fibers and their consolidation, make the comprehension of their hydraulic properties complicated. After having explored three important tracks of research in this field, we chose the direct observation of the physical phenomenon by image analysis and especially the dynamics of the capil!ary rise in a non-woven material. For that, we set up a test bed using a digital camera and a well-adapted lighting to carry out tests on the non-woven materials. I developed and deployed algorithms, which allow an extraction of data in order to understand and simulate the capillary rise in the porous network ofthe non-woven material. These algorithms can be classified in the following way: -an algorithm for the extraction of metric and geometrical properties of pores contained in a non-woven sample.These data represent the structural parameters. -an algorithm which a!lows the extraction of the dynamic hydraulic property. This dynamic property corresponds to a functional property for these materials intended to be used for industrial and domestic hygiene, -an algorithm that determines the most relevant structural parameters based on a decision tree approach, -an algorithm allowing the determination and the simulation of a very wetting Iiquid's dynamic behaviour within the porous network. This approach draws its originality. from the importance attached to the, experimental model and the rules drawn from the Iatter in order.to build the simulation. ln this work, we start from experimental observatIons to deduce an algonthmlc descnptIon faithful to reality.The approach is supported by existing theones

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Ruel, Silvain. "Évaluation des bornes des performances temporelles des Architectures d'Automatisation en Réseau par preuves itératives de propriétés logiques." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00405783.

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Ce mémoire de thèse propose une approche pour l'obtention des bornes des performances temporelles d'une Architecture d'Automatisation en Réseau par preuves itératives de propriétés d'atteignabilité sur un modèle formel de l'architecture. Ces propriétés d'atteignabilité sont définies grâce à un automate observateur temporisé et paramétré, dont les gardes de certaines transitions sont fonction d'un paramètre temporel. A chaque itération, les résultats de preuves permettent de déterminer la valeur de ce paramètre pour la prochaine itération ; un algorithme de recherche par dichotomie assure la convergence des itérations. La mise en œuvre de cette approche sur des architectures de taille non triviale a nécessité le développement d'une méthode d'abstraction qui comporte deux étapes : simplification de la structure et modification des modèles formels des composants figurant dans la structure simplifiée, ceci afin de prendre en compte les phénomènes de concurrence entre requêtes émises par différents composants. Ces contributions formelles et méthodologiques ont été validées expérimentalement par le traitement de plusieurs cas de taille et complexité croissantes, basés sur le protocole Modbus TCP/IP.

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Kanso, Assem. "Evaluation des modèles de calcul des flux polluants des rejets urbains par temps de pluie : Apport de l'approche bayésienne." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001264.

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Ce travail de thèse se propose d'analyser et d'évaluer les modèles de calcul des flux polluants (MCFP) des rejets urbains par temps de pluie. Pour cela, un banc d'essai a été établi qui repose sur l'utilisation d'une méthodologie basée sur la théorie bayésienne. Ce banc d'essai a été utilisé à des différentes échelles d'espace tout au long du cheminement de l'eau de ruissellement depuis les chaussées jusqu'à l'exutoire du réseau d'assainissement sur le site du bassin versant expérimental du Marais à Paris. Cette méthodologie du banc d'essai utilise une technique de simulation par chaîne de Markov (algorithme Metropolis) pour estimer la distribution de probabilité a posteriori des paramètres du modèle, ce qui permet : - Une évaluation quantitative des incertitudes liées à l'estimation des paramètres ainsi que leurs interactions ; - Une estimation quantitative du niveau d'incertitude dans les résultats d'application de ces modèles ; - Une estimation du pouvoir prédictif du modèle. A l'échelle locale, des modèles d'accumulation, d'entraînement des solides sur les surfaces urbaines, et des modèles d'érosion des solides dans les réseaux d'assainissement ont été testés et analysés. A l'échelle du bassin versant le couplage des modèles élémentaires tel qu'ils sont utilisés dans les logiciels actuels, a pu être évalué. La méthodologie de mise en œuvre a produit des résultats fiables en particulier des distributions de paramètres des modèles qui aident à l'analyse mathématique et à l'interprétation des modèles couramment utilisés. Elle a démontré l'existence de larges incertitudes liées à l'utilisation des MCFP à l'échelle de bassin versant. Ces modèles n'expliquent qu'une faible partie de la variation de la concentration des MES entre 2 événements pluvieux ou à l'intérieur d'un même événement sur le site étudié.

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Breck, Damien. "Évaluation des performances du système d'agrégation implémenté dans les réseaux 802.11n." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0278/document.

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Après l'augmentation des capacités physiques des réseaux sans-fil, l'amélioration du faible rendement MAC permet aujourd'hui aux utilisateurs de bénéficier de bandes passantes inédites. Cette amélioration est notamment rendue possible par la création de systèmes d'agrégation. Or si ces systèmes permettent d'améliorer la bande passante offerte, plusieurs problématiques se posent quant à leur influence sur le comportement du système en particulier en cas de forte concurrence pour l'accès au medium. L'agrégation étudiée dans ce mémoire effectue une concaténation de plusieurs paquets dans une seule trame. Cette opération permet aux paquets de partager les en-têtes. Outre la perte de signification quant à la valeur d'un paquet, la configuration des paramètres d'un tel système reste aujourd'hui obscure pour le fournisseur d'accès. Comme les intérêts du fournisseur et de ses clients peuvent diverger, il est également nécessaire de tenir compte du compromis entre leurs exigences respectives. Afin d'adresser ces problématiques, ces travaux de thèse se concentrent sur une analyse approfondie du comportement et des implications d'un système d'agrégation de paquets (avec IEEE 802.11n pour cas d'étude). L'influence de l'agrégation sur la qualité de service offerte à une application est quantifiée au travers de plusieurs milliers de simulations effectuées avec Riverbed Modeler. Des recommandations sont ensuite proposées pour la bonne configuration du système d'agrégation dans l'optique d'optimiser les délais et l'arriéré de traitement. L'accent est mis sur les performances offertes à un flux particulier en concurrence pour le medium. Ceci dans le but de clarifier l'influence de l'agrégation sur chaque client. Cette thèse développe également un modèle analytique dudit système basé sur la théorie du calcul réseau. Les limites d'un tel modèle sont démontrées et son pessimisme est déterminé à l'aide d'une analyse fine du comportement de l'agrégation 802.11n. Cette étude démontre notamment une relative inadaptation de la théorie du calcul réseau au système d'agrégation considéré. Des ajustements de la théorie sont alors proposés, en particulier vis à vis du calcul du service rendu à un flux. Afin d'aider le fournisseur d'accès dans la configuration du système d'agrégation, cette thèse propose en dernier lieu un algorithme de configuration dynamique des paramètres d'agrégation. Cet algorithme est établi à partir des recommandations instructives établies précédemment. Son originalité repose sur la désactivation de l'agrégation en fonction de l'état des stations concurrentes. Implémenté dans Riverbed Modeler, cet algorithme montre son efficacité. De nouvelles problématiques se posent quant à son implémentation réelle (distribuée, centralisée, ...)
After the increase of the capacity of wireless networks, the improvement of the low efficiency allows users to benefit from higher bandwidths. This improvement is partly due to the creation of aggregation's systems. Now, if these systems allow to improve the offered bandwidth, several problems arise about their influence on the behavior of the system. In particular, the case of strong competition for the access to the medium remains unknown. The aggregation studied in this thesis makes a concatenation of several packets in a single frame. This operation allows the packets to share headers. Besides the loss of meaning about the value of a packet, the configuration of such a system remains today obscure for the access provider. As the interests of the provider and its customers may differ, it is also necessary to consider a compromise between their respective requirements. To address these issues, this thesis focuses on a thorough analysis of the behavior and the implications of a packet aggregation system (with IEEE 802.11n as case study). The impact of aggregation on the quality of service provided to an application is quantified through thousands of simulations with Riverbed Modeler. Recommendations are then proposed for the proper setup of the aggregation system to optimize delay and backlog. This thesis focuses on the performances offered to a particular flow in competition for the medium. Its aim is to show the influence of the aggregation on each customer. This thesis also develops an analytical model of the aggregation system using the network calculus theory. The limitations of such a model are demonstrated. Its pessimism is determined using a detailed analysis of the 802.11n aggregation. This study demonstrates a particular relative inadequacy of network calculus to the aggregation system considered. Adjustments of the theory are then proposed, particularly for the calculation of the residuel service offered to a customer. To help the access provider in the configuration of the aggregation system, this thesis lastly proposes an algorithm for a dynamic configuration of the aggregation. This algorithm is established from the recommendations previously established. Its originality is based on the deactivation of the aggregation according to the state of the competing stations. Implemented in Riverbed Modeler, this algorithm shows its efficiency. Then, new problems arise about its real implementation (distributed, centralized, ...)

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Moreaud, Stéphanie. "Mouvement de données et placement des tâches pour les communications haute performance sur machines hiérarchiques." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00635651.

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Les architectures des machines de calcul sont de plus en plus complexes et hiérarchiques, avec des processeurs multicœurs, des bancs mémoire distribués, et de multiples bus d'entrées-sorties. Dans le cadre du calcul haute performance, l'efficacité de l'exécution des applications parallèles dépend du coût de communication entre les tâches participantes qui est impacté par l'organisation des ressources, en particulier par les effets NUMA ou de cache. Les travaux de cette thèse visent à l'étude et à l'optimisation des communications haute performance sur les architectures hiérarchiques modernes. Ils consistent tout d'abord en l'évaluation de l'impact de la topologie matérielle sur les performances des mouvements de données, internes aux calculateurs ou au travers de réseaux rapides, et pour différentes stratégies de transfert, types de matériel et plateformes. Dans une optique d'amélioration et de portabilité des performances, nous proposons ensuite de prendre en compte les affinités entre les communications et le matériel au sein des bibliothèques de communication. Ces recherches s'articulent autour de l'adaptation du placement des tâches en fonction des schémas de transfert et de la topologie des calculateurs, ou au contraire autour de l'adaptation des stratégies de mouvement de données à une répartition définie des tâches. Ce travail, intégré aux principales bibliothèques MPI, permet de réduire de façon significative le coût des communications et d'améliorer ainsi les performances applicatives. Les résultats obtenus témoignent de la nécessité de prendre en compte les caractéristiques matérielles des machines modernes pour en exploiter la quintessence.

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Brunet, Elisabeth. "Une approche dynamique pour l'optimisation des communications concurrentes sur réseaux hautes performance." Thesis, Bordeaux 1, 2008. http://www.theses.fr/2008BOR13721/document.

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Cette thèse cherche à optimiser les communications des applications de calcul intensif s'exécutant sur des grappes de PC. En raison de l'usage massif de processeurs multicoeurs, il est désormais impératif de gérer un grand nombre de flux de communication concurrents. Nous avons mis en évidence et analysé les performances décevantes des solutions actuelles dans un tel contexte. Nous avons ainsi proposé une architecture de communication centrée sur l'arbitrage de l'accès aux matériels. Son originalité réside dans la dissociation de l'activité de l'application de celle des cartes réseaux. Notre modèle exploite l'intervalle de temps introduit entre le dépot des requêtes de communication et la disponibilité des cartes réseaux pour appliquer des optimisations de manière opportuniste. NewMadeleine implémente ce concept et se révèle capable d'exploiter les réseaux les plus performants du moment. Des tests synthétiques et portages d'implémentations caractéristiques de MPI ont permis de valider l'architecture proposée
The aim of this thesis is to optimize the communications of high performance applications, in the context of clusters computing. Given the massive use of multicore architectures, it is now crucial to handle a large number of concurrent communication flows. We highlighted and analyzed the shortcomings of existing solutions. We therefore designed a new way to schedule communication flows by focusing on the activity of the network cards. Its novelty consists in untying the activity of applications from that of the network cards. Our model takes advantage of the delay that exists between the deposal of the communication requests and the moment when the network cards become idle in order to apply some opportunistic optimizations. NewMadeleine implements this model, thus making possible to exploit last generation high speed networks. The approach of NewMadeleine is not only validated by synthetical tests but also by real applications

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Fournier, Pierre-Luc. "Développement d'un modèle de mesure de la performance d'un processus administratif séquencé et non cadencé dans une organisation du réseau de la santé du Québec par le calcul du degré d'articulation." Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 2012. http://depot-e.uqtr.ca/6918/1/030586134.pdf.

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Benaini, Abdelhamid. "Conception et validation des algorithmes systoliques." Phd thesis, Grenoble INPG, 1988. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00329564.

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Proposition d'une formulation combinatoire pour la conception d'algorithmes de produit matriciel sur les réseaux systoliques linéaires. Étude de la validation des algorithmes systoliques. Deux logiciels sont proposes: le premier, Sisyc, est un simulateur numérique d'algorithmes systoliques; le second, sisyc2, calcule la trace symbolique des algorithmes systoliques et permet lorsqu'il est couple avec un système de calcul formel, de réaliser une simulation formelle

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Yang, Xuecan. "Approximate computing for embedded machine learning." Electronic Thesis or Diss., Institut polytechnique de Paris, 2021. http://www.theses.fr/2021IPPAT005.

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Les réseaux de neurones convolutifs (CNN) ont été largement utilisés dans de nombreux domaines tels que la reconnaissance d’image, le traitement vidéo et le traitement du langage naturel. Cependant, les CNN sont toujours gourmands en calculs et en ressources. Ils sont souvent limités par les performances et la mémoire limitées lorsqu’ils sont déployés sur des systèmes embarqués. Ce projet de recherche doctorale vise à proposer des CNNs à faibles besoins en ressources informatiques et en mémoire, qui sont plus adaptés aux systèmes embarqués. En plus de la revue de la littérature, trois méthodes pour accélérer les CNNs sont proposées : Selective Binarisation, Quad-Approx Networks et MinConv-Nets : La Selective Binarisation combine des couches avec différentes précisions dans les CNNs pour obtenir une vitesse et une précision acceptables. De plus, un accélérateur basé sur FPGA est proposé pour ces structures optimisées. Avec le PArameterized Clipping acTivation Function signé proposé (signed PACT), les CNN sont quantizées en 3 bits, puis le multiplicateur approximatif est utilisé pour construire un réseau sans perte les précisions de détection, appelé Quad-Approx Network. En plus de l’accélération, il est plus précieux que Quad-Approx montre que les CNN sont des systèmes de tolérance aux pannes, ce qui nous conduit à proposer les MinConvNets. MinConvNet est un ensemble de CNN sans multiplication dont la multiplication est remplacée par une opération approximative. MinConvNet peut obtenir une perte de prédiction négligeable par rapport aux réseaux de classification d’image exacte grâce à l’apprentissage par transfert, tandis que la multiplication difficile à mettre en oeuvre est remplacée par des opérations plus faciles à implémenter. D’une part, l’humain inaugure l’ère de l’intelligence artificielle. D’un autre côté, l’Internet des objets (IoT) nous facilite la vie. Ces travaux apportent des algorithmes intelligents plus complexes dans les appareils de périphérie et nous aident à créer l’ère de l’Internet des objets artificiel et intelligent (AIoT)
Convolutional Neural Networks (CNNs) have been extensively used in many fields such as image recognition, video processing, and naturallanguage processing. However, CNNs are still computational-intensive and resource-consuming. They are often constrained by the limit performanceand memory when deployed on embedded systems. This PhD research project aims at proposing CNNs which are more suitable for embedded systems withlow computing resources and memory requirements. Based on literature review, we propose three methods to accelerate the operation of neural networks : Selective Binarization, Quad-Approx Network and Min- ConvNets. Selective Binarization combines layers with different precisions in CNNs to achieve an acceptable speed and accuracy. As well an FPGA based hardware accelerator is proposed for these optimized structures. With the proposed signed PArameterized Clipping acTivation Function (signed PACT), the CNNs are quantized into 3 bits, and then a loss-less network is established by using approximate multiplier, which is named Quad-Approx Network. In addition to acceleration, what is more valuable is that Quad-Approx shows that CNNs are certain fault tolerance systems, which leads us to propose the MinConvNets. MinConvNet is a set of multiplication-less CNNs whose multiplications are replaced by approximate operations. MinConvNet can achieve negligible loss of prediction compared to exact image classification networks through transfer learning, meanwhile the multiplication which is more resource consuming to implement is replaced by easier implemented operations. Human is ushering the era of the artificial intelligence. In the meantime, the Internet of Things (IoT) makes our lives more convenient. These works bring more complex intelligent algorithms into the edge devices and helps us to create the era of Artificial intelligent Internet of Things (AIoT)

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