La problématique de la qualité de service dans les réseaux locaux sans fils IEEE 802.11 demeure l'un des défis délicats à surmonter par la communauté scientifique. L'étude et l'évaluation des approches apportés pour le support de QoS dans ce type de réseaux que ce soit par des simulations, des modèles analytiques ou des mesures réelles montre que ces approches sont toujours insuffisantes pour apporter des vraies garanties de qualité de services aux utilisateurs sans fils. Suite à des travaux effectués au CRAN qui ont porté sur l'équilibrage des charges dans les réseaux Ethernet industriels nous avons opté pour une méthode d'équilibrage de charges dans le contexte des réseaux hotspots 802.11. L'objectif de cette approche étant d'équilibrer les charges des points d'accès pour satisfaire aux besoins en termes de qualité de service de l'ensemble des applications sans fils. Ces besoins sont exprimés en termes de disponibilité, de délais, de bande passante...Nous avons alors définis un algorithme d'équilibrage de charges pouvant établir dynamiquement des associations optimales entre les utilisateurs présents dans un hotspot et les points d'accès en service. Un protocole d'échanges entre les stations sans fils et les points d'accès et entre ces derniers et le serveur d'équilibrage de charges a été établi. Le fonctionnement de ce protocole a été vérifié et simulé en utilisant les outils SDL et MSC. Pour l'évaluation de la performance de l'approche d'équilibrage par rapport à la méthode d'accès de base du protocole, un ensemble de simulations ont été effectués. Ces simulations effectuées sur OPNET montrent que cette approche permet d'améliorer un ensemble de paramètres de qualité de service perçue par les utilisateurs d'un réseau Hotspot.

Le document présente une synthèse de travaux sur le déploiement, l'utilisation et les techniques de mise en oeuvre d'applications développées selon un modèle de programmation à passage de messages sur des grilles de calcul. La première partie décrit les performances observées sur la période 2002-2006 sur une plateforme à l'échelle de la France, ainsi que les gains obtenus par équilibrage de charge. La deuxième partie décrit un intergiciel nouveau baptisé P2P-MPI qui synthétise un ensemble de propositions pour améliorer la prise en charge de tels programmes à passage de messages.

Esta tesis apunta a entregar las bases para el desarrollo de los algoritmos de balance de carga para el modelo de objetos activos definido por ProActive en el contexto de las redes a gran escala (grillas).<br />ProActive es un middleware implementado en lenguaje Java, de código abierto, para la programacióon concurrente, paralela, distribuida, y móvil; basado en el modelo de objeto-activo. En<br />ProActive, cada objeto activo tiene su propio hilo de control y puede decidir independientemente<br />en qué orden servir los métodos invocados, las cuales se almacenan automáticamente en una cola<br />de peticiones pendientes. Para agregar eficacia al paradigma de objetos activos, ProActive proporciona<br />un mecanismo del migración, obteniendo localización automática y transparencia mediante<br />el uso de forwarders. La migración viene con un costo de comunicación: un objeto activo debe<br />emigrar con su estado completo, que consiste en sus peticiones pendientes (llamadas de método),<br />objetos futuros, y sus objetos pasivos. Por lo tanto, las aplicaciones implementadas con ProActive<br />son sensibles a la latencia.<br />Cuando varios objetos activos con funcionalidad idéntica se despliegan, un algoritmo de balance<br />de carga se utiliza para mejorar el funcionamiento de la aplicación utilizando esa funcionalidad.<br />La carga de trabajo puede ser equilibrada, ya sea enviando objetos activos de un procesador<br />altamente cargado a uno menos cargado, o bien robando objetos activos a un procesador altamente<br />cargado. El ambiente donde normalmente se ejecutan las aplicaciones implementadas usando el<br />modelo de objetos activos se compone generalmente de grupos múltiples de recursos, por ejemplo,<br />un sistema de máquinas interconectadas por una red local de alta velocidad.<br />Dado lo anterior, se ha estudiado y desarrollado un algoritmo de balance de carga para objetos<br />activos que pertenecen a una aplicación paralela, fijando las bases para el desarrollo de los<br />algoritmos de balance de carga para el middleware ProActive. Este primer acercamiento se llama<br />algoritmo Robin-Hood + Nottingham Sheriff. Este algoritmo fue validado en el contexto de redes<br />de alta escala (sobre 1.000 nodos) mediante simulaciones, utilizando nuestros modelo de grillas de<br />computadores, los cuales están basados en la observación y la medición de lo que consideramos<br />las características dominantes para el balance de objetos activos: capacidad de procesamiento y<br />latencia entre recursos.<br />Finalmente, presentamos los contratos de acoplamiento para el despliegue de aplicaciones paralelas, así como su forma de utilización en el contexto de balance de carga. A modo de ejemplo,<br />mostramos su uso en la elección del balanceador a utilizar (cluster local v/s nuestro algoritmo).

L'objectif de la thèse est de créer et développer de nouvelles méthodes de résolution efficaces des problèmes combinatoires en configuration des lignes de fabrication. Deux problèmes ont été particulièrement étudiés: le problème d'équilibrage et de choix d'équipement pour des lignes dédiées et le problème de minimisation des coûts de changements de séries pour des lignes multi-produits. Une solution du premier problème consiste en une affectation admissible des ressources à un nombre de stations à déterminer de sorte que le coût total soit minimal. Afin de résoudre ce problème, nous l'avons réduit au problème de partition d'ensemble et l'avons résolu par des heuristiques gloutonnes et une méthode exacte de génération de contraintes. Les expérimentations sur différentes instances ont montré que la nouvelle approche de résolution surclasse les approches antérieures de la littérature en termes de qualité de solution et de temps de calcul. Pour le second problème deux critères sont considérés lexicographiquement : la minimisation du nombre de stations et la minimisation du coût de changement de séries. Nous avons examiné successivement les cas d'exécution parallèle et séquentielle des opérations. Des solutions approchées ont été trouvées par des heuristiques gloutonnes. Ensuite, nous avons proposé deux modèles de programmation linéaire en nombres entiers (PLNE) afin de trouver le nombre de stations minimal et ensuite d'obtenir le coût de changement de séries minimal. Les résultats des expérimentations sur ces nouveaux problèmes se sont avérés prometteurs à la fois en termes de qualité de solution et de temps de calcul.

Les réseaux sans fil constituent de plus en plus une technologie émergente permettant à ses utilisateurs<br />un accès à l'information et aux services électroniques indépendamment de leurs positions<br />géographiques. Le succès de ce type de réseaux est suscité par un grand intérêt de la part des particuliers,<br />des entreprises et du milieu industriel. Les débits atteints actuellement avec les réseaux<br />sans fil rendent possible le transfert de flux multimédia soumis à de fortes contraintes. Ainsi, le<br />respect de certaines contraintes telles que la bande passante, le délai ou encore le taux de pertes<br />de paquets devient primordial. Cependant, les solutions qui ont été introduites dans le monde des<br />réseaux filaires deviennent inadaptées pour des réseaux utilisant un médium radio partagé sans aucune<br />administration centralisée.<br />Dans ce cadre, plusieurs travaux concernant l'étude de la qualité de service (QoS) dans les réseaux<br />sans fil et notamment les réseaux ad hoc ont été réalisés afin de définir des modèle de QoS, des protocoles<br />d'accès au médium, des protocoles de routage avec QoS et des protocoles de signalisation. Pour<br />cela, notre premier objectif a été l'étude des différents mécanismes de QoS. Ce travail se place donc,<br />dans le cadre de la QoS et la proposition de mécanismes permettant d'offrir des solutions optimales<br />à des applications sensibles à certains facteurs de QoS. L'autre contribution de ce travail se situe<br />dans l'intégration du concept de l'ingénierie du trafic dans les réseaux ad hoc. En effet, ce concept<br />nous a permis de proposer des mécanismes offrant des services différenciés afin d'assurer la QoS dans<br />ces réseaux. De même, nous avons proposé de nouveaux mécanismes d'ordonnancement dans le but<br />de gérer les différents types de flux passant par la couche MAC du standard IEEE 802.11. Enfin, la<br />dernière contribution a été la proposition de solutions d'équilibrage de charge, d'ingénierie de trafic<br />et la validation des différents résultats par le biais de simulations et de preuves mathématiques.

Malgré les progrès faits dans les dernières décennies en CFD, les techniques RANS instationnaires pour les turbomachines multi-étages sont toujours très couteuses en temps de calcul, réduisant leur intérêt en conception industrielle. Grâce à une analyse de Fourier, les équations instationnaires de Navier-Stokes peuvent être considérées comme 2N+1 équations stationnaires couplées par un terme source. Cette approche calcule efficacement les écoulements instationnaires périodiques et montre de forts gains en terme de temps de calcul. Cependant, l'expression du terme source est algébrique, ce qui provoque des difficultés dans le calcul de l'inverse de la transformée de Fourier directe. Afin d'améliorer la robustesse et la précision de la méthode, une approche basée sur un échantillonnage temporel non-uniforme est adoptée. Pour réduire le domaine de calcul à un unique passage inter-aube des conditions aux limites de chrochronicité sont développées. Dans un premier temps, un rotor et un stator sont simules avec en une entrée du domaine de calcul une injection qui modélise le sillage de la roue directrice d'entrée. Ainsi, deux fréquences fondamentales sont vues par le rotor. L'influence du contenu fréquentiel dans le rotor (i.e. le nombre d'harmoniques de la fréquence de passage des roues et leurs combinaisons) est analysée. Les résultats sont valides contre ceux obtenus avec des simulations instationnaires classiques. Ensuite, la méthode est appliquée a deux compresseurs industriels, le compresseur transsonique ECL4 et le compresseur d'étude CREATE.

Les systèmes de stockage distribués sont massivement utilisés dans le contexte actuel des grandes masses de données. En plus de gérer le stockage de ces données, ces systèmes doivent répondre à une quantité toujours plus importante de requêtes émises par des clients distants afin d’effectuer de la fouille de données ou encore de la visualisation. Une problématique majeure dans ce contexte consiste à répartir efficacement les requêtes entre les différents noeuds qui composent ces systèmes afin de minimiser le temps de traitement des requêtes ( temps maximum et en moyenne d’une requête, temps total de traitement pour toutes les requêtes...). Dans cette thèse nous nous intéressons au problème d’allocation de requêtes dans un environnement distribué. On considère que les données sont répliquées et que les requêtes sont traitées par les noeuds stockant une copie de la donnée concernée. Dans un premier temps, des solutions algorithmiques quasi-optimales sont proposées lorsque les communications entre les différents noeuds du système se font de manière asynchrone. Le cas où certains noeuds du système peuvent être en panne est également considéré. Dans un deuxième temps, nous nous intéressons à l’impact de la réplication des données sur le traitement des requêtes. En particulier, un algorithme qui adapte la réplication des données en fonction de la demande est proposé. Cet algorithme couplé à nos algorithmes d’allocation permet de garantir une répartition des requêtes proche de l’idéal pour toute distribution de requêtes. Enfin, nous nous intéressons à l’impact de la réplication quand les requêtes arrivent en flux sur le système. Nous procédons à une évaluation expérimentale sur la base de données distribuées Apache Cassandra. Les expériences réalisées confirment l’intérêt de la réplication et de nos algorithmes d’allocation vis-à-vis des solutions présentes par défaut dans ce système. / Distributed data store are massively used in the actual context of Big Data. In addition to provide data management features, those systems have to deal with an increasing amount of queries sent by distant users in order to process data mining or data visualization operations. One of the main challenge is to evenly distribute the workload of queries between the nodes which compose these system in order to minimize the treatment time. In this thesis, we tackle the problem of query allocation in a distributed environment. We consider that data are replicated and a query can be handle only by a node storing the concerning data. First, near-optimal algorithmic proposals are given when communications between nodes are asynchronous. We also consider that some nodes can be faulty. Second, we study more deeply the impact of data replication on the query treatement. Particularly, we present an algorithm which manage the data replication based on the demand on these data. Combined with our allocation algorithm, we guaranty a near-optimal allocation. Finally, we focus on the impact of data replication when queries are received as a stream by the system. We make an experimental evaluation using the distributed database Apache Cassandra. The experiments confirm the interest of our algorithmic proposals to improve the query treatement compared to the native allocation scheme in Cassandra.

Malgré les progrès faits dans les dernières décennies en CFD, les techniques RANS instationnaires pour les turbomachines multi-étages sont toujours très couteuses en temps de calcul, réduisant leur intérêt en conception industrielle. Grâce à une analyse de Fourier, les équations instationnaires de Navier-Stokes peuvent être considérées comme 2N+1 équations stationnaires couplées par un terme source. Cette approche calcule efficacement les écoulements instationnaires périodiques et montre de forts gains en terme de temps de calcul. Cependant, l’expression du terme source est algébrique, ce qui provoque des difficultés dans le calcul de l’inverse de la transformée de Fourier directe. Afin d’améliorer la robustesse et la précision de la méthode, une approche basée sur un échantillonnage temporel non-uniforme est adoptée. Pour réduire le domaine de calcul à un unique passage inter-aube des conditions aux limites de chrochronicité sont développées. Dans un premier temps, un rotor et un stator sont simules avec en une entrée du domaine de calcul une injection qui modélise le sillage de la roue directrice d’entrée. Ainsi, deux fréquences fondamentales sont vues par le rotor. L’influence du contenu fréquentiel dans le rotor (i.e. le nombre d’harmoniques de la fréquence de passage des roues et leurs combinaisons) est analysée. Les résultats sont valides contre ceux obtenus avec des simulations instationnaires classiques. Ensuite, la méthode est appliquée a deux compresseurs industriels, le compresseur transsonique ECL4 et le compresseur d’étude CREATE. / Despite the progress made in the last decades in CFD, the unsteady RANS techniques for multistage turbomachines are still very costly in computation time. Thanks to Fourier analysis, the unsteady Navier-Stokes equations can be seen as 2N + 1 equations coupled by a source term. This approach efficiently computes unsteady flows and showed significant savings in computation time. However, the source term of the method is algebraic, thus entailing some difficulties in the computation of the inverse of the direct Fourier transform. In order to enhance the robustness and the precision of the HBT, non-uniformly sampled time levels are chosen. To reduce the computational domain to a single blade passage, phaselag boundary conditions are developped. First, a rotor and a stator configuration with a wake injection at the inlet (accounting for an inlet guide vane) is modelled. Thus, two fundamental frequencies are seen by the rotor. The influence of the spectrum in the rotor is addressed. The results are validated against classical unsteady RANS simulations. Then the method is applied to two industrial : the transonic compressor ECL4 and the study compressor CREATE.

Ce mémoire traite de l'équilibrage statique adaptatif d'un manipulateur à 4 degrés de liberté destiné à une utilisation au sein d'une chaîne de montage de l'industrie automobile. Le contexte du projet ainsi que les objectifs visés sont d'abord énoncés clairement. Par la suite, différentes méthodes et architectures permettant de réaliser l'équilibrage statique sont présentées. Ces méthodes sont détaillées et une conclusion est établie quant à la faisabilité de chacune. La meilleure d'entre elles est retenue puis analysée plus en détail. Pour en valider le fonctionnement, un prototype de cette solution est également construit. Finalement, les résultats de l'expérimentation et les problèmes rencontrés lors de celle-ci sont présentés. Un retour et une discussion sur l'ensemble du travail effectué viennent conclure le tout

L'utilisation de systèmes de stockage de l'énergie électrique tels que les batteries nécessite l'assemblage de plusieurs cellules. Comme chacune de ces dernières peut avoir des caractéristiques légèrement différentes ainsi que des conditions d'environnement thermique ou de vieillissement distinctes, l'utilisation d'un système d'équilibrage permettant une bonne gestion de la répartition de l'énergie au sein des éléments qui composent le pack est nécessaire. Les travaux de recherche présentés se rapportent à l'étude et à la conception d'un tel circuit d'équilibrage à base de convertisseurs d'énergie intégrables ainsi qu'aux sollicitations électriques engendrées dans les cellules lors de son utilisation. / To store electrical energy in batteries, the use of multiple cells is needed. Since each of these cells can have slightly different characteristics and also different thermal or aging environmental conditions, a balancing system is required to manage the energy inside the battery pack. The researches described in this document show the study and the design of such a balancing system based on power electronics converters and also the impact of these systems on the electrochemical cells.