La parallélisation automatique est une des approches visant une plus grande facilité d'utilisation des ordinateurs parallèles. La parallélisation consiste prendre un programme écrit pour une machine séquentielle (qui n'a qu'un processeur) et de l'adapter une machine parallèle. L'intérêt de faire faire cette parallélisation automatiquement par un programme appelé paralléliseur est qu'on pourrait alors réutiliser tout le code déjà écrit en Fortran pour machine séquentielles, après parallélisation, sur des machines parallèles. Nous n'y sommes pas encore, mais on s'en approche. C'est dans ce cadre que se situe mon travail. Une moitié approximativement de ma thèse est consacrée à la réalisation d'un logiciel qui parallélise automatiquement une classe réduite de programmes (les nids de boucles uniformes qui utilisent des translations comme accès aux tableaux de données) en HPF (High Performance Fortran). J'insiste surtout sur la partie génération de code HPF, qui est la partie la plus novatrice de ce programme. Outre la réalisation de Bouclettes, ma contribution au domaine est aussi théorique avec une étude sur un partitionnement des données appelé pavage par des parallélépipèdes et une étude de l'optimisation des calculs d' « expressions de tableaux » dans le langage High Performance Fortran. Le pavage est une technique permettant d'optimiser la taille des tâches qu'on répartit sur les processeurs pour diminuer le temps passé en communications. L'évaluation d'expressions de tableaux est une étape d'optimisation du compilateur parallèle (le programme qui traduit le code parallèle écrit dans un langage de haut niveau comme HPF en code machine directement exécutable par l'ordinateur parallèle).

Mes recherches concernent les outils de développement pour le calcul intensif. Une application sera dite intensive s'il faut fortement l'optimiser pour obtenir la puissance de calcul requise pour répondre aux contraintes, d'une part, de temps d'exécution et, d'autre part, de ressources de la plateforme d'exécution. De telles applications se retrouvent aussi bien dans le domaine du calcul scientifique que dans le domaine du traitement de signal intensif (télécommunications, traitement multimédia). Les difficultés de développement de telles applications sont principalement l'exploitation du parallélisme des architectures d'exécution (des supercalculateurs aux systèmes sur silicium en passant par les grappes de stations de travail), l'hétérogénéité de ces mêmes architectures et le respect des contraintes de temps et de ressources. Le but de mes recherches est de proposer des outils permettant la programmation efficace des applications de calcul intensif. Ceux-ci peuvent être des compilateurs, des paralléliseurs ou des environnements de spécification. Mes travaux ont commencé par les compilateurs paralléliseurs et s'orientent de plus en plus vers les environnements de spécification. Ces environnements comportent des compilateurs paralléliseurs. Cette évolution consiste donc à remplacer le langage de programmation et la phase d'analyse des programmes par une spécification des algorithmes de plus haut niveau et facilitant la phase d'analyse de dépendances. En effet, le but de cette analyse est de retrouver l'essence de l'algorithme codé par le programme analysé. La spécification de l'algorithme par les seules dépendances de données permet d'éliminer l'analyse de dépendances et d'avoir toute l'information nécessaire pour les optimisations du compilateur paralléliseur. Quatre principes dirigent mes recherches : 1. Programmer au plus haut niveau possible. Il ne devrait pas être de la responsabilité du programmeur de gérer les détails de l'exécution de son application. Idéalement, il devrait exprimer son algorithme et les compilateurs devraient générer le code le plus efficace possible sur l'architecture visée. 2. Promouvoir le parallélisme de données. Ce paradigme de programmation permet justement une programmation de haut niveau dans bien des cas. Il est bien adapté au calcul intensif où les traitements sont souvent réguliers et la quantité de données manipulées importante. 3. Optimiser au plus tôt dans la chaîne de développement. Je suis convaincu que plus les informations de performances et les optimisations sont faites tôt dans le développement d'une application, plus ce développement sera rapide et l'application efficace. L'environnement de conception doit donc faire apparaître ces informations si elles sont disponibles, y compris avant compilation de l'application. 4. Restreindre le domaine d'application. Il est très difficile d'optimiser tous les programmes en général. Le domaine du calcul intensif lui-même est déjà ambitieux. En se focalisant sur un domaine d'application précis, on peut espérer réduire la variété des applications et ainsi proposer des optimisations adaptées. C'est la voie que j'ai suivie dans mes recherches les plus récentes en restreignant le domaine d'application au traitement de signal intensif.

L'objectif du TCAO (Travail Collaboratif Assisté par Ordinateur), est de trouver les moyens par lesquels les applications collaboratives sont susceptibles d'améliorer la collaboration entre les individus. De ce fait, il existe une grande nécessité de remédier des contraintes liées au manque de flexibilité et la rigidité des systèmes collaboratifs actuels, par l'adoption des solutions adéquates pour mettre en oeuvre une meilleure collaboration, selon le contexte et la tâche à effectuer entre les utilisateurs. En effet, le domaine du TCAO doit évoluer avec l'évolution des systèmes et des technologies qui touchent notre vie quotidienne, surtout l'évolution de l'internet qui nous rend totalement dépendant des services et applications qui existent "virtuellement", où la plupart des utilisateurs passent une bonne partie de leurs temps à exploiter des méthodes à rechercher et utiliser ces services qui correspondent le plus à leurs préférences. C'est pour cette raison que l'évolution du TCAO se montre essentielle pour faire face à l'évolution exponentielle des technologies d'internet, afin de créer ou de réutiliser plus facilement des applications chargées d'assister le travail communautaire des hommes, que l'on nomme applications collaboratives, ou collecticiels. Le sujet de thèse proposé couvre les aspects collaboratifs d'un système et les questions concernant son intégration. Plus particulièrement, notre objectif essentiel est de concevoir une architecture logicielle pour les collecticiels malléables, de sorte qu'elle puisse s'adapter aux changements et aux diversités des besoins des utilisateurs, ainsi que la tâche à effectuer. En conséquence, une forte exigence surgit en terme d'ouverture, où le système peut dynamiquement intégrer de nouveaux services sans arrêter le déroulement de la collaboration, ni manuellement recoder et recompiler l'application. Une deuxième exigence est d'assurer une certaine adaptabilité, où le système peut générer de nouveaux comportements à partir de la composition de deux ou plusieurs services. Finalement, une exigence surgit en terme d'interopérabilité, surtout dans le cas où les utilisateurs utilisent des applications incompatibles ou hétérogènes. Ainsi, la création, l'ajout, la suppression ou la manipulation des composants du système collaboratif sont faites via les services web. De plus, la recherche, l'invocation et l'intégration de ces services se fait à l'aide d'agents logiciels qui se chargeront, avec une assistance minimale de l'utilisateur, de rechercher les services les mieux adaptés à leurs spécifications. Dans cette thèse, nous créons un lien entre les concepts théoriques qui se développent au sein des laboratoires de recherche, et les technologies qui se développent d'une façon très rapide dans le secteur industriel, afin de concevoir des systèmes collaboratifs plus adaptés au monde informatique quotidien.

Computational reflection is a fundamental mechanism in object oriented languages. Reflection has proved useful in many contexts, such as in the design of development environments, language extension, and the dynamic, unanticipated adaptation of running systems We identify three problems with the current approach to reflection in object oriented languages: partial behavioral reflection needs to be anticipated, structural reflection is limited to the granularity of a method, and behavioral reflection cannot be applied to the whole system. To address these problems, we extend structural reflection to cover sub-method elements and present how sub-method structural reflection supports unanticipated partial behavioral reflection. We add the concept of context to represent meta-level execution and show how this allows behavioral reflection to be applied even to system classes. We describe an implementation in Smalltalk. Benchmarks validate the practicability of our approach. In addition, we present an experimental evaluation in which we show how the system is used for dynamic analysis. We realize dynamic feature analysis by annotating the sub-method structure of the system directly to denote features instead of recording full execution traces.

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Cette thèse présente un ensemble de travaux en géométrie algorithmique non linéaire portant d'une<br />part sur le développement d'algorithmes géométriques certifiés et efficaces traitant d'objets courbes et, en particulier, de quadriques et, d'autre part, sur les propriétés des droites de l'espace dans un contexte de visibilité tridimensionnelle.<br /><br />Ma réalisation principale concernant les quadriques est le développement du premier algorithme exacte, complet, quasi optimal et efficace pour calculer une paramétrisation de l'intersection de deux quadriques en trois dimensions. Cette contribution est une avancée très importante sur un problème ancien et c'est la première solution complète et certifiée à l'un des problèmes les plus élémentaires de modélisation par surfaces courbes implicites. Je présente également un très joli résultat sur les diagrammes de Voronoï de trois droites qui sont des partitions de l'espace en cellules bornées par des morceaux de quadriques. Nous montrons que la topologie de tels diagrammes est invariante pour des droites en positions générales et nous obtenons une propriété de monotonie sur les arcs des diagrammes. Nous en déduisons un algorithme simple pour ordonner des points le long de ces arcs, ce qui est vraisemblablement une avancée substantielle pour le développement futur d'algorithmes efficaces pour calculer l'axe médian de polyèdres. La technique de preuve, qui utilise fortement les outils modernes de calcul formel, est également intéressante en elle même.<br /><br />Concernant les propriétés des droites de l'espace dans un contexte de visibilité tridimensionnelle, je présente un ensemble de résultats cohérents sur différentes problématiques. En premier lieu, je présente des résultats sur les propriétés structurelles des droites tangentes ou transversales à quatre primitives. Précisément, je présente une caractérisation des configurations dégénérées de quatre sphères qui admettent un nombre infini de tangentes communes, une caractérisation de l'ensemble des droites transversales à quatre segments, et une étude du nombre maximum de tangentes à quatre triangles. Je présente ensuite plusieurs résultats sur les propriétés combinatoires de structures géométriques de visibilité tridimensionnelle. En particulier, je présente plusieurs résultats importants sur la complexité des silhouettes de polyèdres depuis un point de vu aléatoire et sur la complexité en moyenne et dans le cas le pire du complexe de visibilité, une structure de données encodant des informations de visibilité. Je présente également de nouvelles bornes étonnantes sur la complexité dans le cas le pire de l'ombre portée sur un plan par une source lumineuse polygonale en présence d'obstacles polyédriques convexes. En dernier lieu, je présente le premier algorithme non trivial et implantable pour calculer l'ensemble des segments tangents à quatre parmi $k$ polyèdres convexes non nécessairement disjoints, c'est-à-dire, essentiellement les sommets du complexe de visibilité.

Le langage algorithmique Algol définitivement codifié en 1960 , a été l'objet, dès l'année 1961, de nombreuses tentatives d'analyse syntaxique ayant pour but sa traduction (ou compilation) dans des langages directement interprétables par les calculateurs arithmétiques modernes. L'Université de Grenoble, en particuliers, réunit au mois d'octobre 1961, sous la présidence de M. Kuntzmann, Directeur de l'Institut de Mathématiques Appliquées de Grenoble, un groupe de chercheurs destinés à réaliser la compilation d'Algol60 sur les machines les courantes en France.<br />Le groupe Algol s'est réuni régulièrement jusqu'au mois de janvier 1962, date à laquelle il se scinda en trois sous-groupes orientés chacun sur une machine déterminée.<br />Le travail que nous présentons ici a été élaboré à l'intérieur de celui de ces sous-groupes orienté sur les machines I.B.M. 7090/94 puis 7040/44/