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A methodology to develop high performance applications on GPGPU architectures : application to simulation of electrical machines / Une méthodologie pour le développement d’applications hautes performances sur des architectures GPGPU : application à la simulation des machines électriques

Oliveira Rodrigues, Antonio Wendell de 26 January 2012 (has links)
Les phénomènes physiques complexes peuvent être simulés numériquement par des techniques mathématiques. Ces simulations peuvent mener ainsi à la résolution de très grands systèmes. La parallélisation des codes de simulation numérique est alors une nécessité pour parvenir à faire ces simulations en des temps non-exorbitants. Le parallélisme s’est imposé au niveau des architectures de processeurs et les cartes graphiques sont maintenant utilisées pour des fins de calcul généraliste, aussi appelé "General-Purpose GPU", avec comme avantage évident l’excellent rapport performance/prix. Cette thèse se place dans le domaine de la conception de ces applications hautes-performances pour la simulation des machines électriques. Nous fournissons une méthodologie basée sur l’Ingénierie Dirigées par les Modèles (IDM) qui permet de modéliser une application et l’architecture sur laquelle l’exécuter, afin de générer un code OpenCL. Notre objectif est d’aider les spécialistes en algorithmes de simulations numériques à créer un code efficace qui tourne sur les architectures GPGPU. Pour cela, une chaine de compilation de modèles qui prend en compte plusieurs aspects du modèle de programmation OpenCL est fournie. De plus, nous fournissons des transformations de modèles qui regardent des niveaux d’optimisations basées sur les caractéristiques de l’architecture.Comme validation expérimentale, la méthodologie est appliquée à la création d’une application qui résout un système linéaire issu de la Méthode des Éléments Finis. Dans ce cas nous montrons, entre autres, la capacité de la méthodologie de passer à l’échelle par une simple modification de la multiplicité des unités GPU disponibles. / Complex physical phenomena can be numerically simulated by mathematical techniques. Usually, these techniques are based on discretization of partial differential equations that govern these phenomena. Hence, these simulations enable the solution of large-scale systems. The parallelization of algorithms of numerical simulation, i.e., their adaptation to parallel processing architectures, is an aim to reach in order to hinder exorbitant execution times. The parallelism has been imposed at the level of processor architectures and graphics cards are now used for purposes of general calculation, also known as "General- Purpose GPU". The clear benefit is the excellent performance/price ratio. This thesis addresses the design of high-performance applications for simulation of electrical machines. We provide a methodology based on Model Driven Engineering (MDE) to model an application and its execution architecture in order to generate OpenCL code. Our goal is to assist specialists in algorithms of numerical simulations to create a code that runs efficiently on GPGPU architectures. To ensure this, we offer a compilation model chain that takes into account several aspects of the OpenCL programming model. In addition, we provide model transformations that analyze some levels of optimizations based on the characteristics of the architecture. As an experimental validation, the methodology is applied to the creation of an application that solves a linear system resulting from the Finite Element Method (FEM). In this case, we show, among other things, the ability of the methodology of scaling by a simple modification of the number of available GPU devices.
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Générateur de phrases basé sur une ontologie syntaxique

Szymoniak, Karl 05 1900 (has links) (PDF)
Loin des automates du début du XVIIe siècle, le traitement automatique de la langue connaît dernièrement une évolution rapide notamment dans le domaine de l'analyse de corpus. Dans le cadre de la génération, les travaux restent cependant plus rares, principalement en raison de la complexité de leur implémentation. En plus des difficultés propres à la création de phrases ou de textes, un tel outil doit être en mesure d'effectuer une analyse du thème de l'interaction afin d'y conformer sa production. L'objectif de mon mémoire est la génération de phrases aléatoires, donc sans analyse de thème, syntaxiquement et sémantiquement correctes. Pour le côté syntaxique, j'ai décidé de construire mon programme autour d'une ontologie syntaxique basée sur un corpus du journal « Le Monde ». Le but de cette ontologie syntaxique est de permettre la génération de phrases ayant une structure syntaxique correcte. Le côté sémantique devait s'effectuer par l'ajout à cette structure d'un lexique marqué et permettre la génération de phrases sémantiquement correctes. Ce lexique devait être marqué à l'aide des structures de traits des grammaires syntagmatiques guidées par les têtes. Malheureusement, certains problèmes logistiques m'ont obligé à utiliser un vocabulaire marqué catégoriellement et, par là même, à abandonner la partie sémantique de la génération. Mon projet de mémoire traite donc de la création d'un générateur de phrases, de sa conception à sa réalisation. ______________________________________________________________________________
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Génération procédurale de Monde

Peytavie, Adrien 07 July 2010 (has links) (PDF)
Dans cette thèse, nous abordons le problème de la génération automatique de contenu graphique avec un haut niveau de détails pour la génération de mondes. Dans cette quête du réalisme, les principaux verrous scientifiques et techniques sont : la gestion des masses de données géométriques nécessaires à la création de variétés d'objets naturels, la prise en compte des interactions en les différents objets et le contrôle utilisateur.Notre approche s'appuie sur un modèle volumique original et unificateur permettant de représenter les différents matériaux d'un terrain. Nous proposons un ensemble d'algorithmes de haut niveau, combinant des étapes de simulation pour assurer la plausibilité physique et le réalisme visuel à des techniques de génération procédurale permettant de gérer efficacement la complexité. Nos algorithmes permettent ainsi de sculpter des terrains complexes avec des grottes ou des surplombs et de générer des routes avec des tunnels et des ponts permettant le franchissement d'obstacles naturels.
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CONTRIBUTION A UNE METHODOLOGIE DE DIMENSIONNEMENT DES CONVERTISSEURS STATIQUES

Bergeon, Stéphane 06 January 1998 (has links) (PDF)
Ce travail de thèse propose une méthodologie de dimensionnement s'adaptant à un grand nombre de structures de convertisseurs statiques. Elle intègre différents outils préexistants, et s'appuie sur la formulation automatique, avec des techniques de calcul symbolique, d'un modèle de dimensionnement. Celui-ci prend en charge, à un même niveau, l'aspect physique du fonctionnement et l'aspect conception qui s'exprime en termes de respect d'un cahier des charges. La connaissance fondamentale pour mettre en œuvre cette démarche se veut minimale, et comprend les équations des nœuds du circuit et les spécifications du cahier des charges. L'intervention de l'utilisateur dans la méthodologie est réduite au maximum et simplifiée. Sur ces principes, cette approche de CAO cherche à fournir au concepteur, via l'ordinateur, en plus de logiciels d'analyse, un véritable outil d'aide au dimensionnement intégrable dans une méthodologie globale de conception des convertisseurs statiques.
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Outil d'aide à la modélisation moyenne de convertisseurs statiques pour la simulation de systèmes mécatroniques

Merdassi, Asma 15 October 2009 (has links) (PDF)
Depuis plusieurs décennies, la modélisation moyenne de convertisseurs statiques a fait l'objet de nombreuses études. En effet, nous avons intérêt à transformer le système original en un système continu qui représente macroscopiquement au mieux les comportements dynamiques et statiques du circuit, notamment en vue d'une étude système. Le modèle dit « moyen » trouve un vaste champ d'applications que ce soit en commande, en simulation (rapide et système) ou encore en analyse des modes... Cependant, la modélisation moyenne peut s'avérer laborieuse dés que le nombre de semi-conducteurs du convertisseur devient important. Dans cette optique, plusieurs auteurs ont essayé d'apporter une aide automatique dans le processus de calcul de ces modèles afin d'épargner l'utilisateur de cette fastidieuse tâche de calcul faite à la main. Néanmoins, actuellement, la démarche de modélisation n'a jamais été entièrement automatisée. Dans cette perspective, les objectifs de cette thèse visent à fournir un outil d'aide à la génération automatique de modèles exacts et moyens dans le cas de la conduction continue et/ou discontinue et en partant d'un a priori sur le fonctionnement du convertisseur à étudier : la description du circuit, le mode de fonctionnement et la commande du convertisseur statique. La conception d'un tel outil repose sur trois étapes principales et qui sont l'analyse topologique du circuit, le calcul des matrices d'état pour chaque configuration du convertisseur statique et enfin une mise en équations des modèles. Les modèles générés sont sous forme symbolique ce qui permet de les réutiliser dans plusieurs logiciels.
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Modélisation de la notion de test de programmes; application à la production de jeux de tests

Bougé, Luc 08 October 1982 (has links) (PDF)
Ce travail présente une modélisation originale de la notion de test de programmes, à partir de la logique égalitaire du premier ordre. Plusieurs applications concernant notamment les types abstraits algébriques et la validation automatique de spécifications sont proposées.<br /><br />À partir d'une étude intuitive de la notion de test, nous dégageons la notion de processus de test, fondée sur le principe du couplage.<br /><br />Nous définissions la notion de jeu de tests sur un contexte de test. Ses propriétés mathématiques sont étudiées: fiabilité, validité, absence de biais, acceptabilité. Plusieurs ordres partiels sont définis: finesses absolue et asymptotique. Les équivalences déduites donnent lieu à des théorèmes importants.<br /><br />Une méthode de pratique de test est construite à partir de cette théorie et appliquée à un programme de tri. Cette méthode est particulièrement adaptée à la validation d'un axiome d'un type abstrait algébrique sur une algèbre. Un exemple est présenté, et l'implantation d'un outil expérimental utilisant cette méthode, réalisé à titre expérimental, est décrite.<br /><br />De nombreuses annexes sont jointes: un résumé des travaux antérieurs sur le problème, une bibliographie sur la validation des programmes par test, une introduction à la logique du premier ordre et un listage partiel de l'implantation réalisée.
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Modélisation du squelette pour la génération réaliste de postures de la langue des signes française

Delorme, Maxime 07 December 2011 (has links) (PDF)
Les avancées récentes en matière d'animation ont permis le déploiement de personnages virtuels à des fins diverses et variées. Les signeurs virtuels sont des personnages en trois dimension s'exprimant en langue des signes et permettant la diffusion de messages aux personnes sourdes et malentendantes signantes de manière anonyme et modulaire. Cependant, la génération d'animations pour ces personnages dépend de la description lexicale des signes, modèle linguistique dépendant du système de génération. Les signes décrits par ces modèles sont généralement des réalisations parfaites et géométriques menant à des mouvements robotiques et peu naturels de la part du signeur. Cette thèse s'intéresse à l'addition d'informations anatomiques au squelette de contrôle du personnage virtuel de manière à le faire signer de manière plus humaine et réaliste. Ces informations supplémentaires sont regroupées sous l'appellation de "modèle anatomique" et sont divisées en cinq contributions principales : une nouvelle représentation informatique du squelette, une étude anthropométrique sur la main, l'unification de dépendances articulatoires, un nouveau modèle de complexe carpo-métacarpien permettant l'opposition aisée du pouce et enfin un modèle calculant le confort d'une posture. Ces apports sont intégrés à une plateforme de génération au moyen de techniques adaptées aux contraintes imposées par les modèles linguistiques. Les travaux sont conclus par une évaluation du système ainsi qu'une réflexion sur les travaux futurs pouvant être élaborés à partir de cette thèse.
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Génération automatique de problèmes d'optimisation pour la conception et la gestion des réseaux électriques de bâtiments intelligents multi-sources multi-charges

Warkozek, Ghaith 07 September 2011 (has links) (PDF)
Le bâtiment devient de plus en plus un système complexe où les flux énergétiques doivent être gérés en fonction des usages : on parle de bâtiments intelligents. Il s'ensuit une complexité croissante pour les concepteurs, qui doivent s'intéresser autant au bâtiment lui-même (plusieurs sources électriques et multiplication des charges) qu'à ses équipements, sa gestion énergétique mais aussi aux interactions avec l'environnement extérieur (flux d'informations exogènes sur le marché d'énergie, prix d'achat et de revente, subventions à l'auto-consommation, etc...). Il est désormais nécessaire de coupler la phase de conception avec celle de gestion énergétique du bâtiment. Les travaux de cette thèse visent à proposer une démarche méthodologique permettant de formuler automatiquement les problèmes d'optimisation exploitables autant en conception qu'en exploitation du système bâtiment. La démarche est basée sur les concepts issus de l'ingénierie dirigée par les modèles (IDM).
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Génération de phrases multilingues par apprentissage automatique de modèles de phrases

Charton, Eric 12 November 2010 (has links) (PDF)
La Génération Automatique de Texte (GAT) est le champ de recherche de la linguistique informatique qui étudie la possibilité d'attribuer à une machine la faculté de produire du texte intelligible. Dans ce mémoire, nous présentons une proposition de système de GAT reposant exclusivement sur des méthodes statistiques. Son originalité est d'exploiter un corpus en tant que ressource de formation de phrases. Cette méthode offre plusieurs avantages : elle simplifie l'implémentation d'un système de GAT en plusieurs langues et améliore les capacités d'adaptations d'un système de génération à un domaine sémantique particulier. La production, d'après un corpus d'apprentissage, des modèles de phrases finement étiquetées requises par notre générateur de texte nous a conduit à mener des recherches approfondies dans le domaine de l'extraction d'information et de la classification. Nous décrivons le système d'étiquetage et de classification de contenus encyclopédique mis au point à cette fin. Dans les étapes finales du processus de génération, les modèles de phrases sont exploités par un module de génération de texte multilingue. Ce module exploite des algorithmes de recherche d'information pour extraire du modèle une phrase pré-existante, utilisable en tant que support sémantique et syntaxique de l'intention à communiquer. Plusieurs méthodes sont proposées pour générer une phrase, choisies en fonction de la complexité du contenu sémantique à exprimer. Nous présentons notamment parmi ces méthodes une proposition originale de génération de phrases complexes par agrégation de proto-phrases de type Sujet, Verbe, Objet. Nous envisageons dans nos conclusions que cette méthode particulière de génération puisse ouvrir des voies d'investigations prometteuses sur la nature du processus de formation de phrases
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Les Gestes Non Manuels en Langue des Signes Française ; Annotation, analyse et formalisation : application aux mouvements des sourcils et aux clignements des yeux

Chételat-Pelé, Emilie 25 March 2010 (has links) (PDF)
Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la génération automatique de Langue des Signes Française et plus particulièrement la génération des Gestes Non Manuels (GNM). La génération nécessite une description précise des GNM. Actuellement, nous ne disposons que de notations de nature symbolique. Nous proposons une nouvelle méthodologie d'annotation permettant une description fine et précise des mouvements, tout en tenant compte de la structure temporelle des GNM. Cette méthodologie comporte une annotation qualitative et une annotation quantitative. Nous avons appliqué notre méthodologie aux mouvements des sourcils et aux clignements des yeux et obtenons ainsi des données numériques et symboliques à partir desquelles nous menons l'analyse. Celle-ci permet de dégager une typologie de ces mouvements. Pour chaque catégorie nous précisons son rôle, l'emplacement du mouvement par rapport aux signes avoisinants et sa structure. Nous formalisons chacune des catégories pour une génération ultérieure et proposons des perspectives de poursuites de l'étude.

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