L'arrivée des supercalculateurs post-petascales and exascales offre la perspective d'accélérer la résolution des problèmes d'ingénierie et aux modélisations hautement complexes. Cependant, ces futurs systèmes posent des problèmes aux informaticiens pour construire de telles machines. De nombreux problèmes doivent être résolus comme la tolérance aux pannes, la consommation énergétique et la programmation de ces systèmes complexes composés de milliard de coeurs.Dans cette thèse, nous nous sommes concentrés sur l'aspect programmation et proposons un paradigme de programmation multi-niveaux composé de trois niveaux. Pour le bas niveau, un paradigme data parallèle est proposé pour programmer les processeurs à nombreux coeurs pour sa focalisation sur la distribution et le mouvement des données. Nous avons implémenté et évalué le produit matrice vecteur creux suivant différents formats de matrice creuse sur un GPU pour illustrer ce point. Pour le niveau intermédiaire, nous proposons un paradigme à passage de messages de manière à optimiser les communications inter-processeurs et inter-noeuds. Pour le haut niveau, un paradigme de description de graphe est proposé pour programmer et gérer le parallélisme entre les noeuds.Avec une méthode d'inversion matricielle dense développée en YML, nous soulignons l'intérêt des graphes pour la réduction du temps à la solution et pour le support des communications asynchrones de facon transparente. L'intérêt des graphes est également démontré pour les optimisations d'entrées/sorties et leur support dans un modèle de programmation. Nous concluons finalement en analysant une telle proposition de paradigme de programmation pour les machines exascale et présentons la direction des travaux futurs. / The coming of post-petscale and exascale supercomputers offers the perspective to accelerate the solving of engineering problems and to highly complex modeling. However, these future systems challenge computer scientists to built such machines. Many issues must be faced such as fault-tolerance, energy consumption and the programming of these complex systems composed of billion cores.In this thesis, we have focused on the programming aspect and propose a multi-level programming paradigm composed of three levels. For the low level, a data parallel paradigm is proposed to program many-cores processors for its focus on data mapping and movements. We have implemented and evaluated the SpMV with various sparse matrix formats on GPU to illustrate this point. For the intermediate level, we propose a message passing paradigm in order to optimize inter-sockets and inter-nodes communications. For the high level, a graph description paradigm is proposed to program and manage the parallelism between nodes.With a dense matrix inversion method developed in YML, we underline the interest of graph for the Time-To-Solution reduction and for the support of asynchronous communications in a transparent way. The interest of graph is also demonstrated for I/O optimizations and for their direct support into the programming model. We finally conclude by analyzing a such proposition of programming paradigm for exascale machines and outlines the future work direction.

Dans ce mémoire, nous analysons la description de diagrammes structurés dans le domaine des mathématiques discrètes et de l'informatique théorique. Cette analyse s'effectue à partir de méthodes établies du génie logiciel. Nous trouvons un ensemble de propriétés que nous recherchons dans une solution informatique nous permettant de créer ces diagrammes. Nous analysons aussi les outils classiques à partir des propriétés précédentes qui nous permettent de réaliser ces diagrammes dans un environnement LATEX. Nous observons que ces outils ne sont pas aussi puissants qu'ils le pourraient en fonction des propriétés établies par notre analyse. Par la suite, en nous basant sur les méthodes de représentation graphique des courbes et sur la théorie des langages informatiques, nous jetons les bases d'un langage de description. Nous présentons aussi un outil, développé en Java qui nous permet de décrire aisément nos diagrammes d'informatique théorique et de mathématiques discrètes à partir d'une hiérarchie d'objets claire et extensible. Nous avons implémenté les éléments essentiels de notre langage en SDDL (Structured Diagram Description Language). Nous l'avons aussi validé à l'aide d'exemples représentatifs tirés de sources d'autorité. Nous avons finalement présenté notre solution dans le cadre de la conférence TUG 2010. Nous l'avons aussi présenté avec un article dans la revue du TeX Users Groups, TUG. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : diagrammes, informatique théorique, mathématiques discrètes, langage

Cette these presente une contribution a la compilation de silicium. Elle traite de l'integration d'un outil de synthese architecturale dans<br />les environnements de CAO existants. Il s'agit de la personnalisation de l'architecture abstraite, resultat de la synthese de haut niveau, pour la<br />generation d'une description compatible avec les outils de simulation et de synthese au niveau transfert de registres. Le but etant d'offrir<br />plusieurs modeles architecturaux utilisant differents modeles de synchronisation afin de couvrir les besoins de differentes applications. Apres<br />une introduction de l'outil de synthese architecturale AMICAL et de plusieurs modeles architecturaux au niveau transfert de registres, cette these<br />presente une methode et un outil pour la personnalisation de l'architecture abstraite generee par AMICAL et la traduction des fichiers de sortie<br />donnes en SOLAR en leurs equivalents VHDL. Finalement, une etude comparative des differents modeles architecturaux sur plusieurs<br />exemples est detaillee. Cette etude montre qu'il faut plusieurs modeles architecturaux pour differentes applications. Ces modeles architecturaux<br />se differencient entre eux par leur structure, leur bibliotheque de macro-composants et leur modele de synchronisation utilise.

Thèse de doctorat--Électronique et communications--Paris--ENST, 2004. / Bibliogr. p. 105-109. Résumé en français et en anglais.

Thèse de doctorat : SCIENCES ET TECHNIQUES : Metz : 1999. / 1999METZ021S. 38 ref.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Microélectronique : Toulouse, INPT : 2005. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 126 réf.

Dans le cadre de cette thèse, nous nous proposons d'étudier le développement et la validation de systèmes dans un contexte temps réel asynchrone. On a choisi d'utiliser le langage AADL pour ses spécificités issues de l'avionique, domaine proche du spatial, et pour la précision de la description de son modèle d'exécution. Le travail de cette thèse se divise en deux axes principaux : d'une part, on étudie l'utilisation du langage AADL dans le cadre du développement d'un logiciel de vol ; et d'autre part, on présente une version réduite du langage AADL, et la définition formelle de son modèle d'exécution à l'aide du langage TLA+. L'objectif de la première partie est d'envisager l'utilisation d'AADL dans le cadre d'un processus de développement existant dans le domaine du spatial. Dans cette partie, on a cherché à identifier des motifs de conceptions récurrents dans les logiciels de vol. Enfin, on étudie l'expression en AADL des différents éléments de ce processus de développement. La seconde partie comporte la définition d'un mini AADL suffisant pour exprimer la plupart des concepts de parallélisme, de communication et de synchronisation qui caractérisent AADL. La partie formalisation est nécessaire afin de pouvoir vérifier des propriétés dynamiques. En effet, la définition formelle du modèle d'exécution permet de décrire le comportement attendu des modèles AADL. Une fois ce modèle défini, on peut à l'aide d'un vérificateur de modèles (model-checker) animer une modélisation AADL ou aborder la vérification de propriétés dynamiques. Cette étude a par ailleurs été menée dans le cadre de la standardisation du langage AADL.

Cette thèse propose une Démarche de Vérification Formelle d'Architectures Logicielles : DVFAL. La démarche DVFAL supporte divers formalismes de description d'architectures logicielles tels que : les ADL (langages de description d'architectures), UML2.0, Symphony et des profils UML2.0 dédiés au domaine des architectures logicielles. La démarche DVFAL préconise l'ADL Wright en tant que langage formel pivot permettant de représenter des architectures logicielles décrites dans les divers formalismes. En outre, elle propose des transformations de modèles sous forme des traducteurs (Wright vers CSP de Hoare et Wright vers Ada) pour bénéficier des outils de vérification des propriétés supportant CSP et Ada tels que FDR et FLAVERS. Enfin, la démarche DVFAL propose un profil UML2.0-Wright jouant le rôle d'un langage intermédiaire entre les formalismes à base d'UML et Wright.

Thèse de doctorat--Électronique et communications--Paris--ENST, 2006. / Bibliogr. p. 157-166. En annexe articles en anglais.

Thèse de doctorat : Microélectronique : Strasbourg 1 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. Notes bibliogr.