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Kernel optimization by layout restructuring / Estimation d'efficacité et restructuration automatisées de noyaux de calcul

Haine, Christopher 03 July 2017 (has links)
Bien penser la structuration de données est primordial pour obtenir de hautes performances, alors que les processeurs actuels perdent un temps considérable à attendre la complétion de transactions mémoires. En particulier les localités spatiales et temporelles de données doivent être optimisées.Cependant, les transformations de structures de données ne sont pas proprement explorées par les compilateurs, en raison de la difficulté que pose l'évaluation de performance des transformations potentielles. De plus,l'optimisation des structures de données est chronophage, sujette à erreur etles transformations à considérer sont trop nombreuses pour être implémentées à la main dans l'optique de trouver une version de code efficace.On propose de guider les programmeurs à travers le processus de restructuration de données grace à un retour utilisateur approfondi, tout d'abord en donnant une description multidimensionnelle de la structure de donnée initiale, faite par une analyse de traces mémoire issues du binaire de l'application de l'utilisateur, dans le but de localiser des problèmes de stride au niveau instruction, indépendemment du langage d'entrée. On choisit de focaliser notre étude sur les transformations de structure de données, traduisibles dans un formalisme proche du C pour favoriser la compréhension de l'utilisateur, que l'on applique et évalue sur deux cas d'étude qui sont des applications réelles,à savoir une simulation d'ondes cardiaques et une simulation de chromodynamique quantique sur réseau, avec différents jeux d'entrées. La prédiction de performance de différentes transformations est conforme à 5% près aux versions réécrites à la main. / Careful data layout design is crucial for achieving high performance, as nowadays processors waste a considerable amount of time being stalled by memory transactions, and in particular spacial and temporal locality have to be optimized. However, data layout transformations is an area left largely unexplored by state-of-the-art compilers, due to the difficulty to evaluate the possible performance gains of transformations. Moreover, optimizing data layout is time-consuming, error-prone, and layout transformations are too numerous tobe experimented by hand in hope to discover a high performance version. We propose to guide application programmers through data layout restructuring with an extensive feedback, firstly by providing a comprehensive multidimensional description of the initial layout, built via analysis of memory traces collected from the application binary textit {in fine} aiming at pinpointing problematic strides at the instruction level, independently of theinput language. We choose to focus on layout transformations,translatable to C-formalism to aid user understanding, that we apply and assesson case study composed of two representative multithreaded real-lifeapplications, a cardiac wave simulation and lattice QCD simulation, with different inputs and parameters. The performance prediction of different transformations matches (within 5%) with hand-optimized layout code.
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Amélioration de l'évaporation des gouttes à l'aide de nanoparticules et d'alcools / Enhancement of drops evaporation using nanoparticles and alcohols

Chen, Pin 14 February 2018 (has links)
Au cours des dernières années, les exigences croissantes en matière de dissipation thermique à haut rendement pour la microélectronique, les engins spatiaux, les réacteurs nucléaires, etc., encouragent le développement d'échangeurs de chaleur de nouvelle génération. Le caloduc est l’un des équipements de refroidissement efficaces et potentiels. La plupart du transfert de masse et de chaleur se fait au niveau de la micro-région près de la ligne triple de contact (solide, liquide, vapeur), qui est essentielle à l'amélioration de la performance thermique du caloduc. Cette étude se concentre sur le processus d'évaporation de gouttes sessiles de deux nouveaux fluides de travail (solution binaire et nanofluide), qui possèdent une micro-région similaire à celle du caloduc. Le flux de Marangoni induit par le gradient de concentration et la conductivité thermique exceptionnelle devraient améliorer significativement le débit evaporé du mélange alcool-eau et du nanofluide de graphène, respectivement. Une combinaison de techniques acoustiques et infrarouges est développée pour suivre la variation de la concentration d'alcool pendant l'évaporation des gouttes des mélanges 1-butanol-eau et éthanol-eau. Selon l'observation du comportement d'évaporation à différentes températures du substrat, une série d'équations empiriques est suggérée pour prédire le taux d'évaporation de la solution binaire de 1-butanol-eau en considérant l'effet Marangoni thermal et solutal. De plus, l'effet de la PEGylation, de la concentration des nanoparticules et de la température du substrat sur l'évaporation de gouttes de graphène nanofluide est étudié par des méthodes microscopiques, optiques et infrarouges. Les résultats expérimentaux et l'analyse thermodynamique peuvent contribuer à la compréhension complète du mécanisme impliqué concernant les performances d'évaporation du nanofluide de graphène. / In recent years, increasing requirement in high efficient heat dissipation for micro-electronics, spacecraft, nuclear reactors etc., encourage the development of next generation heat exchanger. Heat pipe is one of potential effective cooling equipments and most of mass and heat transfer take place at micro-region near triple phase (solid, liquid, vapor) contact line of working fluid, which is essential to thermal performance improvement of heat pipe. This study focuses on the evaporation process of sessile droplets of two novel working fluids (binary solution and nanofluid), which possess similar micro-region to that in heat pipe. Concentration gradient induced Marangoni flow and exceptional thermal conductivity are expected to significantly enhance evaporation rate of alcohol-water mixture and graphene nanofluid, respectively. A combination of acoustic and infrared techniques is developed to track alcohol concentration variation during evaporation of 1-butanol and ethanol aqueous droplets. According to observation of evaporation behavior at different substrate temperature, a series of empirical equations is suggested to predict evaporation rate of 1-butanol-water binary solution droplet considering thermal and solutal Marangoni effect. In addition, the effect of PEGylation, nanoparticle concentration and substrate temperature on drop evaporation of graphene nanofluid are investigated by microscopic, optical and infrared methods. Experimental results and thermodynamic analysis can contribute to the full understanding of involved mechanism concerning evaporation performance of graphene nanofluid.
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Boost the Reliability of the Linux Kernel : Debugging kernel oopses / Aider le mainteneur d'applications libres à répondre aux rapports d'erreur

Guo, Lisong 18 December 2014 (has links)
Lorsqu'une erreur survient dans le noyau Linux, celui-ci émet un rapport d’erreur appelé "kernel oops" contenant le contexte d’exécution de cette erreur. Les kernel oops décrivent des erreurs réelles de Linux, permettent de classer les efforts de débogage par ordre de priorité et de motiver la conception d’outils permettant d'améliorer la fiabilité du code de Linux. Néanmoins, les informations contenues dans un kernel oops n’ont de sens que si elles sont représentatives et qu'elles peuvent être interprétées correctement. Dans cette thèse, nous étudions une collection de kernel oops provenant d'un dépôt maintenu par Red Hat sur une période de huit mois. Nous considérons l’ensemble des caractéristiques de ces données, dans quelle mesure ces données reflètent d’autres informations à propos de Linux et l’interprétation des caractéristiques pouvant être pertinentes pour la fiabilité de Linux. Nous constatons que ces données sont bien corrélées à d’autres informations à propos de Linux, cependant, elles souffrent parfois de problèmes de duplication et de manque d’informations. Nous identifions également quelques pièges potentiels lors de l'étude des fonctionnalités, telles que les causes d'erreurs fréquentes et les causes d'applications défaillant fréquemment. En outre, un kernel oops fournit des informations précieuses et de première main pour un mainteneur du noyau Linux lui permettant d'effectuer le débogage post-mortem car il enregistre l’état du noyau Linux au moment du crash. Cependant, le débogage sur la seule base des informations contenues dans un kernel oops est difficile. Pour aider les développeurs avec le débogage, nous avons conçu une solution afin d'obtenir la ligne fautive à partir d’un kernel oops, i.e., la ligne du code source qui provoque l'erreur. Pour cela, nous proposons un nouvel algorithme basé sur la correspondance de séquences approximative utilisé dans le domaine de bioinformatique. Cet algorithme permet de localiser automatiquement la ligne fautive en se basant sur le code machine à proximité de celle-ci et inclus dans un kernel oops. Notre algorithme atteint 92% de précision comparé à 26 % pour l’approche traditionnelle utilisant le débogueur gdb. Nous avons intégré notre solution dans un outil nommé OOPSA qui peut ainsi alléger le fardeau pour les développeurs lors du débogage de kernel oops. / When a failure occurs in the Linux kernel, the kernel emits an error report called “kernel oops”, summarizing the execution context of the failure. Kernel oopses describe real Linux errors, and thus can help prioritize debugging efforts and motivate the design of tools to improve the reliability of Linux code. Nevertheless, the information is only meaningful if it is representative and can be interpreted correctly. In this thesis, we study a collection of kernel oopses over a period of 8 months from a repository that is maintained by Red Hat. We consider the overall features of the data, the degree to which the data reflects other information about Linux, and the interpretation of features that may be relevant to reliability. We find that the data correlates well with other information about Linux, but that it suffers from duplicate and missing information. We furthermore identify some potential pitfalls in studying features such as the sources of common faults and common failing applications. Furthermore, a kernel oops provides valuable first-hand information for a Linux kernel maintainer to conduct postmortem debugging, since it logs the status of the Linux kernel at the time of a crash. However, debugging based on only the information in a kernel oops is difficult. To help developers with debugging, we devised a solution to derive the offending line from a kernel oops, i.e., the line of source code that incurs the crash. For this, we propose a novel algorithm based on approximate sequence matching, as used in bioinformatics, to automatically pinpoint the offending line based on information about nearby machine-code instructions, as found in a kernel oops. Our algorithm achieves 92% accuracy compared to 26% for the traditional approach of using only the oops instruction pointer. We integrated the solution into a tool named OOPSA, which would relieve some burden for the developers with the kernel oops debugging.
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Existences entre-deux : s’imaginer un futur au-delà de la binarité. Une exploration de l’identité queer, de la langue et de la liminalité. / States of In-Between: Imagining a Future Beyond Binaries. An Exploration of Queerness, Language, and Liminality.

Gauthier, Elyse 16 November 2023 (has links)
This research project explores two particular approaches to playwriting, autofiction and collective creation, in order to examine how the dramaturgical process can be “queered” through combining methods of creation in unconventional ways. The thematic content of the resulting theatrical text focuses on the intersection of queer/trans identities and bilingualism, specifically through a Franco-Canadian lens, as well as the notions of utopias and futurities in queer contexts. By employing these two methodologies simultaneously and blurring the lines between the individual and the collective, the texts developed through group writing sessions explore the inherent liminality of queer/trans bilingual identities, both in time and in space. To be queer, non-binary and bilingual is to embody duality, disrupt binaries, and exist in grey areas; this same liminal space is central to my exercise both in process and in content. Thus, the object of this study is queer dramaturgy itself, or in other words, the process of writing “queerly,” not just about queerness. The combination of methodologies transgresses the boundaries of the conventional dramaturgical process and aligns itself with queer Practice as Research theories, proposing approaches to playwriting that “are set against the dominant modes of representation and are shaped through forms that are on the fringe and boundaries of disciplines” (Campbell and Farrier, Queer Dramaturgies, p. 7). This project also investigates what trans and non-binary identity means within Franco-Canadian communities, and the relationship between language and gender identity. Furthermore, notions of queer temporality play an important role in the project, given the complex and often conflicting investments that both queer and Franco-Canadian communities have in history and futurity. Through an analysis of Mani Soleymanlou’s works Un. Deux. Trois. and 2042 as case studies of autofictional theatre, collective creation, and utopian performance, as well as the results from a series of writing sessions conducted with multilingual non-binary and trans participants, this research project aims to shed light on these fascinating intersections of identity and process that have thus far rarely been explored. /// Ce projet de recherche explore deux approches dramaturgiques distinctes, soit l'autofiction et la création collective, afin d'examiner comment le processus dramaturgique peut devenir « queer » en combinant des méthodes de création de manière non conventionnelle. Le contenu thématique du texte théâtral qui en résulte se concentre sur l'intersection des identités queer/trans et du bilinguisme, tout particulièrement dans une perspective franco-canadienne, ainsi que sur les notions d’utopies et de futurs possibles dans des contextes queers. En employant ces deux méthodologies simultanément et en brouillant les lignes entre l'individu et le collectif, les textes développés lors des sessions d'écriture de groupe explorent la liminalité inhérente aux identités bilingues queer/trans, à la fois dans le temps et dans l'espace. Être queer, non-binaire et bilingue, c'est incarner la dualité, remettre en question la binarité et exister dans des zones grises. C’est justement cet espace liminal qui est au cœur de mon projet de recherche, à la fois dans le processus et dans le contenu. Ainsi, l'objet de cette étude est la dramaturgie queer comme telle, ou, en d'autres mots, comment on peut créer d’une manière « queer » en plus d’écrire sur un propos queer. La combinaison des méthodologies transgresse les frontières du processus dramaturgique conventionnel et s'aligne sur les théories de la recherche-création queer (Queer Practice as Research), proposant des approches à la dramaturgie « set against the dominant modes of representation and are shaped through forms that are on the fringe and boundaries of disciplines » (Campbell et Farrier, Queer Dramaturgies, p. 7). Ce projet examine également les notions d'identité trans et non-binaire au sein des communautés franco-canadiennes, ainsi que la relation entre la langue et l'identité de genre. De plus, les notions de temporalité queer jouent un rôle important dans le projet, étant donné les investissements complexes et souvent conflictuels que les communautés queer et franco-canadiennes ont par rapport à l'histoire et à l’avenir. À travers une analyse d’œuvres mises en scène par Mani Soleymanlou (Un. Deux. Trois. et 2042) comme études de cas de théâtre autofictionnel, de création collective et de performance utopique, ainsi que les résultats d'une série de séances d'écriture menées avec des participant∙e∙s plurilingues non-binaires et trans, ce projet de recherche vise à mettre en lumière ces intersections fascinantes de l'identité et des processus créatifs qui ont jusqu'à présent été rarement explorées.
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Nouvelles études structurales de cristaux liquides par réflectivité et diffraction résonante des rayons X

Fernandes, Paulo 18 April 2007 (has links) (PDF)
Ce mémoire présente trois études structurales de cristaux liquides smectiques par réflectivité et diffraction résonante des rayons X. Il est divisé en cinq chapitres. Dans le premier une succincte introduction aux cristaux liquides est faite. On présente en particulier les phases smectiques qui font objet de nos études. Le second chapitre est consacré aux techniques expérimentales de rayons X utilisées dans les travaux réalisées. Les trois derniers chapitres présentent les travaux dans lesquelles on peut diviser cette thèse. Le chapitre trois démontre, sur des films suspendus de MHPOBC (cristal liquide historique possédant les sous phases antiferroélectriques), la possibilité d'extension de la technique de diffraction résonante des rayons X aux cristaux liquides sans atome résonant. Dans le quatrième chapitre la structure de la phase cristal liquide B2 de molécules à cœur courbé (ou bananes) est élucidée en utilisant la diffraction résonante des rayons X avec analyse de polarisation du faisceau diffracté. Un modèle de la polarisation du faisceau résonant diffracté par quatre différentes structures proposées pour la phase B2 est développé dans ce chapitre. Dans le cinquième chapitre un mélange binaire smectique présentant un point critique de démixtion très original est étudié par réflectivité X et microscopie optique. Un gradient de concentration selon la direction perpendiculaire au plan du film semble être mis en évidence par la géométrie de film suspendu. Les résultats d'un modèle simplifié du système sont compatibles avec cette interprétation.
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Valorisation des granulats recyclés dans les bétons soumis au gel/dégel sans saturation (classes d’exposition F et R)

Turcanu, Vasile January 2017 (has links)
Cette étude consiste à analyser les propriétés du béton destiné aux applications résidentielles dans lesquelles une partie des granulats naturels (GN) sont remplacés par des granulats recyclés (GR). On analyse les impacts sur la résistance, la durabilité et la microstructure du béton en fonction du taux de remplacement. Trois différents types des GR sont étudiés. Les essais de caractérisation des granulats recyclés, tels que la densité, l’absorption, la granulométrie, la teneur en impuretés, en matières organiques et en ions chlorure sont effectués. Les essais réalisés sur les bétons se résument essentiellement aux essais de la résistance à la compression, du retrait de séchage, de la résistance aux cycles de gels-dégels, de la perméabilité aux ions chlorure et de la résistivité électrique. Dans le but d’identifier l’effet des granulats fins recyclés sur le comportement des bétons, les analyses thermogravimétriques (ATG) et le pH des mortiers à base des granulats recyclés sont également déterminés. Les bétons évalués dans le cadre de cette étude de classes d’exposition « F-2 » et « R » sont destinés pour la construction résidentielle et des petits bâtiments. Compte tenu de critère de résistance plus sévère, le béton choisi pour les essais est de classe F-2 selon la classification de la norme CSA A23.1-14 (annexe 1 et 40). La norme prévoit que le béton soit soumis aux cycles de gels-dégels dans des conditions non saturées, mais ne soit pas exposé aux ions chlorure. À titre d’exemples, on peut nommer les murs et les poteaux extérieurs. La norme CSA établit les propriétés minimales pour un béton de classe F-2 (annexe 2). Ainsi, la formulation vise un rapport eau/liant (E/L) de 0.55 et une teneur en air de 4 à 6% selon le diamètre maximal du gros granulat utilisé (annexe 3). Les formules des bétons sont déterminées par la méthode des volumes absolus (CAN-A23.1-94 et ACI 211.1-74). Dans cette étude, le liant utilisé est le ciment de type GU, le ciment binaire à base de laitier et les ciments ternaires à base de laitier et fumée de silice ou à base de cendres volantes et fumée de silice. Les GR sont composés de gros granulats et de granulats fins. Le remplacement du GN par le granulat recyclé est effectué de la manière suivante : une proportion des granulats fins recyclés remplace le sable et une partie des gros granulats recyclés remplace les gros granulats naturels. Les proportions massiques des granulats naturels dans le mélange sont effectuées suite à une optimisation granulaire des matériaux par rapport à la courbe visée de Fuller et Thompson (Gagné et Aïtcin, 2014). Bien que certaines propriétés des bétons aux GR et ciment GU soient plus faibles, comparativement aux propriétées des bétons aux granulats naturels, il est possible d’obtenir la résistance à la compression minimale de 25 MPa à 28 jours, recommandée par la norme CSA A23.1-14 (bétons de classe F2), en optimisant le taux de remplacement des granulats recyclés de 15% pour un béton formulé avec du ciment GU et de 45% pour un béton formulé avec du ciment binaire au laitier. Mots-clés : Béton résidentiel, ciment binaire, ciment de type GU, ciment ternaire, durabilité, granulats recyclés, méthode des volumes absolus, optimisation des granulats, résistance.
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Accélération des accès mémoire dans la traduction binaire dynamique / Acceleration of memory accesses in dynamic binary translation

Faravelon, Antoine 22 October 2018 (has links)
Dans cette thèse nous nous intéressons à l'accélération des accès mémoire dans la traduction binaire dynamique.Pour cela, nous nous basons sur des méthodes dont la principale finalité est de gérer l'espace mémoire de la cible avec le matériel de l'hôte.Deux grandes méthodes pour cela ont été exploré, l'une basé sur la support matériel à la virtualisation, et l'autre sur un module Linux.Dans le cas du support matériel à la virtualisation, nous avons utilisé le simulateur comme un invité spécifique.Celui ci jouant un rôle analogue à celui d'un OS, en plus de son rôle de simulateur, pour la cible.En particulier il se charge de lui créer un espace d'adressage enchevêtré, qui puisse être utiliser directement, sans simulation logicielle de la gestion de la mémoire virtuelle.Dans le cas de la méthode basée sur un module Linux, les mêmes finalités sont poursuivi.Mais le simulateur continue de fonctionner comme un processus normal.En revanche, il possède désormais un module compagnon, avec lequel il peut communiquer au travers d'ioctl.Ce module est chargé de manipuler la gestion de la mémoire virtuelle de l'hôte et ce afin de créer un espace d'adressage enchevêtré pour la cible.Ces méthodes ont été implémenté dans Qemu et Linux et mène à des gains de performances significatifs. / In this thesis we are interested in the acceleration of memory accesses in dynamic binary translation.For this, we base ourselves on methods whose main purpose is to manage the target's address space with the host's hardware.Two main methods for this have been explored, one based on hardware assisted virtualization, and the other on a Linux module.In the case of hardware assisted virtualization, we used the simulator as a specific guest.This one playing a role similar to that of an OS, in addition to its role of simulator, for the target.In particular, it is responsible for creating an enmbedded address space that can be used directly, without software simulation of an MMU.In the case of a method based on a Linux module, the same purpose is pursued.But the simulator continues to operate as a normal process.On the other hand, it now has a companion module, with which it can communicate through ioctl.This module is responsible for manipulating the host's virtual memory management to create an embedded address space for the target.These methods have been implemented in Qemu and Linux and lead to significant performance gains.
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Runtime optimization of binary through vectorization transformations / Optimisation dynamique de code binaire par des transformations vectorielles

Hallou, Nabil 18 December 2017 (has links)
Les applications ne sont pas toujours optimisées pour le matériel sur lequel elles s'exécutent, comme les logiciels distribués sous forme binaire, ou le déploiement des programmes dans des fermes de calcul. On se concentre sur la maximisation de l'efficacité du processeur pour les extensions SIMD. Nous montrons que de nombreuses boucles compilées pour x86 SSE peuvent être converties dynamiquement en versions AVX plus récentes et plus puissantes. Nous obtenons des accélérations conformes à celles d'un compilateur natif ciblant AVX. De plus, on vectorise en temps réel des boucles scalaires. Nous avons intégré des logiciels libres pour (1) transformer dynamiquement le binaire vers la forme de représentation intermédiaire, (2) abstraire et vectoriser les boucles fréquemment exécutées dans le modèle polyédrique (3) enfin les compiler. Les accélérations obtenues sont proches du nombre d'éléments pouvant être traités simultanément par l'unité SIMD. / In many cases, applications are not optimized for the hardware on which they run. This is due to backward compatibility of ISA that guarantees the functionality but not the best exploitation of the hardware. Many reasons contribute to this unsatisfying situation such as legacy code, commercial code distributed in binary form, or deployment on compute farms. Our work focuses on maximizing the CPU efficiency for the SIMD extensions. The first contribution is a lightweight binary translation mechanism that does not include a vectorizer, but instead leverages what a static vectorizer previously did. We show that many loops compiled for x86 SSE can be dynamically converted to the more recent and more powerful AVX; as well as, how correctness is maintained with regards to challenges such as data dependencies and reductions. We obtain speedups in line with those of a native compiler targeting AVX. The second contribution is a runtime auto-vectorization of scalar loops. For this purpose, we use open source frame-works that we have tuned and integrated to (1) dynamically lift the x86 binary into the Intermediate Representation form of the LLVM compiler, (2) abstract hot loops in the polyhedral model, (3) use the power of this mathematical framework to vectorize them, and (4) finally compile them back into executable form using the LLVM Just-In-Time compiler. In most cases, the obtained speedups are close to the number of elements that can be simultaneously processed by the SIMD unit. The re-vectorizer and auto-vectorizer are implemented inside a dynamic optimization platform; it is completely transparent to the user, does not require any rewriting of the binaries, and operates during program execution.
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Studying gravitational waves of compact binary systems using post-Newtonian theory / Études des ondes gravitationnelles des binaires compactes à l’approximation post-newtonienne

Marchand, Tanguy 15 June 2018 (has links)
La détection ainsi que l’analyse des ondes gravitationnelles émises par les systèmes binaires d’objets compacts reposent sur notre capacité à faire des prédictions précises au sein de la théorie de la relativité générale. Dans cette thèse, nous utilisons la théorie post-newtonienne (PN), et en particulier le formalisme connu sous le nom de Blanchet-Damour-Iyer, afin d’étudier de tels systèmes. La finalité des différents calculs réalisés au sein de cette thèse est d’obtenir la phase du signal gravitationnel à l’ordre 4,5PN, et les résultats que nous présentons nous rapprochent fortement de cet objectif. Tout d’abord, nous calculons les sillages d’ondes à l’ordre 3 dans le champ radiatif, ce qui nous permet d’obtenir le coefficient 4,5PN du flux d’énergie émis par des systèmes binaires compacts sans spin dans le cas d’orbites circulaires. Puis, nous calculons la dernière ambiguïté apparaissant dans les équations du mouvement de deux corps compacts sans spin à l’ordre 4PN, ce qui nous permet d’obtenir la première dérivation à partir de principes fondamentaux de ce résultat. Nous étudions alors en détail les différentes quantités conservées générées par cette dynamique. Enfin,nous présentons un premier résultat préliminaire du quadrupôle de masse source à l’ordre 4PN, ce qui constitue l’une des étapes cruciales dans l’obtention de la phase à l’ordre 4.5PN. / The detection and the analysis of gravitational waves emitted by compact binary systems rely on our ability to make accurate predictions within general relativity. In this thesis, we use the post-Newtonian (PN) formalism, and in particular the Blanchet-Damour-Iyer framework, to study the dynamics and the emission of gravitational waves of such systems. The different computations that we performed are motivated by our aim to obtain the phase of the gravitational wave signal at the 4.5PN order. In that regard, crucial steps have been achieved within this thesis. First of all, we compute the third-order tail effects in the radiation field, yielding the 4.5PN coefficient of the energy flux for binaries of non-spinning objects in circular orbits. Besides, we determine the remaining ambiguity of the 4PN Lagrangian of two spinless compact bodies. This result completes the first derivation from first principles of the 4PN equations of motion. Then we comprehensively study the conserved quantities of the 4PN dynamics. Finally, we provide a preliminary result of the 4PN source mass quadrupole, which constitutes one of the crucial steps towards the computation of the 4.5PN phase.
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Etude des Oscillations Quasi Périodiques dans les systèmes binaires X de faible masse

Boutelier, Martin 30 November 2009 (has links) (PDF)
Cette thèse est consacrée à l'étude des propriétés des oscillations quasi périodiques au kilo Hertz (kHz QPO) dans les systèmes binaires X de faible masse. Pour détecter les kHz QPO, mesurer leurs paramètres et suivre leur évolution dans le temps, j'ai développé des méthodes d'analyse qui s'appliquent aux données acquises par le satellite Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE). J'ai validé ces méthodes sur des données simulées. L'analyse des données de sept sources observées pendant 15 ans avec l'instrument Proportional Counter Array a mis en évidence la chute de cohérence des oscillations au-delà de 700-850 Hz pour tous les systèmes étudiés. Ce résultat obtenu par les précédentes études sur les sources 4U 1636-536, 4U 1608-52, 4U 1728-34, 4U 1735-444 et 4U 1820-303 est confirmé en utilisant un ensemble de données plus important. Cette chute de cohérence est observée pour la première fois pour les systèmes 4U 0614+09 et Aquila X-1. Dans l'hypothèse où celle-ci est la signature de la dernière orbite stable prédite par la relativité générale, la masse de l'étoile à neutrons est évaluée à 1.9-2.1 M. Cette masse, quoique élevée, est compatible avec certaines équations d'état de la matière super condensée. J'ai étudié la séparation en fréquence entre les kHz QPO jumeaux dans les systèmes 4U 0614+09 et Aquila X-1. Pour le système Aquila X-1, cette séparation en fréquence est mesurée pour la première fois à 280 Hz, proche de la moitié de la fréquence de rotation de l'étoile à neutrons (\mu_spin/2). Pour 4U 0614+09, la séparation est constante à 320 Hz et très différente de la fréquence à 414 Hz de l'oscillation détectée dans un sursaut X observé avec le BAT de SWIFT et assimilée à \mu_spin. Cette séparation est comparable à celle mesurée à partir d'un ensemble de données moins important. Dans le système 4U 0614+09, la séparation en fréquence ne serait pas liée à la fréquence de rotation de l'objet compact. J'ai étudié la distribution des rapports de fréquences des kHz QPO dans les systèmes Sco X-1, 4U 1636-536 et 4U 0614+09. Ces distributions sont piquées autour de 1.5. Je montre pour la première fois que cette distribution piquée est la conséquence directe de la dépendance en fréquence de la significativité statistique des kHz QPO. Du fait de la sensibilité limitée de l'instrument PCA et bien que toujours présents, les kHz QPO jumeaux sont détectés simultanément sur une bande en fréquence étroite, correspondant à des rapports de fréquence autour de 1.5. Ces distributions ne sont donc pas liées à l'existence de fréquences préférées dans le système; une prédiction forte du modèle de résonance.

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