Ce mémoire de maîtrise a pour but d'observer, en temps réel, l'influence de facteurs syntaxiques et sémantiques sur l'accord sujet-verbe. Afin d'avoir un regard sur les processus d'accord, nous avons examiné les temps d'écriture du verbe, et les pauses avant le verbe, avant la flexion verbale et après le verbe. Une analyse des erreurs produites a aussi été effectuée. Trente-deux participants ont écrit à l'ordinateur des phrases dictées. L'écran était soit un syntagme prépositionnel, soit une subordonnée relative. La force sémantique entre l'écran et le verbe variait également selon les phrases. Les résultats des analyses statistiques multiniveaux montrent une influence de la configuration syntaxique de l'écran sur les processus d'accord sujet-verbe. Lorsque l'écran est un syntagme prépositionnel, les pauses avant la flexion verbale, après le verbe et les temps d'écriture du verbe sont plus longs que lorsque l'écran est une subordonnée relative. Par contre, aucun effet sémantique n'a été observé dans l'analyse des temps et des pauses. Les résultats sur les erreurs non corrigées indiquent un effet de la force sémantique entre l'écran et le verbe. Les résultats de l'analyse chronométrique, qui appuient les résultats sur les erreurs d'attraction observés dans la très grande majorité des études, permettent de mettre en relief l'influence respective des aspects syntaxiques et sémantiques sur les processus d'accord sujet-verbe. Par ailleurs, ce travail légitime l'observation des pauses et des temps d'écriture comme une méthode complémentaire pertinente à l'étude de l'accord verbal. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : accord sujet-verbe, écriture en temps réel, syntaxe, sémantique, processus cognitifs.

Catalytic cracking fractional colurnn is the most important production device for refining enterprises in China. Its main products are car gasoline and diesel fuel. The yield and quality of these two kinds of products decide directly the economie efficiency of enterprises. In order to increase the economic efficiency of enterprises, it is needed to better adjust and control the quality of car gasoline and diesel fuel. Because fluidized catalytic cracking unit (FCCU) is in closed state, it is impossible to observe actual production process manually. But if people cannot timely master product quality condition, it is impossible to adjust effectively the technological parameters in order to control product quality. But at present, it takes four hours to obtain quality level of products if using the method of manual sampling testing. If it is as this, production process cannot, based on the analyzed results, be timely adjusted. Therefore, developing the real-time product quality intellect forecasting and analysis system of fractional column and realizing forecasting and analysis on-line have important theoretic meaning and value in engineering application. This system can real-timely forecast product quality of fractional colurnn, and can also real-timely analyze the factors affecting the products. So, the adjustment oftechnological parameters is more targeted, and shortens adjustment time, and increases efficiency. It is no doubt that the economic efficiency will increase. The thesis, taking fractional colurnn of fluidized catalytic cracking unit (FCCU) as research target, with the aim of forecasting product quality level of fractional column, establishes quality forecasting model through the method of neural network, and speculates the critical technological parameters that are hard to measure or impossible to measure at all through the technological parameters that are easy to measure. The system first finishes interactive interface between control system and operator with the functions of dynamic display and real-time data acquisition through configuration software DCS (Distributed Control System), which can supervise, control, activate and manage the whole system. Then it will realize product quality forecasting of fractional colurnn through the method of combining utility function based on average level and neural network. Finally it will realize the analysis of factors affecting product quality through the method of combining fuzzy technology and neural network. The thesis, through system configuration and using neural network technology to forecast product quality of fractional colurnn and analyze the factors affecting product quality, combines fuzzy technology and neural network which play their respective advantages to finish the display and control of operation state of fractionation system and realize real-time forecasting and analysis. The online forecasting system of product quality of catalytic cracking fractional colurnn based on the method mentioned above is developed for many small and medium petrochemical enterprises. The aim is to transform the equipments under the present condition of small and medium petrochemical enterprises with no change in the hardware of the original DCS (Distributed Control System) of refining enterprises. Therefore, this system has many advantages such as small investment, short transformation time and easy realization, etc. Currently, this system has been tried on the fluidized catalytic cracking unit (FCCU) in Tianjin First Petrochemical Plant in China. The operating result shows that the value and laboratory value of dry point of car gasoline and solidifying point of diesel fuel forecasted real-timely in this model have better goodness of fit, satisfying the requirements of product quality index. The test result shows that the technical path and method using neural network technology to forecast product quality put forward in the thesis is feasible. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Catalytic cracking, Fractional column, Neural network

La justice pénale française connait une diversification des modes de traitement des affaires qui lui sont soumises. Cette diversification résulte de facteurs endogènes et exogènes au système lui-même. Elle est le point de convergence de l'évolution des conceptions des phénomènes criminels, des attentes sociales pour une justice pénale efficace et, d'un nouveau mode de gestion de la justice. Les modes de poursuite traduisent une de logique de politique criminelle et, une logique de rationalisation du mode de management de la justice pénale. La notion de «modes de poursuite» devient une nouvelle catégorie juridique qui structure le traitement des délits. Sa portée théorique modifie l'approche de la poursuite. La diversification des modes de poursuite a des incidences sur la conception et la typologie du procès pénal et sur l'organisation des juridictions. Le procès pénal monolithique hérité du code d'instruction criminelle de 1808 devient un procès pluriel ayant une physionomie renouvelée et des finalités multiples. La poursuite pénale répond à des principes directeurs nouveaux ou renouvelés. La notion de «schéma d'orientation» illustre cette évolution. Une prise en compte législative de cette notion déboucherait sur une meilleure structuration de la réponse pénale. L'organisation de la chaîne pénale est également affectée, ainsi que la place des acteurs du procès. Des mécanismes de concertation et de délégation sont apparus. Le nouveau management judiciaire trouve appui sur cette diversification des modes de poursuite. Le procès pénal doit intégrer la transformation numérique qui devrait aboutir à la construction d'un procès pénal numérique. / The French criminal justice currently goes through a diversification of cases treatment processes. This diversification is the result of many factors, both endogenous and exogenous. It is the focal point of the evolution in theoretical approaches regarding criminal phenomena, social expectations of an effective criminal justice, and of a new process of justice management. Prosecution choices reflect a logic of criminal policy and also a logic of rationalization of the criminal justice management. The idea of «prosecution choices» becomes a new legal category that articulates the response to criminality. Its theoretical range modifies the approach of the prosecution. The diversification of prosecution choices has consequences on both conception and typology of the criminal trial and on courts organisation. The monolithic criminal trial inherited from the 1808 French code of criminal investigation becomes a more plural trial, with a renewed configuration and multiple purposes. The notion of « orientation schematics » illustrates such evolution. A legislative consideration of this notion would lead to a better structuring of the criminal justice response. The criminal justice system's organization is also affected, as well as the parties situation in the trial. Consultation and delegation mechanisms appeared. The new judicial management builds on this diversification in the prosecution choices. The criminal trial must integrate the digital transformation that should lead to the construction of a digital criminal trial.

Dans le présent travail, après un résumé de l'état de l'art, une nouvelle interpolation temporelle des images avec réduction de halo est proposée. D'abord, pour la télévision de définition standard, une estimation de mouvement dont la résolution est le pixel, est suggérée. L'estimation se fait par l'appariement des blocs, et est suivie par un raffinement basé pixel en considérant des vecteurs de mouvement environnant. La réduction de halo se faisant à l'aide d'une fenêtre glissante de forme adaptative ne recourt pas à une détection explicite des régions d'occlusion. Ensuite, pour la télévision à haute définition, dans le but de réduire la complexité, l'estimation de mouvement de résolution pixel ainsi que la réduction de halo sont généralisées dans le contexte d'une décomposition hiérarchique. L'interpolation finale proposée est générique et est fonction à la fois de la position de l'image et de la fiabilité de l'estimation. Plusieurs . post-traitements pour améliorer la qualité de l'image sont aussi suggérés. L'algorithme proposé intégré dans un ASIC selon la technologie de circuit intégré contemporain fonctionne en temps réel.

La quête de performance a été une constante à travers l’histoire des systèmes informatiques. Il y a plus d’une décennie maintenant, le modèle de traitement séquentiel montrait ses premiers signes d’épuisement pour satisfaire les exigences de performance. Les barrières du calcul séquentiel ont poussé à un changement de paradigme et ont établi le traitement parallèle comme standard dans les systèmes informatiques modernes. Avec l’adoption généralisée d’ordinateurs parallèles, de nombreux algorithmes et applications ont été développés pour s’adapter à ces nouvelles architectures. Cependant, dans des applications non conventionnelles, avec des exigences d’interactivité et de temps réel, la parallélisation efficace est encore un défi majeur. L’exigence de performance en temps réel apparaît, par exemple, dans les simulations interactives où le système doit prendre en compte l’entrée de l’utilisateur dans une itération de calcul de la boucle de simulation. Le même type de contrainte apparaît dans les applications d’analyse de données en continu. Par exemple, lorsque des donnes issues de capteurs de trafic ou de messages de réseaux sociaux sont produites en flux continu, le système d’analyse doit être capable de traiter ces données à la volée rapidement sur ce flux tout en conservant un budget de mémoire contrôlé La caractéristique dynamique des données soulève plusieurs problèmes de performance tel que la décomposition du problème pour le traitement en parallèle et la maintenance de la localité mémoire pour une utilisation efficace du cache. Les optimisations classiques qui reposent sur des modèles pré-calculés ou sur l’indexation statique des données ne conduisent pas aux performances souhaitées. Dans cette thèse, nous abordons les problèmes dépendants de données sur deux applications différentes : la première dans le domaine de la simulation physique interactive et la seconde sur l’analyse des données en continu. Pour le problème de simulation, nous présentons un algorithme GPU parallèle pour calculer les multiples plus courts chemins et des diagrammes de Voronoi sur un graphe en forme de grille. Pour le problème d’analyse de données en continu, nous présentons une structure de données parallélisable, basée sur des Packed Memory Arrays, pour indexer des données dynamiques géo-référencées tout en conservant une bonne localité de mémoire. / A busca por desempenho tem sido uma constante na história dos sistemas computacionais. Ha mais de uma década, o modelo de processamento sequencial já mostrava seus primeiro sinais de exaustão pare suprir a crescente exigência por performance. Houveram "barreiras"para a computação sequencial que levaram a uma mudança de paradigma e estabeleceram o processamento paralelo como padrão nos sistemas computacionais modernos. Com a adoção generalizada de computadores paralelos, novos algoritmos foram desenvolvidos e aplicações reprojetadas para se adequar às características dessas novas arquiteturas. No entanto, em aplicações menos convencionais, com características de interatividade e tempo real, alcançar paralelizações eficientes ainda representa um grande desafio. O requisito por desempenho de tempo real apresenta-se, por exemplo, em simulações interativas onde o sistema deve ser capaz de reagir às entradas do usuário dentro do tempo de uma iteração da simulação. O mesmo tipo de exigência aparece em aplicações de monitoramento de fluxos contínuos de dados (streams). Por exemplo, quando dados provenientes de sensores de tráfego ou postagens em redes sociais são produzidos em fluxo contínuo, o sistema de análise on-line deve ser capaz de processar essas informações em tempo real e ao mesmo tempo manter um consumo de memória controlada A natureza dinâmica desses dados traz diversos problemas de performance, tais como a decomposição do problema para processamento em paralelo e a manutenção da localidade de dados para uma utilização eficiente da memória cache. As estratégias de otimização tradicionais, que dependem de modelos pré-computados ou de índices estáticos sobre os dados, não atendem às exigências de performance necessárias nesses cenários. Nesta tese, abordamos os problemas dependentes de dados em dois contextos diferentes: um na área de simulações baseada em física e outro em análise de dados em fluxo contínuo. Para o problema de simulação, apresentamos um algoritmo paralelo, em GPU, para computar múltiplos caminhos mínimos e diagramas de Voronoi em um grafo com topologia de grade. Para o problema de análise de fluxos de dados, apresentamos uma estrutura de dados paralelizável, baseada em Packed Memory Arrays, para indexar dados dinâmicos geo-localizados ao passo que mantém uma boa localidade de memória. / The quest for performance has been a constant through the history of computing systems. It has been more than a decade now since the sequential processing model had shown its first signs of exhaustion to keep performance improvements. Walls to the sequential computation pushed a paradigm shift and established the parallel processing as the standard in modern computing systems. With the widespread adoption of parallel computers, many algorithms and applications have been ported to fit these new architectures. However, in unconventional applications, with interactivity and real-time requirements, achieving efficient parallelizations is still a major challenge. Real-time performance requirement shows up, for instance, in user-interactive simulations where the system must be able to react to the user’s input within a computation time-step of the simulation loop. The same kind of constraint appears in streaming data monitoring applications. For instance, when an external source of data, such as traffic sensors or social media posts, provides a continuous flow of information to be consumed by an online analysis system. The consumer system has to keep a controlled memory budget and deliver a fast processed information about the stream Common optimizations relying on pre-computed models or static index of data are not possible in these highly dynamic scenarios. The dynamic nature of the data brings up several performance issues originated from the problem decomposition for parallel processing and from the data locality maintenance for efficient cache utilization. In this thesis we address data-dependent problems on two different applications: one on physically based simulations and another on streaming data analysis. To deal with the simulation problem, we present a parallel GPU algorithm for computing multiple shortest paths and Voronoi diagrams on a grid-like graph. Our contribution to the streaming data analysis problem is a parallelizable data structure, based on packed memory arrays, for indexing dynamic geo-located data while keeping good memory locality.

Les unités phraséologiques représentent actuellement un objet d’étude commun à de nombreuses disciplines en science du langage. C’est dans ce cadre que s’inscrivent les travaux exposés dans la présente thèse. Adoptant une optique pluridisciplinaire alliant linguistique et psycholinguistique et impliquant l’approche comparative interlangue, nous étudions un phénomène linguistique complexe, le figement, en français et arabe dialectal tunisien. Nous proposons, en premier lieu, une description des expressions figées dans les deux langues mises en contraste, en repérant la typologie et le fonctionnement morphosyntaxique, lexical et sémantique de ces séquences. Notre attention se porte essentiellement sur les deux notions importantes dans l’étude du figement: la scalarité et l’iconicité. La méthodologie et les résultats d’une étude psycholinguistique et expérimentale réalisée auprès d’adultes francophones natifs et non natifs (des arabophones tunisiens apprenant le français L2) sont, en second lieu, exposés. L’intérêt est de déterminer si les facteurs linguistiques, degré de figement et iconicité, facilitent le traitement du langage figé au cours d’une tâche de mémorisation impliquant l’encodage et la reconnaissance des séquences figées du français. Une troisième expérience consiste en un test de familiarité qui examine l’effet des facteurs linguistiques, la scalarité et l’iconicité, ainsi que personnels, l’âge et le sexe, sur la connaissance des expressions figées du dialectal tunisien par des locuteurs arabophones natifs. Ces recherches psycholinguistiques, portant sur une population d’adultes, sont suivies d’une étude exploratoire sur l’émergence des expressions figées ou semi-figées chez les enfants. Ce travail suit la double problématique de l’émergence et de la comparaison interlangue. Nous comparons les productions de deux enfants: un enfant arabe tunisien et un enfant français. / The phraseological units currently represent a common object of study in many disciplines in language science. It is in this context that we present our work in this thesis. Adopting a multidisciplinary approach combining linguistic and psycholinguistic involving comparative cross-language approach, our goal is to study a complex linguistic phenomenon, the fixation, in French and Tunisian Arabic dialect. We propose, first, to contrast the fixed expressions in both languages by identifying the type and the morphosyntactic, lexical and semantic operation of these sequences. Our interest will focus on two important concepts in the study of the fixed sequences: scalarity and iconicity. The methodology and results of a psycholinguistic and experimental study among native and non-native francophone adults (Tunisian Arabic speakers learning French as second language) will be then exposed. Our aim is to determine whether language factors, scalarity and iconicity, facilitate the processing of fixed expressions during a memorization task involving the encoding and recognition of French frozen sequences. A third experiment is a test of familiarity that examines the effect of linguistic factors, scalarity and iconicity as well as personal factors such as; age and sex, on the knowledge of Tunisian dialect frozen sequences by Arabic native speakers. This psycholinguistic work carried on an adult population is followed by an exploratory study on the emergence of fixed and semi-fixed expressions in children communication. This work follows the dual problem of emergence and cross-language comparison. We compare the productions of two children: a Tunisian Arab child and a French child.

La quête de performance a été une constante à travers l’histoire des systèmes informatiques. Il y a plus d’une décennie maintenant, le modèle de traitement séquentiel montrait ses premiers signes d’épuisement pour satisfaire les exigences de performance. Les barrières du calcul séquentiel ont poussé à un changement de paradigme et ont établi le traitement parallèle comme standard dans les systèmes informatiques modernes. Avec l’adoption généralisée d’ordinateurs parallèles, de nombreux algorithmes et applications ont été développés pour s’adapter à ces nouvelles architectures. Cependant, dans des applications non conventionnelles, avec des exigences d’interactivité et de temps réel, la parallélisation efficace est encore un défi majeur. L’exigence de performance en temps réel apparaît, par exemple, dans les simulations interactives où le système doit prendre en compte l’entrée de l’utilisateur dans une itération de calcul de la boucle de simulation. Le même type de contrainte apparaît dans les applications d’analyse de données en continu. Par exemple, lorsque des donnes issues de capteurs de trafic ou de messages de réseaux sociaux sont produites en flux continu, le système d’analyse doit être capable de traiter ces données à la volée rapidement sur ce flux tout en conservant un budget de mémoire contrôlé La caractéristique dynamique des données soulève plusieurs problèmes de performance tel que la décomposition du problème pour le traitement en parallèle et la maintenance de la localité mémoire pour une utilisation efficace du cache. Les optimisations classiques qui reposent sur des modèles pré-calculés ou sur l’indexation statique des données ne conduisent pas aux performances souhaitées. Dans cette thèse, nous abordons les problèmes dépendants de données sur deux applications différentes : la première dans le domaine de la simulation physique interactive et la seconde sur l’analyse des données en continu. Pour le problème de simulation, nous présentons un algorithme GPU parallèle pour calculer les multiples plus courts chemins et des diagrammes de Voronoi sur un graphe en forme de grille. Pour le problème d’analyse de données en continu, nous présentons une structure de données parallélisable, basée sur des Packed Memory Arrays, pour indexer des données dynamiques géo-référencées tout en conservant une bonne localité de mémoire. / A busca por desempenho tem sido uma constante na história dos sistemas computacionais. Ha mais de uma década, o modelo de processamento sequencial já mostrava seus primeiro sinais de exaustão pare suprir a crescente exigência por performance. Houveram "barreiras"para a computação sequencial que levaram a uma mudança de paradigma e estabeleceram o processamento paralelo como padrão nos sistemas computacionais modernos. Com a adoção generalizada de computadores paralelos, novos algoritmos foram desenvolvidos e aplicações reprojetadas para se adequar às características dessas novas arquiteturas. No entanto, em aplicações menos convencionais, com características de interatividade e tempo real, alcançar paralelizações eficientes ainda representa um grande desafio. O requisito por desempenho de tempo real apresenta-se, por exemplo, em simulações interativas onde o sistema deve ser capaz de reagir às entradas do usuário dentro do tempo de uma iteração da simulação. O mesmo tipo de exigência aparece em aplicações de monitoramento de fluxos contínuos de dados (streams). Por exemplo, quando dados provenientes de sensores de tráfego ou postagens em redes sociais são produzidos em fluxo contínuo, o sistema de análise on-line deve ser capaz de processar essas informações em tempo real e ao mesmo tempo manter um consumo de memória controlada A natureza dinâmica desses dados traz diversos problemas de performance, tais como a decomposição do problema para processamento em paralelo e a manutenção da localidade de dados para uma utilização eficiente da memória cache. As estratégias de otimização tradicionais, que dependem de modelos pré-computados ou de índices estáticos sobre os dados, não atendem às exigências de performance necessárias nesses cenários. Nesta tese, abordamos os problemas dependentes de dados em dois contextos diferentes: um na área de simulações baseada em física e outro em análise de dados em fluxo contínuo. Para o problema de simulação, apresentamos um algoritmo paralelo, em GPU, para computar múltiplos caminhos mínimos e diagramas de Voronoi em um grafo com topologia de grade. Para o problema de análise de fluxos de dados, apresentamos uma estrutura de dados paralelizável, baseada em Packed Memory Arrays, para indexar dados dinâmicos geo-localizados ao passo que mantém uma boa localidade de memória. / The quest for performance has been a constant through the history of computing systems. It has been more than a decade now since the sequential processing model had shown its first signs of exhaustion to keep performance improvements. Walls to the sequential computation pushed a paradigm shift and established the parallel processing as the standard in modern computing systems. With the widespread adoption of parallel computers, many algorithms and applications have been ported to fit these new architectures. However, in unconventional applications, with interactivity and real-time requirements, achieving efficient parallelizations is still a major challenge. Real-time performance requirement shows up, for instance, in user-interactive simulations where the system must be able to react to the user’s input within a computation time-step of the simulation loop. The same kind of constraint appears in streaming data monitoring applications. For instance, when an external source of data, such as traffic sensors or social media posts, provides a continuous flow of information to be consumed by an online analysis system. The consumer system has to keep a controlled memory budget and deliver a fast processed information about the stream Common optimizations relying on pre-computed models or static index of data are not possible in these highly dynamic scenarios. The dynamic nature of the data brings up several performance issues originated from the problem decomposition for parallel processing and from the data locality maintenance for efficient cache utilization. In this thesis we address data-dependent problems on two different applications: one on physically based simulations and another on streaming data analysis. To deal with the simulation problem, we present a parallel GPU algorithm for computing multiple shortest paths and Voronoi diagrams on a grid-like graph. Our contribution to the streaming data analysis problem is a parallelizable data structure, based on packed memory arrays, for indexing dynamic geo-located data while keeping good memory locality.

La quête de performance a été une constante à travers l'histoire des systèmes informatiques.Il y a plus d'une décennie maintenant, le modèle de traitement séquentiel montrait ses premiers signes d'épuisement pour satisfaire les exigences de performance.Les barrières du calcul séquentiel ont poussé à un changement de paradigme et ont établi le traitement parallèle comme standard dans les systèmes informatiques modernes.Avec l'adoption généralisée d'ordinateurs parallèles, de nombreux algorithmes et applications ont été développés pour s'adapter à ces nouvelles architectures.Cependant, dans des applications non conventionnelles, avec des exigences d'interactivité et de temps réel, la parallélisation efficace est encore un défi majeur.L'exigence de performance en temps réel apparaît, par exemple, dans les simulations interactives où le système doit prendre en compte l'entrée de l'utilisateur dans une itération de calcul de la boucle de simulation.Le même type de contrainte apparaît dans les applications d'analyse de données en continu.Par exemple, lorsque des donnes issues de capteurs de trafic ou de messages de réseaux sociaux sont produites en flux continu, le système d'analyse doit être capable de traiter ces données à la volée rapidement sur ce flux tout en conservant un budget de mémoire contrôlé.La caractéristique dynamique des données soulève plusieurs problèmes de performance tel que la décomposition du problème pour le traitement en parallèle et la maintenance de la localité mémoire pour une utilisation efficace du cache.Les optimisations classiques qui reposent sur des modèles pré-calculés ou sur l'indexation statique des données ne conduisent pas aux performances souhaitées.Dans cette thèse, nous abordons les problèmes dépendants de données sur deux applications différentes: la première dans le domaine de la simulation physique interactive et la seconde sur l'analyse des données en continu.Pour le problème de simulation, nous présentons un algorithme GPU parallèle pour calculer les multiples plus courts chemins et des diagrammes de Voronoi sur un graphe en forme de grille.Pour le problème d'analyse de données en continu, nous présentons une structure de données parallélisable, basée sur des Packed Memory Arrays, pour indexer des données dynamiques géo-référencées tout en conservant une bonne localité de mémoire. / The quest for performance has been a constant through the history of computing systems. It has been more than a decade now since the sequential processing model had shown its first signs of exhaustion to keep performance improvements.Walls to the sequential computation pushed a paradigm shift and established the parallel processing as the standard in modern computing systems. With the widespread adoption of parallel computers, many algorithms and applications have been ported to fit these new architectures. However, in unconventional applications, with interactivity and real-time requirements, achieving efficient parallelizations is still a major challenge.Real-time performance requirement shows-up, for instance, in user-interactive simulations where the system must be able to react to the user's input within a computation time-step of the simulation loop. The same kind of constraint appears in streaming data monitoring applications. For instance, when an external source of data, such as traffic sensors or social media posts, provides a continuous flow of information to be consumed by an on-line analysis system. The consumer system has to keep a controlled memory budget and delivery fast processed information about the stream.Common optimizations relying on pre-computed models or static index of data are not possible in these highly dynamic scenarios. The dynamic nature of the data brings up several performance issues originated from the problem decomposition for parallel processing and from the data locality maintenance for efficient cache utilization.In this thesis we address data-dependent problems on two different application: one in physics-based simulation and other on streaming data analysis. To the simulation problem, we present a parallel GPU algorithm for computing multiple shortest paths and Voronoi diagrams on a grid-like graph. To the streaming data analysis problem we present a parallelizable data structure, based on packed memory arrays, for indexing dynamic geo-located data while keeping good memory locality.

La quête de performance a été une constante à travers l’histoire des systèmes informatiques. Il y a plus d’une décennie maintenant, le modèle de traitement séquentiel montrait ses premiers signes d’épuisement pour satisfaire les exigences de performance. Les barrières du calcul séquentiel ont poussé à un changement de paradigme et ont établi le traitement parallèle comme standard dans les systèmes informatiques modernes. Avec l’adoption généralisée d’ordinateurs parallèles, de nombreux algorithmes et applications ont été développés pour s’adapter à ces nouvelles architectures. Cependant, dans des applications non conventionnelles, avec des exigences d’interactivité et de temps réel, la parallélisation efficace est encore un défi majeur. L’exigence de performance en temps réel apparaît, par exemple, dans les simulations interactives où le système doit prendre en compte l’entrée de l’utilisateur dans une itération de calcul de la boucle de simulation. Le même type de contrainte apparaît dans les applications d’analyse de données en continu. Par exemple, lorsque des donnes issues de capteurs de trafic ou de messages de réseaux sociaux sont produites en flux continu, le système d’analyse doit être capable de traiter ces données à la volée rapidement sur ce flux tout en conservant un budget de mémoire contrôlé La caractéristique dynamique des données soulève plusieurs problèmes de performance tel que la décomposition du problème pour le traitement en parallèle et la maintenance de la localité mémoire pour une utilisation efficace du cache. Les optimisations classiques qui reposent sur des modèles pré-calculés ou sur l’indexation statique des données ne conduisent pas aux performances souhaitées. Dans cette thèse, nous abordons les problèmes dépendants de données sur deux applications différentes : la première dans le domaine de la simulation physique interactive et la seconde sur l’analyse des données en continu. Pour le problème de simulation, nous présentons un algorithme GPU parallèle pour calculer les multiples plus courts chemins et des diagrammes de Voronoi sur un graphe en forme de grille. Pour le problème d’analyse de données en continu, nous présentons une structure de données parallélisable, basée sur des Packed Memory Arrays, pour indexer des données dynamiques géo-référencées tout en conservant une bonne localité de mémoire. / A busca por desempenho tem sido uma constante na história dos sistemas computacionais. Ha mais de uma década, o modelo de processamento sequencial já mostrava seus primeiro sinais de exaustão pare suprir a crescente exigência por performance. Houveram "barreiras"para a computação sequencial que levaram a uma mudança de paradigma e estabeleceram o processamento paralelo como padrão nos sistemas computacionais modernos. Com a adoção generalizada de computadores paralelos, novos algoritmos foram desenvolvidos e aplicações reprojetadas para se adequar às características dessas novas arquiteturas. No entanto, em aplicações menos convencionais, com características de interatividade e tempo real, alcançar paralelizações eficientes ainda representa um grande desafio. O requisito por desempenho de tempo real apresenta-se, por exemplo, em simulações interativas onde o sistema deve ser capaz de reagir às entradas do usuário dentro do tempo de uma iteração da simulação. O mesmo tipo de exigência aparece em aplicações de monitoramento de fluxos contínuos de dados (streams). Por exemplo, quando dados provenientes de sensores de tráfego ou postagens em redes sociais são produzidos em fluxo contínuo, o sistema de análise on-line deve ser capaz de processar essas informações em tempo real e ao mesmo tempo manter um consumo de memória controlada A natureza dinâmica desses dados traz diversos problemas de performance, tais como a decomposição do problema para processamento em paralelo e a manutenção da localidade de dados para uma utilização eficiente da memória cache. As estratégias de otimização tradicionais, que dependem de modelos pré-computados ou de índices estáticos sobre os dados, não atendem às exigências de performance necessárias nesses cenários. Nesta tese, abordamos os problemas dependentes de dados em dois contextos diferentes: um na área de simulações baseada em física e outro em análise de dados em fluxo contínuo. Para o problema de simulação, apresentamos um algoritmo paralelo, em GPU, para computar múltiplos caminhos mínimos e diagramas de Voronoi em um grafo com topologia de grade. Para o problema de análise de fluxos de dados, apresentamos uma estrutura de dados paralelizável, baseada em Packed Memory Arrays, para indexar dados dinâmicos geo-localizados ao passo que mantém uma boa localidade de memória. / The quest for performance has been a constant through the history of computing systems. It has been more than a decade now since the sequential processing model had shown its first signs of exhaustion to keep performance improvements. Walls to the sequential computation pushed a paradigm shift and established the parallel processing as the standard in modern computing systems. With the widespread adoption of parallel computers, many algorithms and applications have been ported to fit these new architectures. However, in unconventional applications, with interactivity and real-time requirements, achieving efficient parallelizations is still a major challenge. Real-time performance requirement shows up, for instance, in user-interactive simulations where the system must be able to react to the user’s input within a computation time-step of the simulation loop. The same kind of constraint appears in streaming data monitoring applications. For instance, when an external source of data, such as traffic sensors or social media posts, provides a continuous flow of information to be consumed by an online analysis system. The consumer system has to keep a controlled memory budget and deliver a fast processed information about the stream Common optimizations relying on pre-computed models or static index of data are not possible in these highly dynamic scenarios. The dynamic nature of the data brings up several performance issues originated from the problem decomposition for parallel processing and from the data locality maintenance for efficient cache utilization. In this thesis we address data-dependent problems on two different applications: one on physically based simulations and another on streaming data analysis. To deal with the simulation problem, we present a parallel GPU algorithm for computing multiple shortest paths and Voronoi diagrams on a grid-like graph. Our contribution to the streaming data analysis problem is a parallelizable data structure, based on packed memory arrays, for indexing dynamic geo-located data while keeping good memory locality.

L'Internet des objets, ou IdO (en anglais Internet of Things, ou IoT) conduit à un changement de paradigme du secteur de la logistique. L'avènement de l'IoT a modifié l'écosystème de la gestion des services logistiques. Les fournisseurs de services logistiques utilisent aujourd'hui des technologies de capteurs telles que le GPS ou la télémétrie pour collecter des données en temps réel pendant la livraison. La collecte en temps réel des données permet aux fournisseurs de services de suivre et de gérer efficacement leur processus d'expédition. Le principal avantage de la collecte de données en temps réel est qu’il permet aux fournisseurs de services logistiques d’agir de manière proactive pour éviter des conséquences telles que des retards de livraison dus à des événements imprévus ou inconnus. De plus, les fournisseurs ont aujourd'hui tendance à utiliser des données provenant de sources externes telles que Twitter, Facebook et Waze, parce que ces sources fournissent des informations critiques sur des événements tels que le trafic, les accidents et les catastrophes naturelles. Les données provenant de ces sources externes enrichissent l'ensemble de données et apportent une valeur ajoutée à l'analyse. De plus, leur collecte en temps réel permet d’utiliser les données pour une analyse en temps réel et de prévenir des résultats inattendus (tels que le délai de livraison, par exemple) au moment de l’exécution. Cependant, les données collectées sont brutes et doivent être traitées pour une analyse efficace. La collecte et le traitement des données en temps réel constituent un énorme défi. La raison principale est que les données proviennent de sources hétérogènes avec une vitesse énorme. La grande vitesse et la variété des données entraînent des défis pour effectuer des opérations de traitement complexes telles que le nettoyage, le filtrage, le traitement de données incorrectes, etc. La diversité des données - structurées, semi-structurées et non structurées - favorise les défis dans le traitement des données à la fois en mode batch et en temps réel. Parce que, différentes techniques peuvent nécessiter des opérations sur différents types de données. Une structure technique permettant de traiter des données hétérogènes est très difficile et n'est pas disponible actuellement. En outre, l'exécution d'opérations de traitement de données en temps réel est très difficile ; des techniques efficaces sont nécessaires pour effectuer les opérations avec des données à haut débit, ce qui ne peut être fait en utilisant des systèmes d'information logistiques conventionnels. Par conséquent, pour exploiter le Big Data dans les processus de services logistiques, une solution efficace pour la collecte et le traitement des données en temps réel et en mode batch est essentielle. Dans cette thèse, nous avons développé et expérimenté deux méthodes pour le traitement des données: SANA et IBRIDIA. SANA est basée sur un classificateur multinomial Naïve Bayes, tandis qu'IBRIDIA s'appuie sur l'algorithme de classification hiérarchique (CLH) de Johnson, qui est une technologie hybride permettant la collecte et le traitement de données par lots et en temps réel. SANA est une solution de service qui traite les données non structurées. Cette méthode sert de système polyvalent pour extraire les événements pertinents, y compris le contexte (tel que le lieu, l'emplacement, l'heure, etc.). En outre, il peut être utilisé pour effectuer une analyse de texte sur les événements ciblés. IBRIDIA a été conçu pour traiter des données inconnues provenant de sources externes et les regrouper en temps réel afin d'acquérir une connaissance / compréhension des données permettant d'extraire des événements pouvant entraîner un retard de livraison. Selon nos expériences, ces deux approches montrent une capacité unique à traiter des données logistiques / Internet of Things (IoT) is leading to a paradigm shift within the logistics industry. The advent of IoT has been changing the logistics service management ecosystem. Logistics services providers today use sensor technologies such as GPS or telemetry to collect data in realtime while the delivery is in progress. The realtime collection of data enables the service providers to track and manage their shipment process efficiently. The key advantage of realtime data collection is that it enables logistics service providers to act proactively to prevent outcomes such as delivery delay caused by unexpected/unknown events. Furthermore, the providers today tend to use data stemming from external sources such as Twitter, Facebook, and Waze. Because, these sources provide critical information about events such as traffic, accidents, and natural disasters. Data from such external sources enrich the dataset and add value in analysis. Besides, collecting them in real-time provides an opportunity to use the data for on-the-fly analysis and prevent unexpected outcomes (e.g., such as delivery delay) at run-time. However, data are collected raw which needs to be processed for effective analysis. Collecting and processing data in real-time is an enormous challenge. The main reason is that data are stemming from heterogeneous sources with a huge speed. The high-speed and data variety fosters challenges to perform complex processing operations such as cleansing, filtering, handling incorrect data, etc. The variety of data – structured, semi-structured, and unstructured – promotes challenges in processing data both in batch-style and real-time. Different types of data may require performing operations in different techniques. A technical framework that enables the processing of heterogeneous data is heavily challenging and not currently available. In addition, performing data processing operations in real-time is heavily challenging; efficient techniques are required to carry out the operations with high-speed data, which cannot be done using conventional logistics information systems. Therefore, in order to exploit Big Data in logistics service processes, an efficient solution for collecting and processing data in both realtime and batch style is critically important. In this thesis, we developed and experimented with two data processing solutions: SANA and IBRIDIA. SANA is built on Multinomial Naïve Bayes classifier whereas IBRIDIA relies on Johnson's hierarchical clustering (HCL) algorithm which is hybrid technology that enables data collection and processing in batch style and realtime. SANA is a service-based solution which deals with unstructured data. It serves as a multi-purpose system to extract the relevant events including the context of the event (such as place, location, time, etc.). In addition, it can be used to perform text analysis over the targeted events. IBRIDIA was designed to process unknown data stemming from external sources and cluster them on-the-fly in order to gain knowledge/understanding of data which assists in extracting events that may lead to delivery delay. According to our experiments, both of these approaches show a unique ability to process logistics data. However, SANA is found more promising since the underlying technology (Naïve Bayes classifier) out-performed IBRIDIA from performance measuring perspectives. It is clearly said that SANA was meant to generate a graph knowledge from the events collected immediately in realtime without any need to wait, thus reaching maximum benefit from these events. Whereas, IBRIDIA has an important influence within the logistics domain for identifying the most influential category of events that are affecting the delivery. Unfortunately, in IBRIRDIA, we should wait for a minimum number of events to arrive and always we have a cold start. Due to the fact that we are interested in re-optimizing the route on the fly, we adopted SANA as our data processing framework