Cette thèse est consacrée à l'implémentation de PEPSys (Parallel ECRC Prolog System) sur un multiprocesseur à mémoire partagée et à l'évaluation de cette implémentation. Le projet PEPSys vise à exploiter le parallélisme en programmation logique pour obtenir, sur les multiprocesseurs existants actuellement, des gains de performances relativement aux systèmes Prolog les plus efficaces. Un langage, extension de Prolog, un modèle de calcul et une machine abstraite basée sur la WAM ont été définis et validés par une implémentation sur multiprocesseur et une simulation d'architecture parallèle extensible. Le modèle de calcul supporte les parallélismes OU et ET indépendant ainsi que leur combinaison avec l'exécution séquentielle et le retour-arrière. L'implémentat,ion de PEPSys qui fait l'objet de cette thèse constitue l'un des premiers systèmes logiquesO.U-parallèles à procurer des gains de performances, relativement aux systèmes Prolog séquentiels efficaces. Les nombreuses mesures présentées dans la thèse permettent de valider cette implémentation ainsi que les principaux mécanismes du modèle de calcul, tout en suggérant des optimisations

Cette thèse est consacrée à l'etude de l'implantation du parallélisme OU en Prolog sur des machines sans mémoire commune. Nous présentons le modèle multi-séquentiel OU Opera, implanté par compilation (machine abstraite de Warren - WAM), en préservant la sémantique de Prolog. Les deux problèmes principaux d'un tel système, la gestion de contextes multiples et l'ordonnancement, sont détaillés. La gestion des contextes multiples s'effectue par copie incrémentale, en parallèle au calcul. Pour que ceci reste efficace et cohérent, le traitement des variables conditionnelles a été inclus dans la WAM. Notre méthode introduit une nouvelle pile pour ces variables dont l'initialisation, la déliaison été modifiées. Le coût des opérations séquentielles de la WAM est constant et indépendent du nombre de processus. Nous proposons encore une méthode simple et efficace pour la réalisation de la coupure. Un prototype Opera a été implanté sur un réseau de Transputers. Dans ce prototype, l'ordonnancement a été résolu par une méthode basée sur des heuristiques d'évaluation de charge. Cet ordonnancement est mis en ocuvre par une architecture centralisée où un processus ordonnanceur unique régule la charge des autres processus. L'ordonnanceur utilise une répresentation approximative de l'état du système. La partie séquentielle du prototype Opera constitue l'un des systèmes Prolog les plus efficaces existant actuellement sur le Transputer. Ses gains de performance en parallèle sont aussi effectifs. / This thesis is dedicated to the study of the implementation of Or-parallel Prolog over distributed memory machines. The Opera Or multi-sequential model is presented. It uses compiling techniques (Warren Abstract Machine) and preserves the Prolog semantics. Multienvironment management and scheduling, the two major problems of Opera, are described. Multi-environment management is realized by incremental copying, in parallel to the computation. The treatment of conditional variables is included in the WAM, in order to allow an efficient and coherent cooperation. Our method introduces a new pile for these variables, initialization, binding and unbinding of which are adapted. The cost of WAM sequential operations is constant and independent of the number of processes. We also propose a simple and efficient method for implementing cut in parallel. An Opera prototype has been implemented over a Transputer array. In the current prototype, scheduling is resolved by heuristics of load evaluation. This scheduling is centralized, a unique process balancing the load of the other Prolog workers, and using an approximate representation of the state of the system. The Opera prototype is one of the most efficient Prolog implementations on the Transputer, and reaches effective speed-ups in parallel.

Cette thèse est consacrée à l'etude de l'implantation du parallélisme OU en Prolog sur des machines sans mémoire commune. Nous présentons le modèle multi-séquentiel OU Opera, implanté par compilation (machine abstraite de Warren - WAM), en préservant la sémantique de Prolog. Les deux problèmes principaux d'un tel système, la gestion de contextes multiples et l'ordonnancement, sont détaillés. La gestion des contextes multiples s'effectue par copie incrémentale, en parallèle au calcul. Pour que ceci reste efficace et cohérent, le traitement des variables conditionnelles a été inclus dans la WAM. Notre méthode introduit une nouvelle pile pour ces variables dont l'initialisation, la déliaison été modifiées. Le coût des opérations séquentielles de la WAM est constant et indépendent du nombre de processus. Nous proposons encore une méthode simple et efficace pour la réalisation de la coupure. Un prototype Opera a été implanté sur un réseau de Transputers. Dans ce prototype, l'ordonnancement a été résolu par une méthode basée sur des heuristiques d'évaluation de charge. Cet ordonnancement est mis en ocuvre par une architecture centralisée où un processus ordonnanceur unique régule la charge des autres processus. L'ordonnanceur utilise une répresentation approximative de l'état du système. La partie séquentielle du prototype Opera constitue l'un des systèmes Prolog les plus efficaces existant actuellement sur le Transputer. Ses gains de performance en parallèle sont aussi effectifs. / This thesis is dedicated to the study of the implementation of Or-parallel Prolog over distributed memory machines. The Opera Or multi-sequential model is presented. It uses compiling techniques (Warren Abstract Machine) and preserves the Prolog semantics. Multienvironment management and scheduling, the two major problems of Opera, are described. Multi-environment management is realized by incremental copying, in parallel to the computation. The treatment of conditional variables is included in the WAM, in order to allow an efficient and coherent cooperation. Our method introduces a new pile for these variables, initialization, binding and unbinding of which are adapted. The cost of WAM sequential operations is constant and independent of the number of processes. We also propose a simple and efficient method for implementing cut in parallel. An Opera prototype has been implemented over a Transputer array. In the current prototype, scheduling is resolved by heuristics of load evaluation. This scheduling is centralized, a unique process balancing the load of the other Prolog workers, and using an approximate representation of the state of the system. The Opera prototype is one of the most efficient Prolog implementations on the Transputer, and reaches effective speed-ups in parallel.

Cette thèse est consacrée à l'etude de l'implantation du parallélisme OU en Prolog sur des machines sans mémoire commune. Nous présentons le modèle multi-séquentiel OU Opera, implanté par compilation (machine abstraite de Warren - WAM), en préservant la sémantique de Prolog. Les deux problèmes principaux d'un tel système, la gestion de contextes multiples et l'ordonnancement, sont détaillés. La gestion des contextes multiples s'effectue par copie incrémentale, en parallèle au calcul. Pour que ceci reste efficace et cohérent, le traitement des variables conditionnelles a été inclus dans la WAM. Notre méthode introduit une nouvelle pile pour ces variables dont l'initialisation, la déliaison été modifiées. Le coût des opérations séquentielles de la WAM est constant et indépendent du nombre de processus. Nous proposons encore une méthode simple et efficace pour la réalisation de la coupure. Un prototype Opera a été implanté sur un réseau de Transputers. Dans ce prototype, l'ordonnancement a été résolu par une méthode basée sur des heuristiques d'évaluation de charge. Cet ordonnancement est mis en ocuvre par une architecture centralisée où un processus ordonnanceur unique régule la charge des autres processus. L'ordonnanceur utilise une répresentation approximative de l'état du système. La partie séquentielle du prototype Opera constitue l'un des systèmes Prolog les plus efficaces existant actuellement sur le Transputer. Ses gains de performance en parallèle sont aussi effectifs. / This thesis is dedicated to the study of the implementation of Or-parallel Prolog over distributed memory machines. The Opera Or multi-sequential model is presented. It uses compiling techniques (Warren Abstract Machine) and preserves the Prolog semantics. Multienvironment management and scheduling, the two major problems of Opera, are described. Multi-environment management is realized by incremental copying, in parallel to the computation. The treatment of conditional variables is included in the WAM, in order to allow an efficient and coherent cooperation. Our method introduces a new pile for these variables, initialization, binding and unbinding of which are adapted. The cost of WAM sequential operations is constant and independent of the number of processes. We also propose a simple and efficient method for implementing cut in parallel. An Opera prototype has been implemented over a Transputer array. In the current prototype, scheduling is resolved by heuristics of load evaluation. This scheduling is centralized, a unique process balancing the load of the other Prolog workers, and using an approximate representation of the state of the system. The Opera prototype is one of the most efficient Prolog implementations on the Transputer, and reaches effective speed-ups in parallel.

Ocean wind waves represent the atmosphere-ocean boundary, playing a central role in the air-sea exchanging processes. Heat, mass and momentum are transferred across this boundary, with waves mediating the exchange of principally the momentum between the winds and the ocean surface. During the generation process waves are called wind sea. When they leave their generation area or outrun their generating wind they are called swell. The wave field can be said to be dominated either by wind sea or swell. Depending on the wave regime the momentum and energy exchanging processes and the degree of coupling between the waves and the wind is different. During the growing process, waves act as a drag on the surface wind and the momentum flux is directed downward. When swell dominates the wave field a reverse momentum flux mechanism occurs triggered by swell waves traveling considerably faster than the surface winds. The momentum transfer is now directed from the waves to the atmosphere, and takes place because swell waves perform work on the atmosphere as part of their attenuation process. This upward momentum transfer has an impact on the lower atmosphere dynamics, and on the overall turbulence structure of the boundary layer. A detailed qualitative climatology of the global wind sea and swell fields from wave reanalysis data, is presented, revealing a very strong swell dominance of the World Ocean. The areas of larger potential impact of swell on the atmosphere, from a climatological point of view, are also studied. A model that reproduces the swell impact on the lower atmosphere dynamics, conceptually based on the energy transfer from the waves to the atmosphere, is presented – a  new parameterization for the wave-induced stress is also proposed. The model results are compared with field observations. A modeling simulation, using a coupled wave-atmosphere model system, is used to study the impact of swell in a regional climate model, by using different formulations on how to introduce the wave state effect in the modeling system. / Gränsen mellan hav och atmosfär beskrivs av vågor, dessa spelar en central roll i utbytesprocesser mellan hav och atmosfär. Värme, massa och rörelsemängd överförs vid ytan och utbytet av rörelsemängd mellan vind och havsyta styrs i stor utsträckning av vågorna. Då vågor skapas kallas de för vinddrivna vågor. När vågorna sedan lämnar området där de genererats eller rör sig fortare än den vind som genererat dem kallas de dyning. Ett vågfält kan sägas vara dominerat av antingen vinddrivna vågor eller dyningsvågor. Beroende på vilken vågregim som råder så är kopplingen mellan vågor och vind olika och därmed också utbytesprocesserna för rörelsemängd och energi. Då vågorna genereras fungerar de som en bromsande kraft för vinden och impulsutbytet är nedåtriktat. När dyning dominerar vågfältet inträffar en mekanism för omvänt impulsutbyte som sätts igång av dyningsvågor som färdas avsevärt snabbare än vinden. Rörelsemängd överförs då från vågorna till atmosfären, eftersom dyningsvågorna utför arbete på atmosfären då de dämpas. Den uppåtriktade transporten av rörelsemängd har en stor effekt på dynamiken och turbulensstrukturen i lägre delen av atmosfären. En detaljerad kvalitativ klimatologi av globala vågfält (vinddrivna och dyning) från återanalysdata presenteras och visar att dyning dominerar vågfältet på världshaven. Områden där man kan förvänta sig störst effekt av dyning på atmosfären har identifierats. En konceptuellt baserad modell som reproducerar effekten av dyning på dynamiken i lägre delen av atmosfären presenteras. Modellen styrs av överföring av energi från vågor till atmosfären. I modellen föreslås även en ny parameterisering för våginducerad kraft på havsytan. Modellresultaten är utvärderade mot fältmätningar. En regional klimatmodell, med ett kopplat våg-atmosfärssystem, har använts för att studera den långtida effekten av dyning vid klimatsimulering. Olika formuleringar för beskrivningen av vågornas effekt på atmosfären har använts, beroende på om vinddrivna vågor eller dyning dominerar vågfältet.