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The development of embedded software in the automotive industry has reached a level of complexity, which is unmaintainable by traditional approaches. The AUTomotive Open System Architecture (AUTOSAR) was created to standardize the automotive software. In this architecture, the development of software is spread, in general, between three different entities: Original Equipment Manufacturers (OEMs), e.g. Volvo; Tier-1 Suppliers, such as Vector; and Tier-2 Suppliers, for example, Renesas Microelectronics. Another methodology that has emerged is to develop Electronic Control Units (ECUs) domain wise: infotainment, chassis & safety, powertrain, and body and security. To allow inter-domain communication, the state of art for fast and reliable communication is to use a gateway ECU. The gateway ECU is a crucial component in the electrical/electronic (E/E) architecture of a vehicle. In AUTOSAR, a third party, different from the car manufacturer, typically implements the gateway ECU. A major feature for a gateway ECU is to provide highly flexible configuration. This flexibility allows the car manufacturer (OEM) to fit the gateway ECU to different requirements and product derivations. This thesis investigates the implementation of post-build configuration for a gateway ECU. First, the thesis provides the reader with some background on AUTOSAR and the current E/E architecture of the gateway ECU. The protocols used by the gateway are explained. The design of a potential solution and its implementation are discussed. The implementation is evaluated through regression tests of the routing functionality. Processing time, memory use, and scaling of the solution are also taken into account. The results of the design and the implementation if judged adequate could be used as a springboard to allow post-build in an existing gateway ECU architecture. The results could consolidate the path towards full conformance to AUTOSAR. / Inbyggda system har ökat i fordonsindustrin. Utvecklingen av dessa inbyggda programvaror har varit komplex och är inte genomförbar per enhet. Idag är utvecklingen gjort av tre foretag: en OEM (Original Equipement Manufacturer), Tier-1 leverantorer som tillhandahaller mjukvara till OEMs, Tier-2 leverantorer som tillhandahåller elektroniska styrenheter (ECU) hardvaror. Förmedlingsnod ECU är en viktig komponent i ett fordons elektriska/elektroniska (E/E) arkitektur. En tredje part implementerar, som skiljer sig från OEM, de flesta funktionerna av den förmedlingsnod ECU. En viktig egenskap för en förmedlingsnod är att tillhandahålla en mycket flexibel konfiguration. Denna flexibilitet tillåter (OEM) att anpassa förmedlingsnod till olika kraven och fordonarkitekturer. Denna avhandling undersöker genomförandet av Post-build konfigurationen, ocksa kallad dynamisk konfigurationen för en förmedlingsnod ECU. För det första gers bakgrund på AUTOSAR och den nuvarande E/E arkitekturen för den ECU. De kommunikation protokoll som används förklaras. Utformningen av en potentiell lösning och dess genomförande diskuteras. Implementeringen utvärderas genom regressionstest av routingsfunktionaliteten. Behandlingstid, minneseffektivitet och skalning av lösningen beaktas också. Resultaten av konstruktionen och genomförandet om det bedömdes som lämpligt skulle kunna användas som ett springbräda för att möjliggöra postbyggnad i en befintlig förmedlingsnod arkitektur. Resultaten kan konsolidera vägen mot full överensstämmelse med AUTOSAR. / Le développement de systèmes embarqués dans l’industrie automobile a atteint un niveau de complexité très élevé. D’où la nécessité de créer de nouvelles méthodologies. AUTomotive Open Architecture (AUTOSAR) a été créé pour la mise place de standards pour le développement dans l’industrie automobile. Dans l’architecture AUTOSAR, le développement de logiciels embarqués est reparti, en général, entre trois partis : Original Equipement Manufacturer (OEM), Renault par exemple. Le deuxième niveau regroupe les fournisseurs de logiciels et outils, par exemple, Elektrobit. On retrouve en troisième position les Tier-2 suppliers, fournisseurs de cartes électroniques pour l’automobile, comme Renesas ST. Le développement de calculateurs est séparé par domaine : Multimédia, châssis, motorisation et intérieur. La communication inter-domaine passe par un calculateur passerelle. Le calculateur passerelle est essentielle dans l’architecture électronique du véhicule. Dans AUTOSAR, le calculateur est fourni par un tiers parti, différent du constructeur automobile. Il est donc nécessaire pour le constructeur d’être capable de configurer le calculateur passerelle, sans repasser par le vendeur. Par exemple, le constructeur peut décider, réception du software de rajouter une nouvelle route dans la passerelle. Cet aspect est connu sur le nom de Post-build Configuration dans AUTOSAR. Le but de ce stage est le design et l’implémentation de Post-build configuration d’un calculateur passerelle. D’abord, AUTOSAR et l’architecture électronique d’un calculateur passerelle sont détaillées. Les protocoles de communication sont aussi décrits. Ensuite, le design et les choix d’implémentation sont discutés. L’implémentation est évaluée avec des tests de régression sur les fonctionnalités de routage. Aussi, la solution finale est évaluée sur les critères de performance de routage, l’efficacité en consommation mémoire et la capacité d’être intégrée dans un produit final.

La quantité de données produites dans le monde scientifique comme dans le monde commercial, est en constante augmentation. Le domaine du traitement de donnée à large échelle, appelé “Big Data”, a été inventé pour traiter des données sur de larges infrastructures informatiques distribuées. Mais l’intégration de système Big Data sur des machines de calcul intensif pose de nombreux problèmes. En effet, les gestionnaires de ressources ainsi que les systèmes de fichier de super calculateurs ne sont pas penser pour ce type de travail. Le sujet de cette thèse est de trouver la meilleure approche pour faire interagir ces deux gestionnaires de ressources et de traiter les différents problèmes soulevés par les mouvements de données et leur ordonnancement. / The amount of data produced, either in the scientific community and the commercial world, is constantly growing. The field of Big Data has emerged to handle a large amount of data on distributed computing infrastructures. High-Performance Computer (HPC) infrastructures are made for intensive parallel computations. The HPC community is also facing more and more data because of new high definition sensors and large physics apparatus. The convergence of the two fields is currently happening. In fact, the HPC community is already using Big Data tools, but they are not integrated correctly, especially at the level of the file system and the Resources and Job Management System (RJMS).In order to understand how we can leverage HPC clusters for Big Data usage, and what are the challenges for the HPC infrastructures, we have studied multiple aspects of the convergence: we have made a survey on the software provisioning methods, with a focus on data-intensive applications. We also propose a new RJMS collaboration technique called BeBiDa which is based on 50 lines of code whereas similar solutions use at least 1000x more. We evaluate this mechanismon real conditions and in a simulation with our simulator Batsim.

The development of embedded software in the automotive industry has reached a level of complexity, which is unmaintainable by traditional approaches. The AUTomotive Open System Architecture (AUTOSAR) was created to standardize the automotive software. In this architecture, the development of software is spread, in general, between three different entities: Original Equipment Manufacturers (OEMs), e.g. Volvo; Tier-1 Suppliers, such as Vector; and Tier-2 Suppliers, for example, Renesas Microelectronics. Another methodology that has emerged is to develop Electronic Control Units (ECUs) domain wise: infotainment, chassis & safety, powertrain, and body and security. To allow inter-domain communication, the state of art for fast and reliable communication is to use a gateway ECU. The gateway ECU is a crucial component in the electrical/electronic (E/E) architecture of a vehicle. In AUTOSAR, a third party, different from the car manufacturer, typically implements the gateway ECU. A major feature for a gateway ECU is to provide highly flexible configuration. This flexibility allows the car manufacturer (OEM) to fit the gateway ECU to different requirements and product derivations. This thesis investigates the implementation of post-build configuration for a gateway ECU. First, the thesis provides the reader with some background on AUTOSAR and the current E/E architecture of the gateway ECU. The protocols used by the gateway are explained. The design of a potential solution and its implementation are discussed. The implementation is evaluated through regression tests of the routing functionality. Processing time, memory use, and scaling of the solution are also taken into account. The results of the design and the implementation if judged adequate could be used as a springboard to allow post-build in an existing gateway ECU architecture. The results could consolidate the path towards full conformance to AUTOSAR. / Inbyggda system har okat i fordonsindustrin. Utvecklingen av dessa inbyggda programvara har varit komplex och ar inte genomforbar per ett enhet. Idag ar utvecklingen gjort av tre foretag: en OEM (Original Equipement Manufacturer), Tier-1 leverantorer som tillhandahaller mjukvara till OEMs, Tier-2 leverantorer som tillhandahaller elektroniska styrenheter (ECU) hardvaror. Förmedlingsnod ECU är en viktig komponent i ett fordons elektriska/elektroniska (E/E) arkitektur. En tredje part implementerar, som skiljer sig från OEM, de flesta funktionerna av den förmedlingsnod ECU. En viktig egenskap för en förmedlingsnod är att tillhandahålla en mycket flexibel konfiguration. Denna flexibilitet tillåter (OEM) att anpassa förmedlingsnod till olika kraven och fordonarkitekturer. Denna avhandling undersöker genomförandet av Post-build konfigurationen, ocksa kallad dynamisk konfigurationen för en förmedlingsnod ECU. För det första gers bakgrund på AUTOSAR och den nuvarande E/E arkitekturen för den ECU. De kommunikation protokoll som används förklaras. Utformningen av en potentiell lösning och dess genomförande diskuteras. Implementeringen utvärderas genom regressionstest av routingsfunktionaliteten. Behandlingstid, minneseffektivitet och skalning av lösningen beaktas också. Resultaten av konstruktionen och genomförandet om det bedömdes som lämpligt skulle kunna användas som ett springbräda för att möjliggöra postbyggnad i en befintlig förmedlingsnod arkitektur. Resultaten kan konsolidera vägen mot full överensstämmelse med AUTOSAR. / Le développement de systèmes embarqués dans l’industrie automobile a atteint un niveau de complexité très élevé. D’où la nécessité de créer de nouvelles méthodologies. AUTomotive Open Architecture (AUTOSAR) a été créé pour la mise place de standards pour le développement dans l’industrie automobile. Dans l’architecture AUTOSAR, le développement de logiciels embarqués est reparti, en général, entre trois partis : Original Equipement Manufacturer (OEM), Renault par exemple. Le deuxième niveau regroupe les fournisseurs de logiciels et outils, par exemple, Elektrobit. On retrouve en troisième position les Tier-2 suppliers, fournisseurs de cartes électroniques pour l’automobile, comme Renesas ST. Le développement de calculateurs est séparé par domaine : Multimédia, châssis, motorisation et intérieur. La communication inter-domaine passe par un calculateur passerelle. Le calculateur passerelle est essentielle dans l’architecture électronique du véhicule. Dans AUTOSAR, le calculateur est fourni par un tiers parti, différent du constructeur automobile. Il est donc nécessaire pour le constructeur d’être capable de configurer le calculateur passerelle, sans repasser par le vendeur. Par exemple, le constructeur peut décider, réception du software de rajouter une nouvelle route dans la passerelle. Cet aspect est connu sur le nom de Post-build Configuration dans AUTOSAR. Le but de ce stage est le design et l’implémentation de Post-build configuration d’un calculateur passerelle. D’abord, AUTOSAR et l’architecture électronique d’un calculateur passerelle sont détaillées. Les protocoles de communication sont aussi décrits. Ensuite, le design et les choix d’implémentation sont discutés. L’implémentation est évaluée avec des tests de régression sur les fonctionnalités de routage. Aussi, la solution finale est évaluée sur les critères de performance de routage, l’efficacité en consommation mémoire et la capacité d’être intégrée dans un produit final.

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Pour franchir les prochaines étapes réglementaires, une des solutions adoptées par les constructeurs automobiles est la dépollution à la source par des nouveaux concepts de combustion. Une piste d’étude est le moteur à charge homogène allumé par compression, le moteur HCCI. Le défi majeur est de contrôler le phasage de la combustion lors des transitions. Or, l’ozone est un additif prometteur de la combustion. La première partie de ce travail est consacrée au développement d’un modèle 0D physique de la combustion dans le moteur HCCI à l’aide d’une approche statistique basée sur une fonction de densité de probabilité (PDF) de la température. Pour cela, un modèle de variance d’enthalpie est développé. Après la validation expérimentale du modèle, il est utilisé pour développer des cartographies du moteur HCCI avec et sans ajout de l’ozone afin d’évaluer le gain apporté par cet actuateur chimique en terme de charge et régime. La deuxième partie porte sur le contrôle du phasage de combustion par ajout d’ozone. Une étude de simulation est effectuée où des lois de commandes sont appliquées sur un modèle orienté contrôle. Les résultats montrent que l’ajout d’ozone permet de contrôler cycle-à-cycle le phasage de la combustion. En parallèle, une étude expérimentale sur un banc moteur est facilitée grâce à un système d’acquisition des paramètres de combustion (Pmax, CA50) en temps réel, développé au cours de cette étude. En intégrant les lois de commande par ajout d’ozone dans le calculateur du moteur (ECU), les résultats expérimentaux montrent la possibilité de contrôler non seulement cycle-à-cycle le phasage de la combustion par ajout d’ozone lors des transitions mais aussi de stabiliser le phasage de la combustion d’un point instable. / To pass the next legislator steps, one of the alternative solutions proposed for the depollution at the source by new concepts of combustion. One of proposed solution is the Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) engine. The major challenge is to control combustion phasing during transitions. Ozone is promising additive to combustion. During this work, a 0D physical model is developed based on temperature fluctuations inside the combustion chamber by using Probability Density Function (PDF) approach. For this, an enthalpy variance model is developed to be used in Probability Density Function (PDF) of temperature. This model presents a good agreement with the experiments. It is used to develop HCCI engine map with and without ozone addition in order to evaluate the benefit of using ozone in extending the map in term of charge-speed. The second part deals with control the combustion phasing by ozone addition. A Control Oriented Model (COM) coupled with control laws demonstrates the possibility to control combustion phasing cycle-to-cycle. Thereafter, an experimental test bench is developed to prove this possibility. A real time data acquisition system is developed to capture combustion parameters (Pmax, CA50). By integrating control laws into Engine Control Unit (ECU), results demonstrate not only the controllability of combustion phasing cycle-to-cycle during transitions but also to stabilize it for an instable operating point.

Les satellites artificiels baignent dans un environnement radiatif hostile qui conditionne en partie leur fiabilité et leur durée de vie en opération : les ceintures de Van Allen. Afin de les protéger, il est nécessaire de caractériser la dynamique des électrons énergétiques piégés dans les ceintures radiatives. Elle est déterminée essentiellement par les interactions entre les électrons énergétiques et les ondes électromagnétiques existantes. <br /><br />Le travail de cette thèse a consisté à concevoir un schéma numérique original pour la résolution du système d'équations modélisant ces interactions : les équations de Vlasov-Maxwell relativistes. Notre choix s'est orienté vers des méthodes d'intégration directe. Nous proposons trois nouvelles méthodes spectrales pour discrétiser en impulsion les équations : une méthode de Galerkin et deux méthodes de type collocation. Ces approches sont basées sur des fonctions de Hermite qui ont la particularité de dépendre d'un facteur d'échelle permettant d'obtenir une bonne résolution en vitesse. <br /><br />Nous présentons dans ce manuscript les calculs conduisant à la discrétisation et à la résolution du problème de Vlasov-Poisson monodimensionnel ainsi que les résultats numériques obtenus. Puis nous étudions les extensions possibles des méthodes au problème complet relativiste. Afin de réduire les temps de calcul, une parallélisation et une optimisation des algorithmes ont été mises en \oe uvre. Enfin, les calculs de validation du code 1Dx-3Dv, à partir d'instabilités de types Weibel et whistlers, à une ou deux espèces d'électrons, sont détaillés.

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