Les composites stratifiés sont aujourd'hui fortement utilisés dans l'industrie. Ils permettent en effet une conception optimisée des structures et offrent ainsi une réponse aux contraintes énergétiques auxquelles font face les industriels. Cependant, la prévision par le calcul de leur comportement sous charge et de leur dégradation progressive soulève une difficulté : la modélisation du matériau doit être réalisée à une échelle très inférieure à celle de la structure. On se concentre ici sur les modèles de zone cohésive qui, depuis les vingt dernières années, ont démontré leur aptitude à la prédiction du délaminage. La taille des problèmes résultant de la simulation de l'évolution de structures industrielles par ce type de modèle est considérable. Leur résolution requiert alors l'utilisation de stratégies de calcul intensif. Dans ces travaux, le problème non linéaire posé à chaque piquet de temps du schéma d'intégration temporel est résolu par une méthode de décomposition de domaine à trois échelles. L'introduction des différents niveaux de résolution permet de traiter les informations de l'échelle fine, de l'échelle du pli et de l'échelle de la structure de manière adaptée au cours des itérations, et ainsi d'assurer l'efficacité de la méthode proposée, en termes de taux de convergence et d'aptitude à la parallélisation. Cette stratégie est ensuite aménagée pour résoudre les difficultés liées aux non-linéarités fortement localisées et aux éventuelles instabilités engendrées par le comportement adoucissant du matériau simulé.

Dans un contexte de réduction importante des coûts dans le domaine des lanceurs spatiaux, il devient primordial de contrôler l'ensemble des facteurs dimensionnants dès la conception. La diminution de la masse est compensée par une augmentation de la raideur et il en résulte une diminution de l'amortissement, qui est le paramètre qui conditionne les niveaux de la réponse dynamique. A l'heure actuelle, l'amortissement est pris en compte de manière globale et le plus souvent identifié sur la structure finale. L'objectif de ce travail est de proposer une démarche de prédiction de l'amortissement dans les lanceurs spatiaux afin de prendre celui-ci en compte dès la phase de conception. Cette démarche passe par la mise en place d'une base de données des coefficients d'amortissement en fonction du type de sollicitation, du niveau de chargement, de la géométrie... L'amortissement étant bien connu pour les matériaux qui composent le lanceur, l'enjeu est la détermination de l'amortissement dans les liaisons, où les dissipations peuvent être très importantes. Les démarches expérimentales étant coûteuses et complexes à mettre en place, le travail s'est tourné vers une approche numérique, basée sur un calcul éléments finis des liaisons. Ce type de simulations est actuellement hors de portée des codes de calculs industriels standards et a nécessité le développement d'un code de calcul parallèle spécifique, basé sur la méthode LATIN. La robustesse de l'outil numérique a été étudiée et les résultats ont été validés à partir de valeurs obtenues expérimentalement lors d'une étude précédente. Enfin, le calcul de différentes liaisons constitutives du lanceur a été abordé ainsi que la méthodologie pour intégrer ces résultats dans le processus de dimensionnement d'Ariane.

Largement poussés par l'industrie vidéoludique, la recherche et le développement d'outils matériels destinés à la génération d'images de synthèse, tels les cartes graphiques (ou GPU, Graphics Processing Units), ont connu un essor formidable ces dernières années. L'augmentation de puissance et de

Ce mémoire est composé de deux grandes parties. Dans la première, nous simulons le fonctionnement d'automates cellulaires par différents modèles de calcul parallèle comme les PRAM, les XPRAM et les machines spatiales. Nous obtenons ainsi différentes preuves de l'universalité de ces modèles. Nous tirons quelques conséquences de ces résultats du point de vue de la calculabilité et de la complexité. Dans la seconde partie, nous considérons les automates cellulaires définis sur des graphes de Cayley finis. Nous rappelons la simulation de Róka qui permet de mimer le fonctionnement d'un tore hexagonal d'automates par un tore d'automates de dimension deux. Nous décrivons ensuite différentes manières de plonger un tore d'automates de dimension deux dans un anneau d'automates. Nous déduisons de ces résultats la simulation de tores de dimension finie par un anneau d'automates et celle d'un tore hexagonal d'automates par un anneau d'automates.

Cette thèse porte sur la construction d'algorithmes et de programmes parallèles qui s'adapte automatiquement à la plate-forme d'exécution (nombre de processeurs, vitesses des processeurs, ...) et ce, de manière dynamique inconsciente (en anglais oblivious). La construction que nous proposons est basée sur la technologie développée au sein de l'équipe Moais consistant au couplage récursif et dynamique : d'un algorithme séquentiel (qui minimise le nombre d'opérations, mais pas le temps parallèle) ; et d'un algorithme parallèle à grain fin (qui minimise le temps parallèle sur un nombre non borné de ressources, mais pas le nombre d'opérations). Les deux algorithmes sont entrelacés à la volée par un ordonnancement à grain fin de type vol de travail. Outre une analyse théorique du couplage (borne inférieure, optimalité asymptotique), nous proposons une implantation " générique " que nous instancions sur différents exemples (un nouvel algorithme parallèle adaptatif de calcul des préfixes, algorithmes adaptatifs de fusion, de partition et tris, plusieurs algorithmes adaptatifs de la librairie standard C++). Dans cette thèse, nous proposons aussi un nouvel algorithme parallèle statique optimal du calcul des préfixes.

Cette thèse présente les limites du mode s.i.m.d. Dans le cadre de la programmation parallèle d'algorithmes d'algèbre linéaire. Plus précisément, celles de la règle d'or du parallélisme massif: un élément de la matrice par processeur, sont développées. Des expérimentations sont effectuées sur une connection machine 2. Néanmoins, la première partie montre comment la création de procédures de communications écrites a partir d'un nouvel algorithme de construction d'arbres équilibres, et un placement de données judicieux permettent d'atteindre des performances proches de la puissance crête. Mais ce type de travail ne peut pas être effectue sur n'importe quel algorithme, et tout ne s'adapte pas aussi bien. Dans la deuxième partie, nous présentons les avantages de la décomposition en blas pour la construction d'algorithmes massivement parallèles. Elle met, dans le chapitre 4, en évidence la barrière de synchronisation pour la methode du gradient conjugue. Nous proposons dans ce cas particulier comme solution, une ancienne methode qui bien qu'elle soit, en séquentiel, de convergence plus lente, est plus rapide en parallèle. De plus, la structure des matrices est un facteur important. Elle permet d'accélérer les calculs et d'augmenter la dimension des problèmes a résoudre. L'architecture des machines actuelles en limite encore trop l'utilisation. La dernière partie est entièrement consacrée aux permutations, et aux communications qu'elles entrainent. Dans le cadre de l'algorithme de Burg, nous proposons une solution qui calcule a la fois les coefficients de réflexion et ceux d'autoregression sans cout supplémentaire

Dans la première partie de cette thèse, nous présentons une implémentation du langage fp2 ayant pour modèle les réseaux de Petri. Fp2 est un langage de programmation parallèle base sur la réécriture de termes et les spécifications algébriques. Nous donnons une nouvelle sémantique a fp2, de la famille des sémantiques du vrai parallélisme, et prouvons la correction de cette sémantique par rapport a la sémantique interleaving du langage. Le modèle utilise, les réseaux de Petri, et la nouvelle sémantique donnée au langage permettent une représentation plus compacte de programmes complexes, évitant les problèmes d'explosion combinatoire rencontres avec les implémentations précédentes. Nous évaluons le gain de notre approche, et proposons plusieurs schémas d'interprétation du langage, bases sur cette nouvelle sémantique. La seconde partie de ce travail concerne la définition d'une nouvelle famille d'équivalences comportementales pour les réseaux de Petri. Alors que les équivalences proposées jusqu'alors sont définies entre les marquages, c'est-a-dire entre les états globaux du réseau, nous définissons une relation entre les places du réseau, reprenant une idée proposée par olderog. De nouvelles équivalences, les bisimulations de places, sont proposées a partir de cette définition. Un algorithme efficace (polynomial) permettant de calculer la plus grande bisimulation de places sur un réseau est propose. Nous montrons comment simplifier un réseau en le quotientant par cette plus grande bisimulation, obtenant ainsi un représentant canonique d'une classe d'équivalence de réseaux bisimilaires de places. L'étude de ces équivalences est ensuite étendue aux réseaux avec actions internes

Pour répondre à des besoins toujours croissants en puissance de calcul, on a vu se multiplier depuis quelques années les études concernant les architectures parallèles. Malgré la variété des solutions proposées il existe encore une classe d'applications difficiles a exécuter en parallèle. Nous proposons dans cette thèse une architecture massivement parallèle basée sur un réseau régulier de cellules, qui ont la particularité d'être totalement asynchrones et de pouvoir communiquer entre elles grâce a un mécanisme d'acheminement de messages. Chaque cellule comprend une partie de traitement composée d'un petit microprocesseur 8 bits et sa mémoire (donnée plus programme), et une partie routage permettant d'acheminer les messages. Notre second objectif consistait a imaginer puis développer une methode de programmation adaptée a la fois a notre nouvelle architecture et a la classe d'algorithmes visée. La solution étudiée consiste a placer un graphe data flow obtenu a partir du langage lustre sur notre réseau cellulaire. Un premier prototype de ce compilateur a été réalisé, il a permis d'étudier l'importance de paramètres comme la répartition de la charge de calcul entre les cellules ou l'enchainement de l'exécution de plusieurs nœuds du graphe places sur la même cellule

Cette thèse a été menée en collaboration avec la der-edf. Il s'agit d'étudier ici la parallélisation d'un probleme de répartition de charges dans les réseaux électriques. Ce probleme correspond mathématiquement a la resolution successive de systèmes linéaires dont les matrices sont proches les unes des autres. Une methode originale de resolution est tout d'abord présentée dans un cadre séquentiel, puis une parallélisation sur plusieurs types d'architectures (mimd vectoriel, simd massivement parallèle et mimd a topologie reconfigurable) est proposée. Les machines cibles ont ete étudiées en profondeur et modélisées théoriquement. Plusieurs idées de parallélisation ont été envisagées. Il est intéressant de constater que les meilleures méthodes de resolution de ce probleme concret modèle (c'est-a-dire les plus rapides) sont différentes suivant le type de machine parallèle considéré

Dans cette thèse, nous avons décrit une machine a inférence parallèle pour les clauses de Horn qui exploite le parallélisme ou et qui utilise comme mécanisme d'inférence la resolution. Le modèle décrit pour les clauses de Horn part d'un réseau de processus qui représente la structure syntaxique du programme logique. Le fait d'avoir fp2 comme langage pour la spécification des machines nous a permis d'utiliser le mécanisme de communication du langage pour réaliser l'opération de base dans l'inférence: l'unification. L'espace de recherche de la preuve d'une formule des clauses de Horn contient uniquement les axiomes de la preuve plus la résolvante courante. Pour prouver une formule du premier ordre, cet espace est insuffisant. Nous avons présente également une methode correcte, fondée sur la methode de connexion pour calculer les ensembles des pairs de litteraux a résoudre dans une formule de premier ordre. Cela représente le pas le plus difficile a franchir pour la spécification d'une machine a inférence parallèle pour la logique du premier ordre