Réalisation d'un petit système de calcul formel en pascal, sur micro-ordinateur, systeme dénoté SYPAC pour système PASCAL d'aide au calcul formel. Pour décrire les algorithmes de SYPAC on utilise un langage de surface note PALDES pour PASCAL ALDES, dérivant du langage ALDES supportant les systèmes sac-1 et sac-2. On a écrit a partir de la grammaire ll(1) de PALDES un compilateur de ce langage, celui-ci engendre comme code du PASCAL minimal. SYPAC est un systeme modulaire dont la partie résidente est écrite en PASCAL, et les modules recouvrables en PALDES, actuellement deux modules sont implantes : le calcul en précision infinie et le calcul sur les polynômes de z (x). Sa portabilité est assurée par le fait que le PASCAL hôte et l'UCSD PASCAL, disponible sur presque tous les micro-ordinateurs du commerce. L'utilisation prévue de SYPAC est à finalité pédagogique pour l'enseignement secondaire.

Les grappes de calcul sont constituées par l'interconnexion de stations de travail par un réseau plus ou moins performant. Elles rencontrent un large succès dans le domaine du calcul scientifique. De nombreux protocoles et interfaces de programmation ont été développés pour exploiter ces grappes tels que Posix Threads, Marcel, Open MP, Socket, MPI, Madeleine, GM/Myrinet, Corba, etc. Pourtant la programmation d'une application ou le portage d'un environnement de programmation parallèle sur ces grappes est un travail difficile du fait de la complexité et la variété des caractéristiques de ces architectures et des bibliothèques disponibles. L'objectif de cette thèse est de définir et d'évaluer les performances d'INUKTITUT, un interface qui permet de porter efficacement et facilement sur des grappes des applications et des environnements de programmation parallèle de haut niveau comme Athapascan. INUKTITUT contient des fonctions pour multiprogrammation légère et pour les communications à base de message actif : le parallélisme intra-nœuds des processus, est géré à l'aide de processus légers communiquant par la mémoire partagée ; le parallélisme inter-nœuds est exploité par des communications basées sur des messages actifs. INUKTITUT est porté avec succès sur des systèmes aussi différents que Linux, Unix, MacOS X, Windows au dessus de TCP/IP, Myrinet ou Corba. Ce mémoire présente l'architecture d'INUKTITUT et les résultats d'évaluation des performances. Les deux applications principales utilisant INUKTITUT sont : Athapascan, un environnement de programmation parallèle et les KaTools, des outils pour le déploiement efficace de grandes grappes.

Athapascan-0b est un noyau exécutif pour machines parallèles supportant la multiprogrammation légère. Athapascan-0b permet un développement portable d'applications parallèles irrégulières et une exécution efficace de celles-ci sur un grand nombre de plates-formes. Ce document commence par la présentation du cadre dans lequel s'inscrit Athapascan-0b, à savoir les communications, la multiprogrammation légère et l'intégration de ces deux fonctionnalités. Sont ensuite présentes les concepts structurant Athapascan-0b ainsi que son interface de programmation. La problématique d'une intégration de communications et de multiprogrammation légère est posée, la réalisation d'Athapascan-0b est décrite et plus précisement le choix d'implantation, à savoir un mariage de bibliothèques existantes de multiprogrammation légère et de communications. Enfin, la performance d'Athapascan-0b est evaluée, comparée à la performance des bibliothèques au dessus desquelles il a été développé. L'exécution de quelques exemples est analysée afin de mieux comprendre les mécanismes en jeu.

Le sujet de cette thèse est la conception d'un support d'exécution orienté objet pour applications réparties. Un des principaux objectifs est de permettre de correctement isoler le code lié à la gestion du support d'exécution du code propre à l'application. D'autre part, un tel support se doit d'être portable sur le plus grand nombre de plate-formes ; pour cela son interface de programmation doit être minimale tout en restant extensible. La prise en compte de tels critères permet d'obtenir un support pour une grande variété d'applications réparties. Nous avons donc conçu et implémenté un support d'exécution sous la forme d'une bibliothèque de classes appelée Schooner. Le modèle de programmation de la bibliothèque s'articule autour des notions de machine virtuelle et d'entités réparties communiquant par messages actifs. En plus de ce modèle de base, nous avons également développé une extension multi-active permettant l'utilisation de processus légers. Afin de compléter et valider \schooner, des outils d'aide au développement et de mise au point d'applications réparties sont également fournis. Une des caractéristiques importantes de l'environnement fourni est d'être facilement personnalisable selon les besoins spécifiques d'une application en permettant par exemple une amélioration des performances. Dans ce contexte, nous proposons un mécanisme de bufferisation des messages entre deux entités communicantes, mécanisme entièrement paramétrable par l'utilisateur. Il est également envisageable dans le cadre de la version multi-active de modifier l'ordonnancement des entités actives. Cet environnement a pu être validé par le développement de deux applications de taille conséquente : la version répartie d'un simulateur à événements discrets orienté objet, Prosit et une extension répartie et parallèle du langage C++, C++//.

Les approches de parallélisme structuré sont un compromis entre la parallélisation automatique et la programmation concurrentes et réparties telle qu'offerte par MPI ou les Pthreads. Le parallélisme à squelettes est l'une de ces approches. Un squelette algorithmique peut être vu comme une fonction d'ordre supérieur qui capture un algorithme parallèle classique tel qu'un pipeline ou une réduction parallèle. Souvent la sémantique des squelettes est simple et correspondant à celle de fonctions d'ordre supérieur similaire dans les langages de programmation fonctionnels. L'utilisation combine les squelettes disponibles pour construire son application parallèle. Lorsqu'un programme parallèle est conçu, les performances sont bien sûr importantes. Il est ainsi très intéressant pour le programmeur de disposer d'un modèle de performance, simple mais réaliste. Le parallélisme quasi-synchrone (BSP) offre un tel modèle. Le parallélisme étant présent maintenant dans toutes les machines, du téléphone au super-calculateur, il est important que les modèles de programmation s'appuient sur des sémantiques formelles pour permettre la vérification de programmes. Les travaux menés on conduit à la conception et au développement de la bibliothèque Orléans Skeleton Library ou OSL. OSL fournit un ensemble de squelettes algorithmiques data-parallèles quasi-synchrones. OSL est une bibliothèque pour le langage C++ et utilise des techniques de programmation avancées pour atteindre une bonne efficacité. Les communications se basent sur la bibliothèque MPI. OSL étant basée sur le modèle BSP, il est possible non seulement de prévoir les performances des programmes OSL mais également de fournir une portabilité des performances. Le modèle de programmation d'OSL a été formalisé dans l'assistant de preuve Coq. L'utilisation de cette sémantique pour la preuve de programmes est illustrée par un exemple.

Les approches de parallélisme structuré sont un compromis entre la parallélisation automatique et la programmation concurrentes et réparties telle qu'offerte par MPI ou les Pthreads. Le parallélisme à squelettes est l'une de ces approches. Un squelette algorithmique peut être vu comme une fonction d'ordre supérieur qui capture un algorithme parallèle classique tel qu'un pipeline ou une réduction parallèle. Souvent la sémantique des squelettes est simple et correspondant à celle de fonctions d'ordre supérieur similaire dans les langages de programmation fonctionnels. L'utilisation combine les squelettes disponibles pour construire son application parallèle. Lorsqu'un programme parallèle est conçu, les performances sont bien sûr importantes. Il est ainsi très intéressant pour le programmeur de disposer d'un modèle de performance, simple mais réaliste. Le parallélisme quasi-synchrone (BSP) offre un tel modèle. Le parallélisme étant présent maintenant dans toutes les machines, du téléphone au super-calculateur, il est important que les modèles de programmation s'appuient sur des sémantiques formelles pour permettre la vérification de programmes. Les travaux menés on conduit à la conception et au développement de la bibliothèque Orléans Skeleton Library ou OSL. OSL fournit un ensemble de squelettes algorithmiques data-parallèles quasi-synchrones. OSL est une bibliothèque pour le langage C++ et utilise des techniques de programmation avancées pour atteindre une bonne efficacité. Les communications se basent sur la bibliothèque MPI. OSL étant basée sur le modèle BSP, il est possible non seulement de prévoir les performances des programmes OSL mais également de fournir une portabilité des performances. Le modèle de programmation d'OSL a été formalisé dans l'assistant de preuve Coq. L'utilisation de cette sémantique pour la preuve de programmes est illustrée par un exemple. / Structured parallelism approaches are a trade-off between automatic parallelisation and concurrent and distributed programming such as Pthreads and MPI. Skeletal parallelism is one of the structured approaches. An algorithmic skeleton can be seen as higher-order function that captures a pattern of a parallel algorithm such as a pipeline, a parallel reduction, etc. Often the sequential semantics of the skeleton is quite simple and corresponds to the usual semantics of similar higher-order functions in functional programming languages. The user constructs a parallel program by combined calls to the available skeletons. When one is designing a parallel program, the parallel performance is of course important. It is thus very interesting for the programmer to rely on a simple yet realistic parallel performance model. Bulk Synchronous Parallelism (BSP) offers such a model. As the parallelism can now be found everywhere from smart-phones to the super computers, it becomes critical for the parallel programming models to support the proof of correctness of the programs developed with them. . The outcome of this work is the Orléans Skeleton Library or OSL. OSL provides a set of data parallel skeletons which follow the BSP model of parallel computation. OSL is a library for C++ currently implemented on top of MPI and using advanced C++ techniques to offer good efficiency. With OSL being based over the BSP performance model, it is possible not only to predict the performances of the application but also provides the portability of performance. The programming model of OSL is formalized using the big-step semantics in the Coq proof assistant. Based on this formal model the correctness of an OSL example is proved.

Ce travail porte sur l'interaction avec des objets virtuels 3D, et plus particulièrement leur manipulation : sélection, translation et rotation. Les plates-formes les plus utilisées aujourd'hui pour ce type de tâche (ordinateur personnel et appareil mobile) ont été conçues avant tout pour l'interaction 2D, et sont donc peu adaptées à la manipulation 3D. Il existe pourtant une alternative plus efficace : les systèmes de réalité virtuelle. Cependant, les systèmes actuellement disponibles restent trop souvent encombrants, onéreux et/ou intrusifs pour l'utilisateur, et demeurent sous-utilisés pour cette raison. Dans cette thèse, nous étudions de nouvelles approches pour rendre ce type d'interaction moins contraignant, tout en conservant une bonne efficacité de manipulation. Les principaux axes explorés sont la portabilité de l'interface, sa non-intrusivité, et l'utilisation de dispositifs plus largement accessibles au grand public. Nous proposons une première approche visant à répondre simultanément aux critères ci-dessus. Celle-ci consiste à combiner un appareil mobile classique (pour sa portabilité et son accessibilité) avec des objets tangibles passifs (pour une manipulation 3D efficace et non-intrusive). Cette approche présente toutefois encore certaines contraintes : elle est constituée de multiples éléments qui doivent être transportés ensemble, et elle ne se prête pas à l'utilisation de dispositifs à retour de force. Nous introduisons donc dans un deuxième temps une nouvelle technique, appelée «découplage». Basée sur le principe du «pseudo-haptique», celle-ci permet à l'utilisateur de percevoir des forces virtuelles à travers la seule modalité visuelle. Il devient alors possible de se passer complètement de dispositifs haptiques, et des contraintes qui leur sont associées. Nous nous intéressons ensuite à une approche entièrement intégrée, visant à améliorer la portabilité par-rapport à une interface faite d'éléments séparés. Cette approche consiste à se servir des déplacements de l'appareil mobile lui-même dans l'espace réel pour manipuler des objets 3D affichés sur son propre écran. Cette configuration «localement couplée» présente cependant plusieurs particularités qui rendent la manipulation plus complexe. Nous examinons donc en détail les différentes questions que pose cette configuration spécifique. Nous proposons enfin une dernière approche, appelée le «volume tangible», visant à retrouver la simplicité de la manipulation par objets tangibles mais dans un unique dispositif intégré. Nous décrivons une première implémentation de ce dispositif, et discutons de sa faisabilité technique ainsi que de l'accessibilité de cette approche à court et moyen terme. / This work focuses on 3D interaction with virtual objects, more specifically on 3D manipulation: selection, translation, and rotation. The most commonly-used interaction platforms (personal computer, mobile device) were designed for 2D interaction and thus are not well suited to 3D manipulation. There is a more efficient alternative for this task: virtual reality. However, current virtual reality systems are too often bulky, expensive and/or intrusive to the user, and for these reasons remain underused. In this thesis, we propose and study new solutions to make this form of interaction more convenient without reducing its effectiveness. The main objectives we aim for are interface portability, non-intrusiveness, and the use of readily-available hardware. We propose a first approach to simultaneously meet the above criteria. It consists in combining a standard mobile device (for its portability and widespread availability) with passive tangible objects (for efficient 3D manipulation in a non-intrusive manner). Yet, this approach still has drawbacks: it is made of multiple parts that must always be carried together, and is not suitable for adding force-feedback using haptic devices. We thus introduce a new technique, called “decoupling”, that allows the user to perceive virtual forces through the visual modality alone. Based on the concept of “pseudo-haptics”, this technique makes it possible to provide force feedback without the constraints associated with actual haptic devices. We then study a different approach intended to be fully integrated, enhancing the portability aspect compared to an interface made of multiple parts. This approach consists in using the motion of the mobile device itself to manipulate 3D objects displayed on its own screen. However, this “locally-coupled” configuration presents several unique characteristics that make manipulation more complex. We thus investigate the questions raised by this specific configuration. Finally, we introduce a last approach, called the “tangible volume”, aimed at regaining the same directness of manipulation as with tangible objects but in a single integrated device. We describe an early implementation of such a device, and discuss its technical feasibility as well as its potential accessibility to end users in the short and medium term.

La généralisation de l’usage des systèmes de dialogue homme-machine accroît la nécessité du développement rapide des différents composants de ces systèmes. Les systèmes de dialogue peuvent être conçus pour différents domaines d’application et dans des langues différentes. La nécessité d’une production rapide pour de nouvelles langues reste un problème ouvert et crucial auquel il est nécessaire d’apporter des solutions efficaces.Nos travaux s’intéressent particulièrement au module de compréhension de la parole et proposent des approches pour la portabilité rapide peu coûteuse de ce module.Les méthodes statistiques ont montré de bonnes performances pour concevoir les modules de compréhension de la parole pour l’étiquetage sémantique de tours de dialogue.Cependant ces méthodes nécessitent de larges corpus pour être apprises. La collecte de ces corpus est aussi coûteuse en temps et en expertise humaine.Dans cette thèse, nous proposons plusieurs approches pour porter un système de compréhension d’une langue vers une autre en utilisant les techniques de la traduction automatique. Les premiers travaux consistent à appliquer la traduction automatique à plusieurs niveaux du processus de portabilité du système de compréhension afin de réduire le coût lié à production de nouvelles données d’apprentissage. Les résultats expérimentaux montrent que l’utilisation de la traduction automatique permet d’obtenir des systèmes performant avec un minimum de contribution humaine.Cette thèse traite donc à la fois de la traduction automatique et de la compréhension de la parole. Nous avons effectué une comparaison approfondie entre les méthodes utilisées pour chacune des tâches et nous avons proposé un décodage conjoint basé sur une méthode discriminante qui à la fois traduit une phrase et lui attribue ses étiquettes sémantiques. Ce décodage est obtenu par une approche à base de graphe qui permet de composer un graphe de traduction avec un graphe de compréhension. Cette représentation peut être généralisée pour permettre des transmissions d’informations riches entre les composants du système de dialogue / The generalisation of human-machine dialogue system increases the need for a rapid development of the various components of these systems. Dialogue systems can be designed for different applications and in different languages. The need for a fast production of systems for new languages ​​is still an open and crucial issue which requires effective solutions. Our work is particularly interested in speech understanding module and propose approaches for language portability of this module. The statistical methods showed good performance to design modules for speech understanding. However, these methods require large corpora to be trained. The collection of these corpora is expensive in time and human expertise. In this thesis, we propose several approaches to port an understanding system from one language to another using machine translation techniques. The experimental results show that the use of machine translation allows to produce efficient systems with minimal human effort. This thesis addresses both machine translation and speech understanding domain. We conducted a comparison between the methods used for each task and we have proposed a joint decoding between translation and understanding based on a discriminant method. This decoding is achieved by a graph-based approach which allows to compose a translation graph with an understanding graph. This representation can be generalized to allow a rich transmission of information between the components of the dialogue system

Nous présentons un support d'exécution pour applications parallèles irrégulières. Par le terme irrégulier nous entendons des applications dont le comportement ne peut pas être prévu indépendamment du problème effectif à résoudre. En conséquence, le calcul d'un «bon» ordonnancement pour de telles applications est impossible. Il est alors nécessaire de permettre l'exécution dynamique et concurrente d'un grand nombre de calculs de grain éventuellement fin, et ce avec un coût minimum pour ne pas grever l'efficacité. L'approche retenue dans le cadre du projet APACHE consiste, pour assurer la portabilité efficace des applications, à exploiter le concept de polyalgorithme et à l'exprimer à l'aide d'une décomposition procédurale parallèle. L'opérateur de base de notre support d'exécution, l'appel de procédure à distance asynchrone, permet d'exprimer une telle décomposition procédurale. Cet opérateur est réalisé par le couplage lâche d'un noyau de multiprogrammation légère et d'un noyau de communication (PVM). Chaque calcul (exécution d'une procédure) est alors réalisé par un fil d'exécution différent. Nous décrivons le modèle de programmation que nous avons retenu, les choix de réalisation et l'implantation effectuée. Nous exposons en particulier le problème du couplage de la progression des calculs et de celle des communications, couplage réalisé à l'aide d'une opération «d'ordonnancement-scrutation». Cette réalisation est ensuite évaluée selon divers critères (portabilité, latence, débit, recouvrement, performances d'une application réelle). Nous présentons en dernier lieu 13 autres supports d'exécution de but semblable: utiliser la multiprogrammation légère pour améliorer le support des applications parallèles de grain variable. Nous tentons en particulier de dégager les grandes lignes de comparaison entre ces exécutifs, et présentons les diverses solutions retenues pour le couplage multiprogrammation légère/communications. Nous terminons par une indication d'un paradigme de programmation plus évolué, extension de la notion de décomposition procédurale parallèle

Indépendance d'un logiciel graphique par rapport à son contexte d'utilisation. Conception et réalisation d'un logiciel graphique basé sur le concept de "console virtuelle". La première génération de GRIGRI. La conception du logiciel GRIGRI. La réalisation du logiciel GRIGRI. Etude des deux types d'interpréteurs. Directives pour l'insertion du logiciel dans un contexte quelconque