Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

On décrit dans ce mémoire un ensemble d'algorithmes qui nous ont permis de développer un logiciel Lisp calculant l'homologie entière des espaces de lacets itérés. Dans le chapitre 1, on introduit une machine théorique (inspirée du -calcul) ou il faut interpréter les résultats de calculabilité démontrés dans les chapitres suivants. Le deuxième chapitre est consacre a étudier les propriétés de l'homologie effective et la théorie dite de perturbation homologique. Le lien entre l'algèbre et la topologie, autrement dit le théorème d'Eilenberg-Zilber est traite dans le troisième chapitre. On y inclut aussi une comparaison entre le théorème d'Eilenberg-Zilber tordu et le résultat de e. Brown sur l'existence des cochaines de torsion. En utilisant les résultats précédents, on donne dans le chapitre 4 un algorithme de calcul de l'homologie effective des espaces de lacets Iteres. Le point clé de cet algorithme est la transformation de la suite spectrale d'Eilenberg-Moore en un vrai procédé de calcul. Enfin, le chapitre 5 est consacre a décrire quelques détails d'implémentation du logiciel et a donner une liste d'exemples des groupes d'homologie qui ont été déjà calcules sur machine

Cette thèse porte sur la construction d'un environnement pour développer des librairies de calcul formel certifié. Nous présentons d'abord les espèces, structures servant à décrire des spécifications par héritage multiple, raffinement et paramétrisation. Les collections, construites par encapsulation d'espèces constituent la librairie utilisateur. Nous définissons également les analyses statiques garantissant la correction d'une définition d'espèce. Ensuite, nous étudions la compilation des espèces et collections vers le langage d'exécution OCAML, en utilisant les objets et modules OCAML. Puis nous détaillons la traduction dans le langage de preuves COQ, la liaison retardée étant traduite par des lambda-abstractions. Nous montrons ensuite comment utiliser cette technique pour optimiser les exécutables OCAML. Enfin, nous prouvons que les analyses faites par le compilateur ainsi que les techniques de traduction sont conforme à la formalisation des espèces faites auparavant en COQ.

Th. doct.--Informatique--Paris 6, 1994.

La spécification par type abstrait algébrique permet de décrire le comportement de structures de données particulières telles que les files, piles, arbres, etc. D'autre part, la généricité permet de spécifier le comportement de classes de structures. Nous nous intéressons dans cet ouvrage aux types abstraits génériques exprimes dans le formalisme algébrique. Ces spécifications génériques sont souvent liées entre elles par des relations telles que l'importation, la paramétrisation, etc. Toute instance d'une spécification générique s1, paramétrée par une spécification s2, doit vérifier des conditions décrites formellement dans s2. En général, ce type de vérification se traduit par la démonstration de formules logiques dans une théorie particulière. Nous définissons les différentes relations sémantiques qu'il faut valider dans le cadre d'un langage de programmation générique. Nous montrons également les principales caractéristiques de notre implémentation. Celle-ci aide a réaliser les validations sémantiques en utilisant un démonstrateur semi-automatique de théorèmes. Les expériences réalisées avec notre implantation nous ont conduit a constater le besoin de la réutilisation de démonstrations. Aussi avons nous propose les fonctionnalités d'un atelier de démonstration en utilisant le formalisme algébrique

Proposition d'un langage: fpz (functional parallel programming), qui repond au modele propose en sparc quant a la communication, qui est un langage fonctionnel et qui integre la possibilite de specificication de types abstraits et de fonction generiques d'une facon semblable a lpg. Exposition de deux systemes: sparc (systemes paralleles communicants) et lpg (langage de programmation generique).

Certains problèmes nécessitent des performances que seules les machines massivement parallèles<br />ou les méta-ordinateurs peuvent offrir. L'écriture d'algorithmes pour ce type de machines demeure<br />plus difficile que pour celles strictement séquentielles et la conception de langages adaptés est un sujet de<br />recherche actif nonobstant la fréquente utilisation de la programmation concurrente. En effet, la conception<br />d'un langage de programmation est le résultat d'un compromis qui détermine l'équilibre entre les différentes<br />qualités du langage telles que l'expressivité, la sûreté, la prédiction des performances, l'efficacité ou<br />bien la simplicité de la sémantique.<br />Dans des travaux antérieurs à cette thèse, il a été entrepris d'approfondir la position intermédiaire que le<br />paradigme des patrons occupe. Toutefois il ne s'agissait pas de concevoir un ensemble a priori fixé d'opérations<br />puis de concevoir des méthodologies pour la prédiction des performances, mais de fixer un modèle<br />de parallélisme structuré (avec son modèle de coûts) puis de concevoir un ensemble universel d'opérations<br />permettant de programmer n'importe quel algorithme de ce modèle. L'objectif est donc le suivant : parvenir<br />à la conception de langages universels dans lesquels le programmeur peut se faire une idée du coût à partir<br />du code source.<br />Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet «CoordinAtion et Répartition des Applications Multiprocesseurs<br />en objective camL» (CARAML) de l'ACI GRID dont l'objectif était le développement de bibliothèques<br />pour le calcul haute-performance et globalisé autour du langage OCaml. Ce projet était organisé en trois<br />phases successives : sûreté et opérations data-parallèles irrégulières mono-utilisateur ; opérations de multitraitement<br />data-parallèle ; opérations globalisées pour la programmation de grilles de calcul.<br />Ce tapuscrit est organisé en 3 parties correspondant chacune aux contributions de l'auteur dans chacune<br />des phases du projet CARAML : une étude sémantique d'un langage fonctionnel pour la programmationBSP<br />et la certification des programmes écrits dans ce langage ; une présentation d'une primitive de composition<br />parallèle (et qui permet aussi la programmation d'algorithmes «diviser-pour-régner» parallèles), un exemple<br />d'application via l'utilisation et l'implantation de structures de données parallèles et une extension pour les<br />entrées/sorties parallèles en BSML ; l'adaption du langage pour le méta-calcul.

L'ingénierie du logiciel doit concilier, d'une part, la modularité requise par les phases de développement et de maintenance et, d'autre part, l'efficacité indispensable dans la mise en oeuvre des applications. Ce dilemme nécessite des méthodes et des techniques de transformation permettant d'accroître l'efficacité des programmes modulaires. La déforestation, qui consiste à éliminer les structures intermédiaires apparaissant lors de la composition des différentes parties d'un programme, a suscité beaucoup d'intérêt, notamment en grammaires attribuées et en programmation fonctionnelle. En dépit de la diversité des formalismes utilisés, cette thèse compare les différentes techniques existantes et s'inspire de leurs atouts pour développer une nouvelle méthode de déforestation plus générale. Tout d'abord, une extension naturelle des grammaires attribuées est introduite pour permettre de représenter une plus large classe de programmes fonctionnels. Les grammaires attribuées dynamiques peuvent se passer de la présence physique d'un arbre pour guider les calculs et les transformations, mais bénéficient des méthodes classiques d'évaluation des grammaires attribuées. Ensuite, les principales méthodes fonctionnelles de déforestation (algorithme de Wadler, règle d'élimination foldr/build, normalisation des folds, fusion d'hylomorphismes) sont étudiées et comparées avec la composition descriptionnelle des grammaires attribuées. Les limitations de chaque méthode sont établies et permettent de déterminer les atouts nécessaires pour ces transformations de programmes. Finalement, une nouvelle méthode de déforestation est proposée. La composition symbolique utilise la puissance du formalisme des grammaires attribuées et incorpore un mécanisme d'évaluation partielle. Cette technique générale peut être appliquée sur des grammaires attribuées ou sur des programmes fonctionnels et permet de déforester des programmes pour lesquelles les méthodes existantes restaient impuissantes.

Exprimer le parallélisme dans la programmation de manière simple et performante est un défi auquel l'informatique fait face, en raison de l'évolution actuelle des architectures matérielles. BSML est un langage permettant une programmation parallèle de haut niveau, structurée, qui participe à cette recherche. En s'appuyant sur le coeur du langage existant, cette thèse propose d'une part des extensions qui en font un langage plus général et plus simple (traits impératifs tels que références et exceptions, syntaxe spécifique...) tout en conservant et étendant sa sûreté (sémantiques formelles, système de types...) et d'autre part une méthodologie de développement d'applications parallèles certifiées

Ce manuscrit présente une méthode de conception au niveau système reposant sur la programmation fonctionnelle typée et visant à atténuer certains des problèmes complexifiant le développement des systèmes numériques modernes, tels que leurs tailles importantes ou la grande variété des blocs les constituant. Nous proposons un ensemble de mécanismes permettant de mélanger au sein d'un même design plusieurs formalismes de description distincts ("modèles de calcul") se situant potentiellement à des niveaux d'abstraction différents. De plus, nous offrons au concepteur la possibilité d'expliciter directement les paramètres explorables de chaque sous-partie du design, puis d'en déterminer des valeurs acceptables via une étape d'exploration partiellement ou totalement automatisée réalisée à l'échelle du système. Les gains qu'apportent ces stratégies nouvelles sont illustrés sur plusieurs exemples.