La spectroscopie est un outil primordial pour le diagnostic des plasmas, qu'il s'agisse de ceux des étoiles, permettant d'espérer comprendre toujours mieux leurs formations et leurs évolutions, ou celui des laboratoires, tout spécialement ceux rencontrés dans le cadre des expérimentations visant la fusion thermonucléaire contrôlée, telles que le projet ITER.La modélisation des profils de raie Lyman-alpha de l'hydrogène conduit à élaborer différentes approches dont le formalisme mérite d'être toujours investigué, et possiblement enrichi, en vue d'améliorer nos capacités de diagnostic. Nous avons donc successivement exploré une approche par intégrale de chemin, en vue de conserver au maximum l'information liée à la nature quantique des processus d'interaction, puis le rôle de la chronologie, le potentiel d'interaction du système atomique avec le plasma ne commutant pas à deux instants différents, et enfin une approche modélisant le champ électrique par des processus stochastiques dont les propriétés statistiques déterminent les caractéristiques des profils de raie des plasmas étudiés. Dans ce dernier cas, le travail réalisé montre que la modélisation du champ électrique par des processus stochastiques contient de sérieuses pistes de recherche de nature à améliorer encore les résultats obtenus. / Spectroscopy is an essential tool for plasma diagnostics, especially for studying stars, allowing hope to understand always better their origin and their evolution, or for laboratory plasmas, especially those encountered in the experiments for controlled thermonuclear fusion, such as ITER.Modeling profiles of Lyman-alpha hydrogen leads to develop different approaches whose formalism deserves to still remain under investigation, and can possibly be enriched, to improve our diagnostic capabilities. We therefore explored the subject successively by a path integral approach, in order to retain maximum information related to the quantum nature of the interaction process, then the role of chronology, as the interaction potential of the atomic system with the plasma does not commute at two different times, and finally we worked on an approach modeling the electric field by stochastic processes whose statistical properties determine the characteristics of the line profiles of the studied plasmas. In the latter case, the work shows that the modeling of the electric field by stochastic processes contains serious research possibilities which should be able to further improve present results.

Θέμα της παρούσας εργασίας είναι η υλοποίηση και εξομοίωση δίκαιων αλγόριθμων χρονοπρογραμματισμού σε Grids και η σύγκρισή τους με κλασικούς αλγόριθμους χρονοπρογραμματισμού. Η βασική ιδέα πίσω από την τεχνολογία Grid και τις υπηρεσίες που παρέχει είναι η ενοποίηση υπολογιστικών και αποθηκευτικών πόρων και η συνολική θεώρηση τους από τους χρήστες. Με τον τρόπο αυτό γίνεται δυνατή η ανάπτυξη πολύπλοκων και απαιτητικών εφαρμογών, τόσο στον χώρο της επιστημονικής έρευνας, όσο και στα πλαίσια της παραγωγής εμπορικών λύσεων. Ένα τέτοιο σύστημα απαιτεί διαμοιρασμό των υπολογιστικών και άλλων πόρων καθώς και μεγάλες ταχύτητες σύνδεσης μεταξύ τους. Οι αλγόριθμοι χρονοπρογραμματισμού αναλαμβάνουν τον αποδοτικό διαμοιρασμό των πόρων ώστε να επιτυγχάνεται καλύτερη ποιότητα υπηρεσίας. Η αποτελεσματικότητα ενός αλγόριθμου χρονοπρογραμματισμού εξαρτάται από την συνάρτηση που θέλουμε να βελτιστοποιήσουμε, που με τη σειρά της εξαρτάται από τεχνο-οικονομικά κριτήρια. Στην προσπάθεια βελτιστοποίησης της εκάστοτε συνάρτησης ευνοούνται κάποιες προς εκτέλεση διεργασίες έναντι άλλων. Ένας δίκαιος αλγόριθμος χρονοπρογραμματισμού όμως θα πρέπει να συμπεριφέρεται με τον ίδιο τρόπο σε όλες τις διεργασίες ανεξαρτήτως των χαρακτηριστικών τους. Στην εργασία που θα παρουσιάσουμε, αναλύουμε δύο δίκαιους αλγόριθμους χρονοπρογραμματισμού, τον Fair Completion Time (Ordering) και τον Fair Completion Time Estimation (Assignment). Κατόπιν τους υλοποιούμε και τους εξομοιώνουμε με το GridSim Toolkit και συγκρίνουμε την απόδοση τους με κλασικούς αλγόριθμους χρονοπρογραμματισμού. / The subject of this thesis is the implementation and simulation of fair scheduling algorithms applied on Computational Grids and their comparison with the classic scheduling algorithms. The basic idea of the Grid Technology and the services it provides, is the unification of computational and storage resources. This way it is possible to serve sophisticated applications, in fields like scientific research and trading. A Grid Network demands the sharing of the computational and storage resources, and high bandwidth connections between them. Scheduling algorithms are responsible for the efficient assignment of tasks to resources for better quality of service. Evaluating the efficiency of a scheduling algorithm depends on a utility function that we seek to optimize which in turns depends on techno-economic criteria. As a result of trying to optimize the utility function, some tasks with specific characteristics are favoured against others. A fair scheduling algorithm however should treat all tasks in the same way regardless of their characteristics. In this thesis we study the Fair Completion Time Ordering Algorithm and suggest a new fair scheduling algorithm called Fair Completion Time Estimation Assignment Algorithm. We implement and simulate these algorithms using the GridSim Toolkit and compare them with the classic scheduling algorithms.

This research study aims to investigate the capacity of single photons to carry information through polarization and time ordering and proposes a protocol called Beyond Pulse Position Modulation (BPPM) to improve photon-based communication reliability over longer distances with limited power. Such a protocol may be used in any communication scenario where energy efficiency is important, e.g., in satellite communication or where pulse position modulation (PPM) typically is used. The study compares various metrics such as information bits per symbol, photon, and time bin to evaluate the system’s efficiency and conducts a comparative analysis of BPPM, Pulse Position Modulation (PPM), On-Off Keying (OOK), andGeneral protocol’s effectiveness. (The simulations were conducted using the Python programming language with Visual Studio Code IDE.) / Denna forskningsstudie syftar till att undersöka informationskapaciteten hos enstaka fotoner då dessa kodats med avseende på polarisering och tidsordning. Ett nytt protokoll som kallas Beyond Pulse Position Modulation (BPPM) använder felkorrigering för att förbättra kommunikationstillförlitligheten över längre avstånd med begränsad effekt. Ett sådant protokoll kan användas i vilket kommunikationsscenario som helst där energieffektivitet är viktigt, t.ex. vid satellitkommunikation eller där pulspositionsmodulering (PPM) vanligtvis används. Studien jämför olika mätvärden som informationsbitar per symbol, per foton och per tidslucka för att utvärdera systemets effektivitet och genomför en jämförande analys av BPPM, Pulse Position Modulation (PPM), On-Off Keying (OOK) och ett protokoll med fixt antal fotoner per block avseende protokollens effektivitet. (Simuleringarna utfördes med Python-programmeringsspråket med Visual Studio Code IDE.)