Ce projet de recherche doctorale est publié a été réalisé par Alix Munier

Description d'un projet de recherche doctoral

Extension des CSDF pour l'execution d'applications de flux

Mots clés :

Résumé du projet de recherche (Langue 1)

Les {{Synchronous Dataflow}} (SDF en abrégé) constituent un formalisme simple introduit par Lee er Messerschmitt [1] qui est utilisé dand le domaine de la conception de systèmes embarqués pour modèliser le comportement d’une application. Les traitements sont décomposés en processus communiquant des volumes de données fixés. Ce modèle d’échanges est simple mais souvent trop approximatif pour déduire des résultats pertinents. Les {{Cyclo-Static Dataflow}} (CSDF en abrégé) [2] constituent une généralisation des SDF qui permettent de modèliser des échanges de donnés statiques au plus prêt de la réalité. Ils sont généralement extraits automatiquement à partir d'une description appropriée des applications. Les résultats d’analyse sont plus alors pertinents. Plusieurs communauté ont adopté ce modèle compte-tenu de son expressivité. A titre d’exemple, dans le champ des langages synchrones, Mandel et al. ont amélioré l'expressivité de Lustre pour gérer les processus de communication des taux différents à travers des tampons [3]. Un autre exemple est le développement d’un compilateur pour pour des applications portées sur le processeur massivement parallèle développé par la société Kalray [4]. Dans les deux cas, les communications au sein d’une application aplications sont transformées en un CSDF qui sert de base pour attaquer des problèmes d’optimisation. Les CSDF ont été beaucoup utilisés pour modéliser des traitements multimedia : MP3 play-back, encodeur MPEG-4 Visual, etc. De nombreuses applications de reconstruction iterative d’images (IRM, tomographie, etc.) peuvent probablement bénéficier des schémas de communication modélisés par les CSDF moyennant des extensions pour en augmenter leur expressivité. Le problème posé dans cette thèse est de faire évoluer le formalisme des CSDF pour prendre en charge les classes d’applications décrites précedemment. Ces extensions pourront ou non conserver les aspects statiques. La première partie de ce travail va consister à comprendre et isoler les applications visées, et proposer des formalismes adéquats inspirés par les CSDF pour modèliser leurs communications. La seconde partie va consister à étudier les évolutions nécessaires des outils mathématiques pour tester la vivacité de l’application et en évaluer le débit. L’ensemble de ces outils seront testés si possible sur des instances réelles et comparés à la littérature. La dernière partie sera consacrée à l’utlisation de ces résultats pour résoudre concrètement l’optimisation de la surface globale des ressources de communication pour un débit fixé. {{{Bibliographie}}} [1] Edward A. Lee and David G. Messerschmitt. Synchronous dataflow. Proceedings of the IEEE, 75(9):1235–1245, 1987. [2] G Bilsen, M Engels, R Lauwereins, and J Peperstraete. Cyclo-static dataflow. IEEE Transactions on signal processing, 44(2):397–408, 1996. [3] Louis Mandel, Florence Plateau, and Marc Pouzet. Lucy-n: an-synchronous extension of Lustre. Mathematics of Program Construction, 2010. [4] Kalray. Manycore processors for embedded computing.www.kalray.eu.

Résumé du projet de recherche (Langue 2)

Le principal enjeux dans lequel se situe cette thèse est d’être capable d’exécuter de manière efficace une application exprimée dans un formalisme Dataflow sur une architecture multi-processeurs. Le besoins d’outils mathématiques pointus pour en évaluer le comportement est crucial pour permettre le developpement de méthodes d’optimisation efficaces.

Informations complémentaires (Langue 1)

Plusieurs équipes académiques ont une activité de recherche basée sur des variantes des Synchronous DataFlow et sont susceptibles d’accueillir le candidat pour un séjour de quelques semaines (par exemple à Berkeley au sein du projet « Ptolemy » ou à l’Université d’Eindhoven au sein de l’ « Electronic System group »).

Informations complémentaires (Langue 2)

Cette thèse doit être réalisée au sein de l’équipe ALSOC du LIP6 et encadrée par Alix Munier Kordon. Elle sera réalisée en collaboration avec Jean-Marc Delosme (IBISC, Université Evry Val d'Essonne). Elle revêt un aspect clairement multidisciplinaire se situant à l’intersection entre recherche opérationnelle et architecture.