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Algorithmes à front d'onde et accès transparent aux données

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Academic year: 2021

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(1)

HAL Id: tel-01748318

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01748318v2

Submitted on 16 Nov 2009

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données

Pierre-Nicolas Clauss

To cite this version:

Pierre-Nicolas Clauss. Algorithmes à front d’onde et accès transparent aux données. Modélisation et simulation. Université Henri Poincaré - Nancy 1, 2009. Français. �NNT : 2009NAN10078�. �tel-01748318v2�

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D´epartement de formation doctorale en informatique Ecole doctorale IAEM Lorraine´ UFR STMIA

Algorithmes `

a front d’onde et acc`

es

transparent aux donn´

ees

TH`

ESE

pr´esent´ee et soutenue publiquement le 5 Novembre 2009

pour l’obtention du

Doctorat de l’universit´

e Henri Poincar´

e – Nancy 1

(sp´ecialit´e informatique)

par

Pierre-Nicolas Clauss

Composition du jury

Pr´esident : Isabelle Chrisment Rapporteurs : Patrick Amestoy

Matthieu Latapy Examinateurs : Jacques Bahi

Jens Gustedt Fr´ed´eric Suter

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❈❤❛♣✐tr❡ ✶

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✶✳✶✳ ❙❝❤é♠❛ ❞✬❡①é❝✉t✐♦♥ i j ❏ ❙ ❋✐❣✳ ✶✳✸ ✕ ❊①é❝✉t✐♦♥ ♣❛r❛❧❧è❧❡✳ ▲✬é❧é♠❡♥t à ❞r♦✐t❡ ❝♦rr❡s♣♦♥❞ ❛✉ ❝❤♦✐① q✉✐ ❡st ❢❛✐t ❧♦rs ❞✬✉♥❡ ❡①é❝✉t✐♦♥ séq✉❡♥t✐❡❧❧❡✳ ❈❡♣❡♥❞❛♥t✱ ❛✈❡❝ ❧❛ ❞é♣❡♥❞❛♥❝❡ ❞❡ ❞♦♥♥é❡s ❝♦♥s✐❞éré❡✱ ❧✬é❧é♠❡♥t ❡♥✲❞❡ss♦✉s ♣❡✉t êtr❡ ❝❛❧❝✉❧é é❣❛❧❡♠❡♥t✱ ❡♥ ♣❛r❛❧❧è❧❡ ❞❡ ❧✬é❧é♠❡♥t ❞❡ ❞r♦✐t❡✳ ▲❛ ✜❣✉r❡ ✶✳✹ ✐❧❧✉str❡ ❝❡ ♣r✐♥❝✐♣❡✳ ▲✬é❧é♠❡♥t ❞é❥à ❝❛❧❝✉❧é ❡st s❝❤é♠❛t✐sé ❡♥ ❣r✐s ❝❧❛✐r✱ t❛♥❞✐s q✉❡ ❧❡s é❧é♠❡♥ts ❝❛❧❝✉❧❛❜❧❡s ❡♥ ♣❛r❛❧❧è❧❡ s♦♥t ❡♥ ❣r✐s ❢♦♥❝é✳ ▲❡s ✢è❝❤❡s ✐♥❞✐q✉❡♥t ❧❡s ✈♦✐s✐♥s ❞♦♥t ❞é♣❡♥❞❡♥t ❧❡s é❧é♠❡♥ts ❝❛❧❝✉❧❛❜❧❡s✳ ❈♦♠♠❡ ❧❡s ✈♦✐s✐♥s ❝♦♠♠✉♥s ♥❡ s♦♥t ♣❛s ♠♦❞✐✜és✱ ✐❧s ♣❡✉✈❡♥t êtr❡ ❛❝❝é❞és ❞❡ ♠❛♥✐èr❡ ❝♦♥❝✉rr❡♥t❡✳ ▲♦rsq✉❡ ❧❡ ❝❛❧❝✉❧ s✉r ❝❡s ❞❡✉① é❧é♠❡♥ts ❛ été ❡✛❡❝t✉é✱ ❧❡s é❧é♠❡♥ts ❞❡ ❧❛ ❞✐❛❣♦♥❛❧❡ s✉✐✈❛♥t❡ ♣❡✉✈❡♥t êtr❡ ❡①é❝✉tés ❡♥ ♣❛r❛❧❧è❧❡✱ ❡t❝✱ ❝❡ q✉✐ ❞♦♥♥❡ ❧✬✐♠♣r❡ss✐♦♥ q✉❡ ❧❡ ❝❛❧❝✉❧ ✓ s❡ ❞é♣❧❛❝❡ ✔ ❡♥ ❞✐❛❣♦♥❛❧❡ ❝♦♠♠❡ ✉♥❡ ✈❛❣✉❡✱ ❞✬♦ù ❧❡ ♥♦♠ ❞✬❛❧❣♦r✐t❤♠❡ à ❢r♦♥t ❞✬♦♥❞❡✳ i j ❋✐❣✳ ✶✳✹ ✕ ➱❧❡♠❡♥ts ❝♦♥❝✉rr❡♥ts ❛✉ ♣♦✐♥t S✳ ❉❡ ♠❛♥✐èr❡ ❞✉❛❧❡✱ ❧♦rsq✉❡ ❧❡ ❝❛❧❝✉❧ ❛tt❡✐♥t ❧❡ ♣♦✐♥t ❞❡ ❥♦✐♥t✉r❡ ✭J✮✱ q✉✐ ✜❣✉r❡ ❧❡ ❞é❜✉t ❞✉ ❝❛❧❝✉❧ ❞✉ ❞❡r♥✐❡r é❧é♠❡♥t✱ ✐❧ ❡st ♥é❝❡ss❛✐r❡ ❞❡ s✬❛ss✉r❡r q✉❡ ❧❡s ✈♦✐s✐♥s q✉✐ ❝♦♠♣♦s❡♥t ❧❛ ❞é♣❡♥❞❛♥❝❡ ❞❡ ❞♦♥♥é❡s ♦♥t t♦✉s été ❝❛❧❝✉❧és✳ ▲❛ ✜❣✉r❡ ✶✳✺ ♠♦♥tr❡ ❧❡s ✈♦✐s✐♥s ❞é❥à ❝❛❧❝✉❧és ❡♥ ❣r✐s ❝❧❛✐r ❡t ❧✬é❧é♠❡♥t ❝♦♥s✐❞éré ♣♦✉r ❧❡ ❝❛❧❝✉❧ ❡♥ ❣r✐s ❢♦♥❝é✳ ▲❛ ❞é♣❡♥❞❛♥❝❡ ❞❡ ❞♦♥♥é❡s ✐♠♣❧✐q✉❡ ❞✬❛tt❡♥❞r❡ q✉❡ ❧❡s ❞❡✉① ✈♦✐s✐♥s ❛✐❡♥t été ❝❛❧❝✉❧és ❛✈❛♥t ❞❡ ❝♦♠♠❡♥❝❡r ❧❡ ❝❛❧❝✉❧ ❞✉ ❞❡r♥✐❡r é❧é♠❡♥t✱ ❛✜♥ q✉❡ ❧❡s ♠♦❞✐✜❝❛t✐♦♥s ❛✐❡♥t été ♣r♦♣❛❣é❡s ❝♦♥❢♦r♠é♠❡♥t ❛✉ ♠♦❞è❧❡ ❞✬❡①é❝✉t✐♦♥ séq✉❡♥t✐❡❧❧❡✳ ❉❛♥s ❧❡ s❝❤é♠❛ ❞✬❡①é❝✉t✐♦♥ ❞❡ ❧❛ ✜❣✉r❡ ✶✳✸✱ ✐❧ ② ❛ ✉♥ ♣♦✐♥t ❞❡ sé♣❛r❛t✐♦♥ à ❧❛ ❜❛s❡ ❞❡ ❝❤❛q✉❡ ✷✶

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✶✳✷ ❇❡♥❝❤♠❛r❦ ❞❡ ré❢ér❡♥❝❡

❉❛♥s ❝❡tt❡ t❤ès❡✱ ❧❡s ❡①♣ér✐❡♥❝❡s ♦♥t été ré❛❧✐sé❡s s✉r ✉♥ ❜❡♥❝❤♠❛r❦ ❞❡ ré❢ér❡♥❝❡ ✿ ❧✬❛❧❣♦✲ r✐t❤♠❡ ❞✉ ▲✐✈❡r♠♦r❡ ❦❡r♥❡❧ ✷✸ ✱ q✉✐ ❝♦rr❡s♣♦♥❞ ❛✉ ❝❛❧❝✉❧ ❞✬✉♥ ♣r♦❜❧è♠❡ ❞✬❤②❞r♦❞②♥❛♠✐q✉❡✳ ❈❡t ❛❧❣♦r✐t❤♠❡ ❢❛✐t ♣❛rt✐❡ ❞❡ ❧❛ sér✐❡ ▲✐✈❡r♠♦r❡ ❧♦♦♣s ❬✸✸❪✱ q✉✐ ❢❛✐t ❡❧❧❡✲♠ê♠❡ ♣❛rt✐❡ ❞❡ ❧❛ ❝♦❧❧❡❝t✐♦♥ ❞❡ ❜❡♥❝❤♠❛r❦s ▲✐♥P❛❝❦✱ ✉t✐❧✐sé❡ ♥♦t❛♠♠❡♥t ♣♦✉r ❧❡ ❚❖P✺✵✵ q✉✐ ❝❧❛ss❡ ❧❡s ✺✵✵ ♠❛❝❤✐♥❡s ❧❡s ♣❧✉s ♣✉✐ss❛♥t❡s ❛✉ ♠♦♥❞❡✳ ▲✬❛❧❣♦r✐t❤♠❡ ✶✳✶ ❞♦♥♥❡ ❧❡ ♣s❡✉❞♦✲❝♦❞❡ séq✉❡♥t✐❡❧ ❞❡ ❝❡ ❜❡♥❝❤♠❛r❦✳ ❈❡ ❜❡♥❝❤♠❛r❦ ❡st ✉♥ ❛❧❣♦r✐t❤♠❡ à ❢r♦♥t ❞✬♦♥❞❡ ❛✈❡❝ ❧❛ ❞é♣❡♥❞❛♥❝❡ ❞❡ ❞♦♥♥é❡s ❞❡ ❧❛ ✜❣✉r❡ ✶✳✶✳ ■❧ ❛ ❧❛ ♣❛rt✐❝✉❧❛r✐té ❞❡ ❢❛✐r❡ ✐♥t❡r✈❡♥✐r✱ ❡♥ ♣❧✉s ❞❡ ❧❛ ♠❛tr✐❝❡ ❜✐✲❞✐♠❡♥s✐♦♥♥❡❧❧❡ ❞❡ ❞♦♥♥é❡s✱ ❝✐♥q ♠❛tr✐❝❡s ❞❡ ❝♦❡✣❝✐❡♥ts ❞❡ t❛✐❧❧❡s ✐❞❡♥t✐q✉❡s✳ ❈❡tt❡ ❝❛r❛❝tér✐st✐q✉❡ ♣❛rt✐❝✉❧✐èr❡ ❢❛✐t ❣r♦ss✐r ❧❛ q✉❛♥✲ t✐té ❞❡ ❞♦♥♥é❡s à tr❛✐t❡r ❡t ❢❛✐t ❜❛s❝✉❧❡r ❧✬❡♠♣r❡✐♥t❡ ♠é♠♦✐r❡ ❞❛♥s ❧❡ ❞♦♠❛✐♥❡ ♦✉t✲♦❢✲❝♦r❡ ♣❧✉s r❛♣✐❞❡♠❡♥t q✉❡ ♣♦✉r ❞✬❛✉tr❡s ❛❧❣♦r✐t❤♠❡s ♣❧✉s ❝❧❛ss✐q✉❡s✳ ❆❧❣♦r✐t❤♠❡ ✶✳✶ ▲✐✈❡r♠♦r❡ ❦❡r♥❡❧ ✷✸ ✳ ✶✿ ♣♦✉r i = 2 à N − 1 ❢❛✐r❡ ✷✿ ♣♦✉r j = 2 à M − 1 ❢❛✐r❡

✸✿ q ← ❞❛t❛[i − 1][j] ∗ ③❜[i][j] + ❞❛t❛[i][j − 1] ∗ ③✈[i][j] + ❞❛t❛[i][j + 1] ∗ ③✉[i][j] + ❞❛t❛[i + 1][j] ∗ ③r[i][j] + ③③[i][j]

✹✿ ❞❛t❛[i][j] ← ❞❛t❛[i][j] + 0.175 ∗ (q − ❞❛t❛[i][j])

✺✿ ✜♥ ♣♦✉r ✻✿ ✜♥ ♣♦✉r ▲❡s ♠❛tr✐❝❡s ❞❡ ❝♦❡✣❝✐❡♥ts s♦♥t ♥♦té❡s ③❜✱ ③✈✱ ③✉✱ ③r ❡t ③③ ❡t ❛ss♦❝✐❡♥t ✉♥ ❝♦❡✣❝✐❡♥t à ❝❤❛❝✉♥ ❞❡s é❧é♠❡♥ts ❞❡ ❧❛ ♠❛tr✐❝❡ ❞❡ ❞♦♥♥é❡s✱ ♥♦té❡ ❞❛t❛✱ ♠✐s ❡♥ ❥❡✉ ❧♦rs ❞✉ ❝❛❧❝✉❧ ❞❡ ❧✬❛❧❣♦r✐t❤♠❡ s✉r ✉♥ é❧é♠❡♥t ❞♦♥♥é✳ ▲❡ ❝❛❧❝✉❧ ❞✬✉♥ é❧é♠❡♥t ❡♥ ♣♦s✐t✐♦♥  i j  ❡st ❞✐✈✐sé ❡♥ ❝✐♥q ét❛♣❡s✱ ❝♦♠♠❡ ❧✬✐❧❧✉str❡ ❧❛ ✜✲ ❣✉r❡ ✶✳✼ ✿ ✷✸

(31)

i j i j i − 1 j i j i j − 1 i j i j + 1 i j i + 1 j i j ✵✳✶✼✺ i j ⊗ ⊗ ⊗ ⊗ ⊖ ⊗ ⊕ ✶ ✷ ✸ ✹ ✺ ⊕ ❞❛t❛ ③❜ ③✈ ③✉ ③r ③③ ❋✐❣✳ ✶✳✼ ✕ ➱t❛♣❡s ❞❡ ❝❛❧❝✉❧ ❞✉ ▲✐✈❡r♠♦r❡ ❦❡r♥❡❧ ✷✸ ✳ ✶✳ ♠✉❧t✐♣❧✐❝❛t✐♦♥ ❞❡s q✉❛tr❡s ✈♦✐s✐♥s ♣❛r ❞❡s ❝♦❡✣❝✐❡♥ts✱ ✷✳ ❛❞❞✐t✐♦♥ ❞✬✉♥ ❝✐♥q✉✐è♠❡ ❝♦❡✣❝✐❡♥t✱ ✸✳ s♦✉str❛❝t✐♦♥ ❞❡ ❧✬é❧é♠❡♥t ❝❛❧❝✉❧é✱ ✹✳ ♠✉❧t✐♣❧✐❝❛t✐♦♥ ♣❛r ✉♥❡ ❝♦♥st❛♥t❡✱ ✺✳ ❛❞❞✐t✐♦♥ ❞❡ ❧✬é❧é♠❡♥t ❝❛❧❝✉❧é✳ ✷✹

(32)

❉❡✉①✐è♠❡ ♣❛rt✐❡

❆❝❝ès ❛✉① ❞♦♥♥é❡s

(33)
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Références

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