Les reseaux associatifs un modele de programmation a parallelisme de donnees, pour algorithmes et donnees irreguliers, a primitives de calcul asynchrones

Associative nets a data-parallel programming model, for irregular data and algorithms, based on an asynchronous computing primitive

• Auteur / Autrice : Bertrand Ducourthial
• Direction : Dominique Sotteau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Les reseaux associatifs constituent un modele de calcul parallele original. Ils proposent des primitives de calcul sur des donnees organisees selon un sous-reseau quelconque. Ces sous-reseaux sont obtenus a partir d'un reseau de base fixe, mais parametrable. Ils peuvent etre manipules efficacement a l'aide de variables paralleles specifiques. La principale primitive de calcul global consiste, en chaque nud du reseau, a associer les donnees recues a l'aide d'un operateur, et a renvoyer la valeur ainsi obtenue aux successeurs dans le reseau, jusqu'a complete stabilisation. Cette primitive data-parallele asynchrone est parametree par un operateur, un sous-reseau et une variable parallele ; elle fournit, si le calcul est defini, une variable parallele resultat. De definition tres simple, elle facilite les mises en uvres. Mais elle impose des proprietes particulieres aux operateurs utilises. Pour satisfaire ces besoins, une algebre deformee, appelee r-algebre, a ete developpee a partir de l'algebre classique. La these montre que les reseaux associatifs ainsi enrichis constituent un modele de programmation a parallelisme de donnees interessant. Des algorithmes de graphe, de geometrie et d'analyse d'images ont ete developpes. Diverses mises en uvres ont ete etudiees, telles qu'un protocole distribue auto-stabilisant, ou une bibliotheque de calcul parallele a processus legers pour reseau de stations (anet). Loin d'etre un handicap, les faibles specifications et l'asynchronisme de la primitive ont d'indeniables avantages en algorithmique data-parallele. De meme, au sein de la bibliotheque anet, les programmes data-paralleles beneficient de la diminution des synchronisations, et du grossissement du grain de calcul. L'etude souligne aussi des relations entre domaines varies : algebre max-plus et de chemins, iterations asynchrones, systemes distribues et auto-stabilisation.